RU1815661C - Устройство дл выделени признаков при распознавании образцов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в радиолокационных системах распознавани  при решении навигационных и других задач. Устройство содержит фильтры 1, коммутатор 2, блок преобразовани  в двухуровневый сигнал 3. блок цифровой фильтрации 4, счетчики 5, 11, 12, регистры б, 13. 14, блок сравнени  кодов 7, одновибраторы 8, 15, делитель частоты 9. генератор импульсов 10. 2 ил.

Description

фк&1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в радиолокационных системах распознавани  при решении навигационных и других задач.

Цель изобретени  - повышение надежности выделени  признаков за счет исключени  погрешности определени  площадей изображений.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема блока цифровой фильтрации .

Устройство содержит N фильтров 1, коммутатор 2, блок преобразовани  в двухуровневый сигнал 3, блок цифровой фильтрации 4, первый счетчик 5, первый регистр 6, блок сравнени  кодов 7, первый одновиб- ратор 8, делитель частоты 9, генератор импульсов 10, второй счетчик 11, третий счетчик 12, второй регистр 13, третий регистр 14, второй одновибратор 15.

Блок цифровой фильтрации 4 содержит первый элемент И 16, первый элемент задержки 17, второй элемент задержки 18, второй элемент И 19, третий элемент И 20, третий элемент задержки 21, первый элемент ИЛИ 22, первый одновибратор 23, инвертор 24, четвертый элемент задержки 25, четвертый элемент И 26, п тый элемент задержки 27, п тый элемент И 28, второй элемент ИЛИ 29, второй одновибратор 30, триггер 31.

Соединенные между собой входы фильтров 1  вл ютс  входами устройства, выходы фильтров 1 соединены с соответствующими информационными входами коммутатора 2, адресный вход которого соединен с выходом второго счетчика 11, вход которого соединен с выходом генератора импульсов 10. Выход коммутатора 2 соединен с входом блока преобразовани  в двухуровневый сигнал 3, выход которого соединен с первым выходом блока цифровой фильтрации 4, второй вход которого соединен с выходом второго одновибратора 15, вход которого соединен с выходом делител  частоты 9, вход которого соединен с выходом генератора импульсов 10. Первый выход блока цифровой фильтрации 4 соединен со входом разрешени  счета первого счетчика 5, второй выход блока цифровой фильтрации 4 соединен с установочным входом первого счетчика 5, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов 10. Выход первого счетчика 5 соединен с информационным входом первого регистра 6, вход разрешени  записи которого соединен с выходом блока сравнени  кодов 7, установочный вход первого регистра 6 соединен с выходом второго

одновибратора 15, выход первого регистра 6 соединен со вторым входом блока сравнени  кодов 7 и  вл етс  первым выходом устройства. Первый выход блока цифровой фильтрации 4 соединен со входом первого одновибратора 8, выход которого соединен со входом разрешени  записи второго регистра 13, информационный вход которого соединен с выходом третьего счетчика 12,

0

вход которого соединен с выходом генератора импульсов 10, выход второго регистра

13 соединен с информационным входом третьего регистра 14, вход разрешени  записи которого соединен с выходом блока 5 сравнени  кодов 7, выход третьего регистра

14  вл етс  вторым выходом устройства.

В блоке цифровой фильтрации 4 соединенные между собой второй вход первого элемента И 16 и вход инвертора 24  вл ютс 

0 первым входом блока. Выход первого элемента И 16 соединен со входами первого элемента задержки 17, второго элемента задержки 18 и вторыми входами второго элемента И 19 и третьего элемента И 20. Выход

5 первого элемента задержки 17 соединен с первым входом элемента И 19, выход которого соединен со входом третьего элемента задержки 21, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 22.

0 Выход второго элемента задержки 18 соединен с первым входом третьего элемента И 20, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ 22, выход которого соединен со входом первого

5 одновибратора 23, выход которого соединен с S-входом триггера 31, Выход инвертора 24 соединен со входом четвертого элемента задержки 25 и со вторым входом четвертого элемента И 26. Выход четвертого

0 элемента задержки 25 соединен с первым входом четвертого элемента И 26, выход которого соединен со входом п того элемента задержки 27, выход которого соединен с первым входом п того элемента И 28,

5 выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 29, второй вход которого  вл етс  вторым входом блока цифровой фильтрации 4, выход второго элемента ИЛИ 29 соединен со входом второго одно0 вибратора 30. Выход второго одновибратора 30 соединен с R-входом триггера 31, пр мой выход которого соединен со вторым входом п того элемента И 28, пр мой выход триггера 31  вл етс  пр мым выходом бло5 ка цифровой фильтрации 4. Инверсный выход триггера 31 соединен с первым входом первого элемента И 16 и  вл етс  вторым выходом блока цифровой фильтрации 4.

