Устройство для подсчета объектов, расположенных беспорядочно

СНИХСНИХ СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН 09) (И) зсмк С Об м ЦЙ НОМИТЕТ ССОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМ(56) 1. Авторское свидетельство СССРИ 894757, кл. С Об И 11/02, 1980.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3417002/24,кл. С 06 И 11/02, 1982.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОДСЧЕТАОБЪЕКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ БЕСПОРЯДОЧНО,содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к первомувходу формирователя видеосигнала,выход которого соединен с первымивходами элемента И-НЕ, КЗ-триггера,входами элемента НЕ, программно-временного блока и элемента задержки,выход которого подключен к второмувходу элемента И-.НЕ и первому входупервого П-триггера, второй вход которого соединен с первым выходомКБ-триггера, второй вход которогосоединен с выходом элемента И-НЕ,а второй выход - с первым входом вто.рого В-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ,выход первого 0-триггера подключенк первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен спервым выходом программно-временного блока, который подключен к первому входу блока вывода, второй входкоторого соединен с выходом реверсивного счетчика, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности счета, в него введены третий и четвертый Р-триггеры, элементы И, ИЛИ, второй ЕБ-триггер,счетчик, регистр, элемент сравнения,коммутатор и блок памяти, выходыпрограммно-временного блока подключены к второму входу формирователявидеосигнала, третьим входам первого и второго В-триггеров, к первымвходам третьего и второго 1)-триггеров и к первому входу коммутатора.второй, третий, четвертый и пятыйвходы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего,.четвертого и первого Р-триггеров,выход первого Э-триггера подключенк первому входу элемента сравнения,второй вход которого и первый входрегистра объединены и соединены свыходами блока памяти, адресныевходы которого подключены к выходам ммутатора, а информационные вхок выходу счетчика и к выходу гистра, соединенного с третьим входом элемента сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕ подключен к первому входу второго КБ-триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки и с .первым входом элемента И, второй вход которого подключен к второму .выходу первого КБ-триггера, выход элемента И соединен с вторым входом четвертого Э-триггера, выход второго 0-триггера подключен к второму входу элемента ИЛИ и к входу счетчика.10 15 20 25 30 35 40 45 55 1 11Изобретение относится к телевизионно-вычислительной автоматике и может быть использовано для подсчета числа объектов (различного рода частиц, кровяных телец, микроорганизмов, деталей на конвейереи т,п,), находящихся в поле наблюдения,Известно устройство для подсчета числа объектов, содержащее телевизионный датчик, формирователь видеосигнала, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и КЯ- триггера и через элемент задержки - с первым входом первого Р-триггера и с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу КЯ-триггера, программно-временной блок, выход которого соединен с первыми входами блока вывода и реверсивного счетчика, выход которого подключен к второму входу блока вывода, второй элемент задержки, элемент И и блок контроля Недостатки данного устройства - повышенные требования к точности ,работы отдельных блоков, а также наличие погрешности счета.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для подсчета объектов, расположенных беспорядочно, содержащее телевизионный датчик, выход которого через формирователь видеосигнала соединен с первыми входами элемента И-НЕ и КЯ-триггера, входами элемента НЕ и программно-временного блока, а через элемент задержки - с вторым входом элемента И-НЕ и первым входом первого Р-триггера, второй вход которого соединен с первым выходом КЯ-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго Р-.триггера, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а выходы Р-триггеров - соответственно с вторым и третьим входами реверсивного счетчика, первый1вход которого подключен к выходу программно-временного блока и первым входом блока вывода, второй входкоторого соединен с выходом реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕ подключен к второму входу КЯ-триггера Г 23Недостаток данного устройства - наличие погрешности при счете, Это связано с тем, что если иэображения объектов имеют замкнутые разрывы 29633 2 (это может быть при наличии в объектах отверстий, вырезов и т.