SU1511756A1

SU1511756A1 - Device for counting and measuring objects

Info

Publication number: SU1511756A1
Application number: SU874277208A
Authority: SU
Inventors: Елена Васильевна Андреева; Вера Алексеевна Каменская; Николай Петрович Корнышев; Василий Аверьянович Максимов; Сергей Петрович Плюта
Original assignee: Предприятие П/Я А-1335
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1989-09-30

Abstract

Изобретение относитс к телевизионной автоматике и может быть использовано дл автоматического анализа изображений объектов, наход щихс в поле зрени телевизионного датчика. Целью изобретени вл етс повышение достоверности. Устройство содержит телевизионный датчик 1, программно-временной блок 6, формирователь 23 команд, задатчик 19 режимов работы, первый счетчик 8, блок 2 квантовани , элемент 5 задержки, блок 7 выделени характерных точек видеосигнала, блок 13 селекции видеосигнала, блок 24 микропрограммного управлени , регистратор 18, элементы И 4, 10, 14 и 16, ИЛИ 3 и 20, формирователь 9 конца цикла, блоки 11 и 21 пам ти, блок 12 счетчиков, блок 15 выделени заднего фронта сигнала, второй счетчик 17, элемент 22 сравнени , пульт 25 управлени . Изобретение позвол ет контролировать работоспособность устройства и определ ть неисправности. 1 ил.The invention relates to television automation and can be used to automatically analyze images of objects in the field of view of a television sensor. The aim of the invention is to increase reliability. The device comprises a television sensor 1, a program-time block 6, a command shaper 23, a mode setting unit 19, a first counter 8, a quantization unit 2, a delay element 5, a block 7 of selecting characteristic video signal points, a video signal selection block 13, a microprogram control block 24, recorder 18, elements AND 4, 10, 14 and 16, OR 3 and 20, shaper 9 end of cycle, memory blocks 11 and 21, block 12 of counters, block 15 of the rising edge of the signal, second counter 17, element 22 of comparison, remote control 25 controls The invention makes it possible to monitor the operability of the device and determine faults. 1 il.

Description

Изобретение относится к телевизионной вычислительной автоматике и может быть использовано для автоматического анализа изображений объектов, находящихся в поле зрения телевизионного датчика, в частности для автоматизации счета и измерения размеров объектов, например, кровяных телец, деталей на конвейере, анализа частоты жидкостей, распределения объектов по размерным градациям и т.д.The invention relates to television computer automation and can be used for automatic analysis of images of objects in the field of view of a television sensor, in particular for the automation of counting and measuring the size of objects, for example, blood cells, parts on a conveyor, frequency analysis of liquids, distribution of objects by dimensional gradations, etc.

Цель изобретения - повышение достоверности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

На чертеже приведена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of the device.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, блок 2 квантования, первый элемент ИЛИ 3, первый элемент И 4, элемент 5 задержки, программно-временной блок 6, блок 7 выделения характерных точек, первый счетчик 8, формирователь 9 конца цикла заднего фронта сигнала,второй элемент И 10, первый блок 11 памяти, блок 12 счетчиков, блок 13 селекции видеосигнала, третий элемент И 14, блок 15 выделения заднего фронта сигнала, четвертый элемент И 16, второй счетчик 17, регистратор 18, задатчик 19 режимов ^работы, второй элемент ИЛИ 20, второй блок 21 памяти, элемент 22 сравнения, формирователь 23 команд, блок 24 микропрограммного управления, пульт 25 управления и задатчик 26 значения контролируемого параметра.The device comprises a television sensor 1, a quantization unit 2, a first OR 3 element, a first And 4 element, a delay element 5, a program-time unit 6, characteristic point allocation unit 7, a first counter 8, a signal end-end shaper 9, a second element And 10, the first memory block 11, the counter block 12, the video signal selection block 13, the third AND element 14, the trailing edge selection block 15, the fourth And element 16, the second counter 17, the recorder 18, the mode dial 19, the second OR element 20, second memory unit 21, comparison element 22 , shaper 23 teams, block 24 firmware control, remote control 25 and control unit 26 values of the monitored parameter.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В исходном состоянии задатчик 19 вырабатывает_zсигнал Режим исходного состояния, по которому формирователь вынуждает блок 2-4 выполнять подпрограмму обнуления внутренних регистров и оперативного запоминающего устройства. Формирователь 9 по первому выходу на элемент И 4 выдает сигнал высокого потенциала. Поэтому сигнал телевизионного изображения с датчика 1 через элементы И 4 и ИЛИ 20 подается на блок 2. Оператор, при необходимости, может по экрану проконтролировать изображение объектов, подлежащих анализу, а также визуально убедиться в соответствии двууровневому изображению на выходе блока 2.In the initial state, the master 19 generates a _z signal. The initial state mode, according to which the former forces the unit 2-4 to execute the subroutine for resetting the internal registers and random access memory. Shaper 9 on the first output to the element And 4 gives a signal of high potential. Therefore, the signal of the television image from the sensor 1 through the elements And 4 and OR 20 is fed to the block 2. The operator, if necessary, can on the screen to check the image of the objects to be analyzed, and also visually verify that the two-level image at the output of block 2.