В качестве признаков выбираютс  параметры составл ющих скорости движени 

частей объекта, соответствующих пикселем изображени . Работа устройства основана на выделении доплеровских частотных составл ющих скорости движени  объекта с последующим формированием признаков каждого пиксела изображени .

Устройство работает следующим образом .

Перед началом работы регистры 7, 13 и 14, счетчики 5 и 11 обнулены, третий счетчик 12 установлен в состо ние, на единицу меньшее максимального, на пр мом выходе триггера 31 установлен нулевой сигнал.

Рассмотрим процесс выделени  признаков изображени  в каждом пикселе. На вход устройства поступает сигнал, в спектре которого присутствуют доплеровские частоты , совокупность которых определ етс  ве- личиной и направлением скорости движени  объекта. N фильтров 1,.каждый из которых настроен на определенную допле- ровскую частоту, выдел ют соответствующие составл ющие входного сигнала, которые поступают на информационные входы коммутатора 2. Тактовые импульсы частотой F с выхода генератора импульсов 10 поступают на счетный вход счетчика 11. Импульсы с выхода счетчика 11 поступают на адресный вход коммутатора 2 и управл ют последовательным подключением информационных входов коммутатора 2 к его выходу. Таким образом, на выходе коммутатора 2 по витс  сигнал в виде последовательности составл ющих доплеровских частот, который поступает на вход блока преобразовани  в двухуровневый сигнал 3. На выходе этого блока по витс  последовательность импульсов, котора  поступает на вход блока цифровой фильтрации 4. Этот блок формирует признаковые импульсы путем фильтрации входной последовательности импульсов по принципу: два или три импульса за три такта частотой F - начало, отсутствие импульсов два такта подр д - конец.

Блок цифровой фильтрации 4 работает следующим образом. На его вход поступает последовательность импульсов. На первом входе элемента И 16 установлен сигнал уровн  логической единицы. Пусть на второй вход элемента И 16 поступает импульс. На выходе элемента И 16 по витс  импульс, который, задержива сь на один такт элементом задержки 17, поступает на первый вход элемента И 19 и, задержива сь на два такта элементом задержки 18, поступает на первый вход элемента И 20. Если во втором такте на втором входе элемента И 16 по витс  импульс, то в результате по влени  единичных сигналов на обоих входах элемента И 19 на выходе последнего по витс  импульс, который, задержива сь на один такт элементом задержки 21. по витс  на выходе элемента ИЛИ 22. Если во втором такте на втором входе элемента И 16 импульс не по витс , а по витс  на третьем такте, на выходе элемента И 20 по витс  импульс, который по витс  на выходе элемента ИЛИ 22. Таким образом, при по вле0 нии на первом входе блока цифровой фильтрации 4 либо двух следующих один за другим импульсов и либо в случае по влени  двух импульсов за три такта, на выходе элемента ИЛИ 22 по витс  импульс, задер5 жанный на два такта относительного первого импульса входной последовательности Этот импульс поступает на выход одновибра- тора 23, который вырабатывает короткий импульс. Этот импульс поступает на S-вход

0 триггера 31, который измен ет свое состо ние - на пр мом выходе триггера 31 устанавливаетс  сигнал уровн  логической единицы, момент по влени  которого соответствует фиксации фронта признакового

5 импульса. Этот импульс поступает на второй вход элемента И 28.

Пусть затем во входной последовательности блока цифровой фильтрации 4 в течение двух тактов будут отсутствовать

0 импульсы. Тогда на выходе инвертора 24 последовательно по в тс  два импульса. Первый импульс задержитс  на один такт элементом задержки 25. Во врем  по влени  второго импульса на выходе элемента И

5 26 по витс  импульс, который задержитс  на один такт элементом задержки 27 дл  обеспечени  двухтактной задержки спада признакового импульса, и через открытый элемент И 28 и элемент ИЛИ 29 поступит на

0 вход одновибратора 30. Одновибратор 30 сформирует короткий импульс, который возвратит триггер 31 в исходное состо ние, что соответствует спаду признакового импульса .