п,), то в процессе сканирования на непрерывный сигнал текущей строки приходится два импульса с элемента задержки,что повлечет формирование первымР-триггером импульса обратного счета, В итоге значение реверсивногосчетчика меньше реальноге количества объектов. Целью изобретения является повышение точности счета,Цель достигается тем, что в устройство для подсчета объектов, расположенных беспорядочно, содержащеетелевизионный датчик, выход которого подключен к первому входу формирователя видеосигнала, выход которогосоединен с первыми входами элемента И-НЕ, КЯ-триггера, входами элементаНЕ, программно-временного блока и элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ и первому входу первогоР-триггера, второй вход которогосоединен с первым выходом КЯ-триггера, второй вход которого соединенс выходом элемента И-НЕ, а второйвыход - с первым входом второгоР-триггера, второй вход которогосоединен с выходом элемента НЕ, выход первого Р-триггера подключен кпервому входу реверсивного счетчика,второй вход которого соединен с первым выходом программно-временногоблока, который подключен к первомувходу блока вывода, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, введены третий и четвертый Р-триггеры, элементы И, ИЛИ,второй КЯ-триггер, элемент сравнения,счетчик, регистр, коммутатор и блохпамяти, выходы программно-временного блока подключены к второму входуформирователя видеосигнала, к третьим входам первого и второго Р-триггеров, к первым входам третьего и второго Р-триггеров и к первому входукоммутатора, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего, четвертого и первогоР-триггеров, выход первого Р-триггера подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого кпервый вход регистра объединены исоединены с выходами блока памяти,адресные входы которого подключены1129633 4 0 15 На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - участок телевизионного растра с тремяобъектами,Устройство содержит телевизионный датчик 1, формирователь 2 видео 25сигнала, элемент 3 задержки, элемент 4 И-НЕ, первый КБ-триггер 5,элемент б НЕ, программно-временнойблок 7, первый 0-триггер 8, реверсивный счетчик 9, второй 0-триггер 10,ЗОблок 1 вывода, третий Р-триггер 12,элемент 13 ИЛИ, четвертый 0-триггер14, элемент 15 И, коммутатор 16,счетчик 17, блок 18 памяти, элемент 19 сравнения, регистр 20, второй КБ-триггер 2 1.Телевизионный датчикпо выходусоединен с первым входом формирователя видеоимпульсов 2, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 4, первым входом первогоКЯ-триггера 5, входом элемента НЕ 6,входом программно-временного блока 7, элемента задержки 3, выход которого подключен к первому входу 45первого 0-триггера 8, первому входу второго. КЗ-триггера 21 и второмувходу элемента И-НЕ 4, выход которого соединен с вторым входом первого КЗ-триггера 5, первый выход которого соединен с вторым входом первого Р-триггера 8 и первьк входомтретьего 0-триггера 12, второй вы-ход КЯ-триггера 5 соединен с вторымвходом второго Р-триггера 10 и вторым входом элемента И 15.Выход элемента НЕ 6 заведен напервый вход Р-триггера 10. Первый 3,к выходам коммутатора, а информационные входы - к выходу счетчика ик выходу регистра, соединенного стретьим входом элемента сравнения,выход которого подключен к первомувходу элемента ИЛИ, выход которогосоединен с третьим входом реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕподключен к первому входу второгоКБ-триггера, второй вход которогосоединен с выходом элемента задержки и с первым входом элемента И,второй вход которого подключен квторому входу первого КЯ-триггера,выход элемента И соединен с вторымвходом четвертого Р-триггера, выходвторого 0-триггера подключен к второму входу элемента ИЛИ и к входусчетчика,выход программно"временного блока 7соединен с первым входом блока вывода 11 и первым входом реверсивногосчетчика 9, второй выход - с третьими входами Р-триггеров 8 и 10 и вторыми входами Р-триггеров 12 и 14, тре.тий выход блока 7 соединен с пятымвходом коммутатора 16, а четвертый -с вторым входом формирователя видеоимпульсов 2. 