С подачей оператором сигнала Пуск задатчик 19 с привязкой v. кадровому синхроимпульсу вырабатывает сигнал Режим записи, по которому счетчик 8 по мере пересечения объектов сканирующим лучом телевизионного датчика 1 начинает подсчет количества объектов, а блок 24 - производить наполнение признаков объектов.With the operator giving the start signal to the master 19 with v. a sync pulse generates a signal Recording mode, according to which the counter 8 as the objects cross the scanning beam of the television sensor 1 starts counting the number of objects, and block 24 - to fill out the signs of objects.

Признаками объектов являются номера их начал, которые блок 24 накапливает по мере поступления с блока 7 сигналов задних фронтов первых хорд (Х1), сигналов передних фронтов импульсов совпадения, сигналов текущей строки и задержанных хорд (Х2), сигналов задних фронтов дизъюнкции текущей и задержанной хорд (ХЗ), сигналов задержанных хорд при объединении верхних ответвлений объектов (Х4).Signs of objects are the numbers of their beginnings, which block 24 accumulates as signals from the leading edges of the first chords (X1), signals from the leading edges of the coincidence pulses, signals of the current line and delayed chords (X2), signals of the trailing edges of the disjunction of the current and delayed chords from block 7 (HZ), signals of delayed chords when combining the upper branches of objects (X4).

Накопление признаков заключается в том, что в процессе сканирования телевизионного кадра каждому из верхних ответвлений присваивается свой номер (порядковый номер Х1). В ходе сканирования этот номер передается от хорды к хорде по критерию связности. В случае, когда на предыдущей строке имеется более одной хорды, связной с текущей, последней присваивается номер первой по ходу сканирования связной хорды на предыдущей строке. Номера верхних ответвлений на каждой точке объединения (по Х4) запоминаются в блоке 24. Переиндексация и накопление пар чисел производятся в блоке 24 выполнением соответствующих подпрограмм, выбор которых осуществляет формирователь 23 по сигналам Х1, Х2, ХЗ, Х4.The accumulation of signs consists in the fact that in the process of scanning a television frame, each of the upper branches is assigned its own number (serial number X1). During scanning, this number is transmitted from chord to chord according to the criterion of connectivity. In the case when on the previous line there is more than one chord connected with the current, the last one is assigned the number of the first connected chord on the previous line during scanning. The numbers of the upper branches at each point of the union (in X4) are stored in block 24. Re-indexing and accumulation of pairs of numbers are performed in block 24 by performing the corresponding subprograms, the selection of which is performed by the shaper 23 based on signals X1, X2, X3, X4.

С приходом следующего кадрового импульса задатчик 19 вырабатывает сигнал и режим обработки информации, по которому блок 24 по номеру первого верхнего ответвления, входящего состав очередного сложного объекта, подлежащего измерению, определяет второй номер пары (или вторые номера пар, если на один номер приходится несколько Х4, т.е. один номер входит в состав нескольких пар). По выявленному второму номеру пары выявляют другие номера и т.д. до выявления всех номеров,свя5 занных через пары чисел с первым номером первой пары.With the arrival of the next frame pulse, the setter 19 generates a signal and an information processing mode according to which block 24 determines the second pair number (or second pair numbers, if there are several X4s on the number of the first complex branch to be measured) , i.e. one number is part of several pairs). By the revealed second number of the pair, other numbers are revealed, etc. until all numbers associated through pairs of numbers with the first number of the first pair are identified.

Выделенные числа однозначно соответствуют номерам верхних ответвлений, образующих сложный объект, подлежащий селекции и измерению. В этом же режиме работы блок 24 определяет номер ответвления следующего объекта. Алгоритм определения данного номера заключается в нахождении наименьшего числа, отсутствующего в ряде чисел, соответствующих номерам ответвлений предыдущих (отселектированных,включая подлежащий селекции) объектов.The selected numbers uniquely correspond to the numbers of the upper branches forming a complex object to be selected and measured. In the same operating mode, block 24 determines the branch number of the next object. The algorithm for determining this number is to find the smallest number that is not in a number of numbers corresponding to the branch numbers of the previous (selected, including those to be selected) objects.

С приходом следующего кадрового синхроимпульса задатчик 19 формирует сигнал Режим селекции, по которому блок 24 в моменты сканирования электронным лучом первых хорд изображения объекта, подлежащего селекции, выдает импульсы запуска для блока 13. Последний осуществляет процесс селекции всех хорд, связанных (по известному критерию перекрытия текущих и задержанных на период строки хорд) с начальными хордами, имеющими номера, которые были определены в последнем режиме обработки информации. Таким образом, в данном кадре осуществляется селекция хорд, принадлежащих только одному объекту.With the arrival of the next frame sync pulse, the setter 19 generates a signal. Selection mode, according to which block 24 at the moments of scanning the first chords of the image of the object to be selected by the electron beam, gives trigger pulses for block 13. The latter carries out the selection process of all chords connected (according to the well-known criterion for overlapping current and delayed chords for a period of time) with the initial chords having numbers that were determined in the last information processing mode. Thus, in this frame, selection of chords belonging to only one object is carried out.

Сигнал от селектированных хорд с блока 13 поступает на вход элемента И 14, на другие входы подаются сигнал Режим селекции и высокая тактовая частота с выхода программно-временного блока 6.The signal from the selected chords from block 13 is fed to the input of the And 14 element, the signals of the Selection mode and high clock frequency from the output of the program-time block 6 are fed to the other inputs.

Счетчик 17 суммирует импульсы тактовой частоты, приходящие на моменты селектированных хорд, определяя таким образом, например, площадь изображения объекта.The counter 17 sums the clock pulses arriving at the moments of the selected chords, thus determining, for example, the area of the image of the object.

По окончании режима селекции задатчик 19 формирует сигнал Режим обработки информации. Блок 24 по указанному алгоритму производит определение номеров ответвлений следующего объекта, подлежащего измерению. Счетчик 8 (где хранится количество объектов) с приходом заднего фронта сигнала Режим селекции уменьшает свое значение на 1. Если это значение не становится равным О, то режим обработки информации продолжается целый кадр.At the end of the selection mode, the master 19 generates a signal Information processing mode. Block 24 according to the specified algorithm determines the number of branches of the next object to be measured. Counter 8 (where the number of objects is stored) with the arrival of the trailing edge of the signal. The selection mode decreases its value by 1. If this value does not become equal to O, then the information processing mode continues for the whole frame.

В момент окончания сигнала Режим селекции блок 15 формирует короткий импульс, которым значение счетчика 17 считывается в блок 21, ас него - на регистратор 18, где производятся регистрация и отображение полученного результата.At the end of the signal, the Selection mode block 15 generates a short pulse, by which the value of the counter 17 is read into block 21, and then to the recorder 18, where the result is registered and displayed.

С приходом следующего кадрового синхроимпульса задатчик 19 снова формирует сигнал Режим селекции, по которому производятся селекция и измерение следующего объекта.With the arrival of the next frame sync pulse, the setter 19 again generates a signal. Selection mode, which is used for selection and measurement of the next object.

Если по окончании режима селек15 ции значение счетчика 17 становится равным О, что означает измерение последнего объекта, находящегося в зоне анализа, задатчик 19 устанавливается в исходное состояние, а.If, at the end of the selection mode15, the value of the counter 17 becomes equal to O, which means the measurement of the last object in the analysis zone, the setter 19 is set to its initial state, a.

2Q на втором выходе формирователя 9 появляется высокий потенциал, который подается на элементы И 10 и ИЛИ 3. Прохождение телевизионного сигнала с выхода датчика 1 прекращается, а сигнал с блока 11, соответствующий изображению эталонного объекта,проходит на блок 2 и далее на блоки 5, 7, 13. При этом адресные сигналы формируются блоком 12.2Q at the second output of the shaper 9, a high potential appears, which is fed to the elements AND 10 and OR 3. The transmission of the television signal from the output of the sensor 1 is stopped, and the signal from block 11 corresponding to the image of the reference object passes to block 2 and then to blocks 5, 7, 13. In this case, the address signals are generated by block 12.

эд С приходом следующего кадрового синхроимпульса система производит определение номеров первых хорд объекта (режим обработки информации), а затем по следующем;⁷ кадро- . вому синхроимпульсу (режим селек³³ ции) - селекцию эталонного объекта и измерение его площади счетчикомed With the arrival of the next frame sync pulse, the system determines the numbers of the first chords of the object (information processing mode), and then the next; ⁷ frames. to the new sync pulse (selection mode ³³ ) - selection of a reference object and measurement of its area by a counter

17. По окончании режима селекции значение счетчика 17 переписывается в блок 21, ас него подается на элемент 22, на другие входы которого поступает определенный код с задатчика 26. Код, хранимый в задатчике 26, соответствует значению параметра' заданного объекта.17. At the end of the selection mode, the value of counter 17 is copied to block 21, it is supplied to element 22, the other inputs of which receive a certain code from setter 26. The code stored in setter 26 corresponds to the value of the parameter 'of a given object.

В случае равенства данных кодов, что соответствует работоспособнос ти системы, оператор меняет при необходимости объекты исследования и нажимает клавишу Пуск пульта управления. К этому моменту система находится в исходном состоянии,так как при уменьшении значения счетчика 8 на 1 на его выходе>появляется (в данном случае количество эталонных объектов равно 1) сигнал, которым сбрасываются в исходное состояние задатчик 19 и формирователь 9.If these codes are equal, which corresponds to the system operability, the operator changes the objects of research if necessary and presses the Start button of the control panel. At this point, the system is in its original state, since when the counter 8 decreases by 1, its output> (in this case, the number of reference objects is 1) gives a signal that resets the master 19 and driver 9.

В случае неравенства текущего значения параметра эталонного сигнала и содержимого блока 26 элемент 22 вырабатывает импульс, который через элемент И 14 устанавливается в положение., при котором загорается, например индикаторная лампочка, что свидетельствует о неработоспособности системы.In case of inequality of the current value of the parameter of the reference signal and the contents of block 26, element 22 generates a pulse, which, through element And 14, is set to., At which, for example, the indicator light lights up, which indicates the inoperability of the system.

Оператор исключает результаты всех измерений параметров объектов последнего поля анализа и устанавливает причину неработоспособности, устранив которую повторяют измерение параметров объектов установленного поля анализа и т.д.The operator excludes the results of all measurements of the parameters of the objects of the last analysis field and establishes the reason for the inoperability, eliminating which they repeat the measurement of the parameters of the objects of the established analysis field, etc.

Claims

Claim

A device for counting and measuring the size of objects, containing a quantization unit, the output of which is connected to the input of the delay element, to the first inputs of the video signal selection unit and the block for distinguishing characteristic points, the second inputs of which are connected to the output of the delay element, the first output of the television sensor is connected to the first inputs of the shaper commands and setpoint of operating modes and to the input of the program-time block, the output of which is connected to the first input of the control unit mic, and to the second input of the command generator and with the third input of the block of distinguishing characteristic points, the output of which is connected to the third echsd of the command generator, the first output of which is connected to the second input of the mode dial, the output of which is connected to the fourth input of the command generator, the control panel, the output of which is connected to the first input of the first element OR , and a registrar, which means that, in order to increase the reliability of the device, the AND elements, the second OR element, counters, a comparison element, a block of counters, a shaper of the end of the loop, are entered snips controlled parameter values, memory blocks and a block selection signal of the trailing edge, the second sensor output of a television connected to the first element

756

And, the output of which is connected to the input input of the second OR element, the output of which is connected to the input of the quantization unit, the first output of the tele .....

the vision sensor and the output of the program-time block are connected respectively to the first and second inputs of the counter block, the output of which is connected to the input of the first memory block, the output of which is connected to the first-eater, the ^7th input of the second AND element, the output of which is connected to the second input of the second OR element, the output the block of distinguishing characteristic points is connected to the first input of the first counter, the output of which is connected to the input of the shaper of the end of the cycle, the first output of which is connected to the second input of the first element II, and the second output to the second the input of the second AND element, to the second input of the first OR element and to the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the setpoint value of the parameter to be monitored, and the output to the first input of the third AND element, the output of which is connected to the first input of the recorder, the second input of which is connected with the output of the second memory block, which is connected to the third input of the comparison element, the output of the setter is connected to the first input of the fourth element And, with the second input of the first counter and the input of the back edge selection block la, the output of which is connected to the second input of the second counter and to the first input of the second memory block, the second input of which is connected to the output of the second counter, the second input of which is connected to the output of the fourth element And, the second outputs of the command generator are connected to the second inputs of the microprogram control unit, the output which is connected to the third input of the video signal selection block, the output of which is connected to the second input of the fourth AND element, the third input of which is connected to the output of the program time block, the third and fourth rty setpoint input modes are respectively connected to output » '® first OR and the first counter.