5

Признаковый импульс поступает на вход разрешени  счета счетчика 5 и вход одновибратора 8. Этот импульс запускает одновибратор 8, который вырабатывает им0 пульс короткой длительности. Этот импульс поступает на вход разрешени  записи регистра 13. На его информационный вход поступает информаци  о количестве подсчитанных счетчиком 12 импульсов, ко5 торый подсчитывает тактовые импульсы частотой F, поступающие с генератора импульсов 10. В момент поступлени  на вход разрешени  записи регистра 13 импульса , то есть информации о фиксации фронта признакового импульса, регистр 6

запишет информацию, наход щуюс  на его информационном входе.

На счетный вход счетчика 5 поступают тактовые импульсы частотой F с генератора тактовых импульсов 10. В момент поступле- ни  сигнала разрешени  счета счетчик 5 начинает подсчет импульсов. В начальный момент времени регистр 6 обнулен и на втором входе блока сравнени  кодов 7 установлен нулевой сигнал. При поступлении информации о количестве импульсов, подсчитанных счетчиком 5, на первый вход блока сравнени  кодов 7 происходит сравнение информации по двум входам. На выходе блока сравнени  кодов 7 установитс  сиг- нал уровн  логической единицы, который подаетс  на вход разрешени  записи регистра 6. Таким образом, информаци  о количестве подсчитанных импульсов со счетчика 5 записываетс  в регистр 6. Кроме того, сиг- нал с выхода блока сравнени  кодов 7 поступает на вход разрешени  записи регистра 14 и в него запишетс  информаци  с выхода регистра 13. При по влении спада признакового импульса на инверсном выходе триг- гера 31 по витс  сигнал единичного уровн , который обнулит счетчик 5, подготовив его тем самым к определению длительности следующего признакового импульса.

Пусть при поступлении на вход разре- шени  счета счетчика 5 поступит следующий признаковый импульс, длительность которого превысит длительность предыдущего признакового импульса. Тогда число на первом входе блока сравнени  кодов 7 превысит число на его втором входе и на выходе блока сравнени  кодов 7 установитс  единичный сигнал. Этот сигнал даст раз- решение на запись в регистр 6 информации с выхода счетчика 5 и информации с выхода регистра 13, в котором зафиксирован момент начала последнего признакового импульса , в регистр 14.

После поступлени  на адресный вход коммутатора 2 N тактовых импульсов, т.е. после последовательного подключени  к его выходу выходов всех N фильтров 1, на выходе делител  частоты 9 по витс  импульс , поступающий на вход одновибратора 15, Одновибратор 15 сформирует импульс короткой длительности, который обнулит регистр 6 и через элемент ИЛИ 29 и одно- вибратор 30 установит в исходное состо ние триггер 31, при этом обнул етс  счетчик 5. Устройство готово к обработке следующе- го пиксела. При этом в регистре 6 записано число, соответствующее максимальной длительности признакового импульса, а в регистре 14 -. число, соответствующее началу этого импульса. Эти значени  и  вл ютс  формируемыми признаками.

На этом процесс формировани  признаков одного пиксела заканчиваетс .

Предложенный выбор признаков позвол ет надежно характеризовать малоразмерные подвижные объекты, т.к. формируемые признаки завис т от характера движени  объекта, а не от его геометрических свойств.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  выделени  признаков при распознавании образов, содержащее блок преобразовани  в двухуровневый сигнал , блок сравнени  кодов, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика, второй счетчик и генератор тактовых импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности выделени  признаков за счет исключени  погрешности определени  площади изображений, оно содержит фильтры, коммутатор , блок цифровой фильтраций, три регистра , два одновибратора, делитель частоты, третий счетчик, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, входами делител  частоты второго счетчика и счетным входом первого счетчика, вход разрешени  счета которого подключен к первому выходу блока цифровой фильтрации и входу первого одновибратора, установочный вход - ко второму выходу блока цифровой фильтрации, а выход - к первому входу блока сравнени  кодов, второй вход которого соединен с выходом первого регистра ,  вл ющегос  первым информационным выходом устройства, а выход - с входами разрешени  записи первого и второго регистров, входы фильтров объединены и  вл ютс  входом устройства, а выходы подключены к входам коммутатора, управл ющий вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход - с входом блока преобразовани  в двухуровневый сигнал, выход которого подключен к информационному входу блока цифровой фильтрации, тактирующий вход которого соединен с тактирующим входом первого регистра и выходом второго одновибратора, вход которого подключен к выходу делител  частоты, выход первого одновибратора соединен с тактирующим входом третьего регистра, информационный вход которого подключен . к выходу третьего счетчика, а выход третьего регистра соединен с информационных входом второго регистра, выход которого  вл етс  вторым информационным выходом устройства.

   Фиг. г