0-триггер 8 по выходусоединен с вторым входом реверсивного счетчика 9 и первым входом коммутатора 16, первым входом элементаИЛИ 13 и входом счетчика 17. Выход0-триггера 12 соединен с третьимвходом коммутатора 16Элемент ИЛИ 13по входу соединен с третьим входомреверсивного счетчика 9, апо второму входу - с выходом элемента сравнения 19. Выход реверсивного счетчика 9 соединен с вторым входом блока вывода 11, 0-триггер 14 по выходу соединен с четвертым входом коммутатора 16, а по первому входу - с выходом элемента И 15, первый вход которого соединен с выходом элемента 21.Коммутатор 16 по первому и второму выходам соединен с первым и вто. рым входом записи-считывания блока памяти 18, а по третьему и четвертому - с первым входами адреса блока памяти 18, информационный вход которого соединен с выходом счетчика 17, выходом регистра 20 и вторым информационным входом элемента сравнения 19, первый информационный вход которого соединен с выходом блока памяти 18 и входом регистра 20.Первый 0-триггер 8 предназначен для формирования импульса в момент сканирования точки объединения верхних ответвлений; второй 0-триггер 10 . для формирования импульса первой хорды; третий 0-триггер 12 - для формирования импульса совпадения задержанной хорды и текущей; четвертый 0-триггер 14 - для формирования импульса окончания и задержанной, и текущей хорд.Первые входы 0-триггеров 12 и 14, подключены к входу С, а на входы Р подано напряжение питания (не показано).Начальная установка Р-триггеров производится тактовыми импульсамисформированными программно-временным блоком 7, временное положениекоторых определяется тактовыми импульсами, подаваемыми на второйвход формирователя видеосигнала 2с программно-временного блока 7,По С производится привязка к такту видеосигнала, подаваемого с телевизионного датчика, т.е, началои конец видеоимпульсов определяется,например, по переднему фронту импульса, Импульсы 2 задержаныотносительно импульсов 1 О КБ-триггер 21 устанавливается висходное состояние любым прерываниемзадержанного сигнала. 15Блок памяти 18 содержит дванезависимых друг от друга оперативно запоминающих устройства (ОЗУ) 22и 23, назначение которых - хранениеномеров предыдущих и текущих хордизображений объектов,Коммутатор 16 предназначен принечетном номере строки для записиинформации, например, в ОЗУ 22 исчитывания из ОЗУ 23, а при четном 25номере строки - для записи информации в ОЗУ 23 и считывания иэ ОЗУ 22и формирования адреса для выбораочередных ячеек памяти соответствующего ОЗУ, ЗОКоммутатор содержит, например,триггер четности номера строки,элементы И, ИЛИ, два счетчика адреса (не показаны).Счетчики адреса (СчА) устанавливаются в исходное состояние по каждому строчному синхроимпульсу. 20 Работа устройства заключается в следующем.Телевизионный датчик 1 в соот О ветствии с расположением объектов в поле наблюдения выдает видеосигнал, который подается на формирователь 2 видеосигнала, с выходом которого в соответствии с пересечением сканирующим лучом изображения объекта с привязкой к такту й , который подается с программно-временного блока 7, выдается видеоимпульс.Если к моменту окончания видео- импульса на выходе элемента задержки 3 нет сигнала, то срабатывает второй Р-триггер 10, формируя импульс первой хорды (Х 1). Сигнал Х 1 через элемент ИЛИ 13 поступает на 55 вход прямого счета реверсивного счетчика 9 и одновременно на коммутатор "16 и счетный вход счетчика 17. К содержимому счетчиков 9 и 17 добавляется 1.Если к моменту окончания видео- импульса на выходе элемента задержки 3 появляется сигнал, то НБ-триггер 5 устанавливается в 1, а он, в свою очередь, устанавливает вЭ-триггер 12, на выходе которого формируется импульс начала совпадения текущей хорды и задержанной (Х 2), Если на непрерывный импульс текущей строки будет приходиться .два или более импульсов с выхода элемента задержки 3 (это возможно, когда два или более отдельных верхних ответвлений сходятся вместе, т,е, принадлежат одному объекту, что соответствует нескольким пересечениям сканирующего луча на предыдущей строке, одному пересечению на текущей строке), первый 0-триггер 8 формирует иимпульсов объединения верхних ответвлений (ХЗ), где и - количество импульсов с выхода элемента задержки 3, приходящихся на непрерывный видеоимпульс текущей строки, Сигналы ХЗ подаются на вход обратного счета реверсивного счетчика 9, коммутатор 16 и управляющий вход блока сравнения 19. В момент окончания и задержанного сигнала, и видеоимпульса ЕБ-триггеры 5 и 21 устанавливаются в исходное состояние, в результате чего на выходе элемента И 15 появляется передний фронт импульса, по которому В-триггер 14 формирует импульс окончания и задержанной, и текущей хорд (Х 4) .Если на непрерывный задержанный сигнал приходится несколько видео-: импульсов текущей строки (когда ответвления одного объекта направлены вниз), то по каждому совпадению формируется только импульс Х 2 и их столько, сколько совпадений, а по окончании задержанного импульса и всех видеоимпульсов текущей строки формируется импульс Х 4.На фиг. 2 приведен участок телевизионного растра, включающий. в себя три объекта, пересеченных строками, Утолщенными линиями показаны пересечения (хорды) приведены точки формирования сигналов Х 1, ХЗ и некоторые характерные точки для сигналов Х 2 и Х 4.7 11На коммутаторе 16 с поступлениемпо пятому входу каждого строчногосинхроимпульса (ССИ) по счетномувходу триггера четности производитсяфиксация четного и нечетного номерастроки, сброс обоих счетчиков адреса (СчА) в нулевое состояние и в за-висимости от четности (нечеткости)номера строки - формирование команды считывания из ОЗУ 22 или ОЗУ 23по нулевому адресу соответствующегоСчА и запись считанной информациив регистр 20, а по заднему фронтуССИ - добавление 1 в соответствующий СчА,Коммутатор 16 по сигналу Х 1 производит запись из счетчика 17 в одноиз ОЗУ блока памяти 18, а по сигналу Х 2 - из .регистра 20, тем самымв .первом случае записывается порядковый номер первых хорд, г во второмприсваивается текущей хорде номерсвязной хорды на предыдущей строке,В случае, когда на предыдущей строке имеется несколько хорд, связанныхс текущей, текущей хорде присваивается номер первой связной хорды напредыдущей строке (так как сигнал Х 2сформирован только один раэ). В случаях, когда хорда на предыдущейстроке связана с несколькими хордамитекущей строки (случай нижних ответвлений), этим хордам присваиваютсяодинаковые. номера.На фиг. 2 цифры над хордами обозначают их номера,По сигналам ХЗ и Х 4 коммутатор 6производит считывание информации изсоответствующего ОЗУ блока памяти 18 в регистр 20, а по сигналуХЗ, кроме того, производится уменьшение на 1 по входу обратного счетасодержимого реверсивного счетчика 9,сравнение числа, хранимого в регистре 20, считанного по Х 4 или от предыдущего ХЗ (случай, когда на видеоимпульс текущей строки приходитсяболее двух задержанных импульсов),и числа, считываемого из ОЗУ в дан 29633 8ный момент, В случае равенства чисел блик сравнения 19 через элемент ИЛИ 13 по заданному фронтусигнала ХЗ подает импульс на входпрямого счета реверсивного счетчика 9, корректируя тем самым егосодержимое,Для нашего примера (фиг. 2)количество сигналов Х 1 и ХЗ, поО которым производится прямой и обратный счет реверсивного счетчика 9,составляет соответственно десять идевять. На тринадцатой строке подвум сигналам ХЗ, при наличии на пре 15 дыдущей строке хорд с одинаковыминомерами, происходит добавление всчетчик двух единиц, в результатесодержимое его соответствует общемуколичеству объектов, в данном слу 2 О чае - трем. В процессе нумерации хорд объек.тов по заднему фронту каждого изсигналов Х в соответствующей СчА25 коммутатора 16 добавляется 1, подготавливая тем самым адрес новыхячеек блока памятй 18,В конце кадра содержимое счетчика 9 фиксируется на блоке вывода 11.Таким образом, учитывая, что многие объекты, как правило, содержатотверстия, всевозможные внутренниевключения, вырезы и т,п , введениев устройство для подсчета объектов,расположенных беспорядочно, двух35Р-триггеров, КБ-. триггера, элементов И, ИЛИ, коммутатора, счетчикапервых хорд, буферного регистра,блока сравнения и связей позволяетв несколько раз повысить точностьсчета количества сложных объектов.Кроме того, предлагаемое устройство, наряду с повьппением точности счета количества объектов, может подсчитать количество напРимер Отверстийпазов, углублений в деталях, внутренних включений при анализе однородности жидкостей и твердых веществи т.п, 11296331129633 Подпискомитета СССРи открытий аказ 9455/40 Тираж 698 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш