SU1401274A1 - Устройство дл измерени размеров топологических фигур фотошаблонов с ортогональным провод щим рисунком - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и достоверности результатов измерений за счет реализации средствами вычислительной техники алгоритма автоматической селекции угловых точек тонологических фигур фотошаблонов . Блок перемещений, управл емый вычислителем , осуществл ет перемещение фотошаблона в рабочей зоне, наход щейс  в ноле зрени  телевизионной камеры, обеспечива  пофрагментное считывание изображени  телевизионной камеры. С последней видеосигнал , преобразованный в цифровой код, поступает на вход формировател  последовательности сигналов, выполненного в виде матрицы из восьми линий задержки и дев ти дев тиразр дных регистров сдвига, на выходах которого одновременно формируютс  четыре группы сигналов, задержанных друг относительно друга на некоторое число тактов или строк таким образом, что они образуют «электронное окно. В блоке селекции угловых точек осуществл етс  обработка сигналов в соответствии с алгоритмом автоматической селекции: углова  точка совпадает с центром «электронного окна если две его соседние стороны дел тс  на две равные части сторонами угла. 5 ил. SS (Л

Description

го

4

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве аппаратуры измерени  и контрол  САПР фотошаблонов.

Цель изобретени  - повышение быстро- :Действи  и достоверности результатов измерений за счет реализации средствами вычислительной техники алгоритма автомати- 1ческой селекции угловых точек топологических фигур фотошаблонов.

дами счетчиков 9 и 10 координат X и У и вычислитель 12, один вход которого соединен с выходом ОЗБ 11, а другой - с выходом блока 1 перемеш,ени , один выход вычислител  12 соединен с входом блока 1 переме- ш,ени , а другой  вл етс  выходом устройства .

Формирователь 5 последовательности сигналов (фиг. 2) состоит из восьми линий 13

На фиг. 1 изображена функциональна  0 задержки и дев ти дев тиразр дных ре- схема устройства; на фиг. 2 - структурна гистров 14 сдвига, причем выход АЦП 4 сое- схема формировател  последовательности сигналов; на фиг. 3 - функциональна  схема вычислител ; на фиг. 4 - алгоритм сединен с входом первого регистра 14.1 сдвига и входом первой линии 13.1 задержки, выход которой соединен с входами второй лекции угловых точек; на фиг. 5 - времен- линии 13.2 задержки и второго регистра 14.2 ные диаграммы, иллюстрирующие работусдвига и т. д. Выходы регистров сдвига а.,, ...,

вычислител .а, Ь,, ..., Ь, с,, ..., с, d,, ..., d,  вл ютс 

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 перемещени , телевизионную (ТВ) камеру 2, установленную так, чтобы рабоча  зона

выходами формировател  5 последовательности сигналов.

Вычислитель 12 (фиг. 3) содержит генеблока 1 перемещени  находилась в поле эре- 20 ратор 15 тактовых импульсов (ГТЦ), по- ни  ТВ-камеры 2, блок 3 видеоконтрол сто нный запоминающий элемент 16 (ПЗЭ),

(БВК) и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, входы которых соединены с выходом ТВ-камеры 2, формирователь 5 последопервый , второй, третий и четвертый буферные регистры 17-20, первый и второй элементы НЕ 21 и 22, первый и второй суммавательпости сигналов (ФПС), вход которо- 25 торы 23 и 24, причем вход ГТЦ 15 соединен

с вы.ходом блока 1 перемещени , один выход соединен с одним входом первого буферного регистра 17, другой вход которого соединен с выходом ПЗЭ 16 и одним входом первого сумматора 23, а выход с входом блока перевина первой группы выходов соединена с инверсными входами элементов И 7.1 и 7.8 и с пр мыми входами элементов Ц 7.4 и 7.5, перва  половина второй группы выходов соединена с инверсными входами элементов Ц 7.1 и 7.6 и с пр мыми входами элемен- 1тов И 7.2 и 7.5, втора  половина второй группы выходов соединена с пр мыми вхо35

го соединен с выходом АЦП 4, блок 6 селекции угловых точек (блок селекции), состо щий из восьми элементов Ц 7.1-7.8 с пр мыми и инверсными входами и элемента ИЛИ 8, при этом перва  половина первой

группы выходов соединена с пр мыми вхо- 30 мещени , другой выход ГТИ 15 соединен с дами элементов И 7.1 и 7.8 и с инверснымиодним входом второго буферного регистра

входами элементов И 7.1 и 7.5, втора  поло-18, с одним входом третьего буферного регистра 19 и с входом первого элемента НЕ 21, выход которого соединен с входом ПЗЭ 16 и с одним входо.м четвертого буферного регистра 20, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора 23, другой вход которого соединен с выходом второго буферного регистра 18, другой вход которого соединен с выходом ОЗБ И, выход дами элементов Ц 7.1 и 7.6 и с инверсными 40 четвертого буферного регистра 20 соединен входами элементов И 7.2 и 7.5 перва  поло-с другим входом третьего буферного регист;вина третьей группы выходов соединена сра 19 и с входом второго элемента НЕ 22,

:инверсными входами элементов И 7.2 и 7.7 выход которого соединен с одни.м входом вто- :и с пр мыми входами элементов Ц 7.3 и 7.6, рого сумматора 24, другой вход которого втора  половина третьей группы выходов ,c соединен с выходом третьего буферного ре- еоединена с пр мыми входами элементов гистра 19, а выход  вл етс  выходом вычис- Ц 7.2 и 7.7 и с инверсными входами элемен- лител  12.

тов И 7.3 и 7.6, перва  половина четвертойУстройство работает следующим обрагруппы выходов соединена с инверсными вхо- зом (фиг. 1).

дами элементов И 7.3 и 7.8 и с пр мыми вхо-В рабочей зоне блока 1 перемещений усдами элементов Ц 7.4 и 7.7, втора  половина 50 танавливаетс  объект измерений - фоточетвертой группы выходов соединена с при- шаблон. В качестве рабочего органа блока 1 входами элементов И 7.3 и 7.8 и с перемещений может быть использован, на- инверсными входами элементов И 7.4 и 7.7,, пример, координатный стол от установки а выходы восьми элементов И 7.1 и 7.8 сое- ЭМ-552. Блок 1 передвигаетс  до тех пор, динены с входами элемента ЦЛИ 8, счет- пока в поле зрени  ТВ-камеры 2 не попадает чик 9 координаты X, счетчик .10 координа- нулева  точка объекта измерений. Блок 1 ты У, оперативный запоминающий блок

(ОЗБ) 11, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 8, а другие входы - е выхоперемещени  выдает на вычислитель 12 сигнал «Стол на позиции, в ответ на который вычислитель выдает блоку 1 перемещедами счетчиков 9 и 10 координат X и У и вычислитель 12, один вход которого соединен с выходом ОЗБ 11, а другой - с выходом блока 1 перемеш,ени , один выход вычислител  12 соединен с входом блока 1 переме- ш,ени , а другой  вл етс  выходом устройства .

а, Ь,, ..., Ь, с,, ..., с, d,, ..., d,  вл ютс 

выходами формировател  5 последовательности сигналов.

Вычислитель 12 (фиг. 3) содержит генератор 15 тактовых импульсов (ГТЦ), по- сто нный запоминающий элемент 16 (ПЗЭ),

первый, второй, третий и четвертый буферные регистры 17-20, первый и второй элементы НЕ 21 и 22, первый и второй сумма торы 23 и 24, причем вход ГТЦ 15 соединен

с вы.ходом блока 1 перемещени , один выход соединен с одним входом первого буферного регистра 17, другой вход которого соединен с выходом ПЗЭ 16 и одним входом первого сумматора 23, а выход с входом блока перемещени , другой выход ГТИ 15 соединен с одним входом второго буферного регистра

танавливаетс  объект измерений - фотошаблон . В качестве рабочего органа блока 1 перемещений может быть использован, на- пример, координатный стол от установки ЭМ-552. Блок 1 передвигаетс  до тех пор, пока в поле зрени  ТВ-камеры 2 не попадает нулева  точка объекта измерений. Блок 1

перемещени  выдает на вычислитель 12 сигнал «Стол на позиции, в ответ на который вычислитель выдает блоку 1 перемещени  координаты X и У первого фрагмента, предварительно записанные в ПЗЭ 16 (фиг. 3), по которым происходит перемещение . После окончани  движени  ТВ-камера 2 считывает изображение фрагмента и передает его на БВК 3 и АЦП 4. С АЦП видеосигнал , преобразованный в цифровой код, поступает на вход ФПС 5, который преобразует его в четыре группы сигналов , {ЬЛ,

{ WilЭти четыре группы сигналов попарно подаютс  на каждый из восьми элементов И 7, работающих согласно переключательным функци м (1 - 1), сигналы с выходов эт-их элементов подаютс  на входы элемента ИЛИ 8, на выходе которого по вл етс  сигнал в мо.мент обнаружени  одного из восьми пр мых углов (фиг. 4). Этот сигнал подаетс  на управл ющий вход ОЗБ 11, в которой записываютс  координаты X и У со счетчиков 9 и 10 координат X и У, соответствующие расположению угловой точки внутри фрагмента. Счетчик 9 координаты X подсчитывает количество тактовых импульсов от начала строки до угловой точки, счетчик 10 координаты У - количество строк от начала фрагмента до угловой точки. По окончании сканировани  координаты угловых точек из ОЗБ i 1 считываютс  в вычислитель 12 Вычислитель 12 пересчитывает координаты угловой точки относительно нулевой точки объекта и вычисл ет размеры топологических фигур как разность координат. Временные диаграммы работы вь1числител  приведены на фиг. 5.

Формирователь 5 последовательности сигналов работает следующим образом (фиг. 2). Видеосигнал с АЦП .4 поступает на дев тиразр дный регистр 14.1 сдвига, с которого .можно сн ть параллельно дев ть сигналов, задержанных относительно друг друга на такт, и на первую линию 13.1 задержки, с выхода которой передаетс  на второй регистр 14.2 сдвига, с которого также можно сн ть параллельно дев ть сигналов в один момент времени, задержанных один относительно другого на такт, таким образом, использу  восе.мь линий 13 задержки и дев ть регистров 14 сдвига, можно получить одновременно 9X9 сигналов, задержанных один относительно другого на такт или на строку («электронное окно), в конкретном примере используютс  сигналы с выходов

-bs, с,.

d,,

d..

Устройство позвол ет селекционировать углы (фиг. 4) стороны которых ортогональны ос м координат.

Алгоритм авто.матической селекции угловых точек формулируетс  следующим образом . Углова  точка совпадает с центром «электронного окна, если две его соседние стороны на две равные части сторонами угла.

0

(I-I)

Алгоритм позвол ет избежать ложного срабатывани  на неровност х кра  и пропуска углов, имеющих радиус скруглени 

,

где -размер «электронного окна (количество строк или столбцов); Г - размер элемента разрещени  ТВ -

камеры.

Переключательные функции, соответствующие конкретным случа м (фиг. 4). f(a,b) 1; f(b, а) 1 f(b, с) 1; f(c, b) l f(c,d) l; f(d.c) I f(d,a) l; f(a,d) l;

-/2-n t i/a t

5 где f(X, У) Л Xi Л X, A У Л У. - (1-2) i/г+г Ui t/ги

Устройство позвол ет полностью исключить участие оператора в определении координаты точки и устранить субъективную ошибку совмещени  метки с измер емой

0 точкой, увеличива  таким образом достоверность результатов измерений. Кроме того, устройство отличаетс  высоким быстродействием , так как позвол ет производить измерение координат всех угловых точек дан5 ного фрагмента изображени  за врем  одного кадра телевизионной развертки - 40 мс.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Q Устройство дл  измерени  размеров топологических фигур фотощаблонов с ортогональным провод щим рисунком, содержащее блок перемещени , телевизионную камеру , установленную так, чтобы рабоча  зона блока перемещени  находилась в поле

   5 зрени  телевизионной камеры, блок видеоконтрол  и аналого-цифровой преобразователь , входы которых соединены с выходом телевизионной ка.меры, и вычислитель, вход которого соединен с выходом блока перемещени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и достоверности результатов измерений, оно снабжено формирователем последовательности сигналов, блоком селекции угловых точек, содержащим восемь элементов И с пр мыми и ин5 версными входами и элемент ИЛИ, счетчиком координаты X, счетчиком координаты У и оперативно-запоминающи.м блоко.м, при этом вход формировател  последовательности сигналов соединен с выходом аналого- цифрового преобразовате,1 , а четыре груп0 пы выходов формировател  последовательности сигналов соединены попарно с входа- .ми каждого из восьми элементов И, при этом перва  половина первой группы выходов соединена с пр мыми входами первого

   5 и восьмого элементов И и с инверсными входами четвертого и п того элементов И, втора  половина первой группы выходов соединена с инверсными входами первого и

   0

   восьмого элементов И и с пр мыми входами четвертого и п того элементов И, перва  половина второй группы выходов соединена с инверсными входами первого и шестого элементов И и с пр мыми входами второго и п того элементов И, втора  половина второй группы выходов соединена с пр мыми входами первого и шестого элементов И и с инверсными входами второго и п того элементов И, перва  половина третьей группы выходов соединена с инверсными входами второго и седьмого элементов И и с пр мыми входами третьего и шестого элементов И, втора  половина третьей группы выходов соединена с пр мыми входами второго и

   10

   ва  половина четвертой группы выходов соединена с инверсными входами третьего и восьмого элементов И и с пр мыми входами четвертого и седьмого элементов И, втора  половина четвертой группы выходов соединена с пр мыми входами третьего и восьмого элементов И и с инверсными входами четвертого и седьмого элементов И, а выходы восьми элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом оперативно-запоминаю- шего блока, другие входы которого соединены с выходами счетчиков координат X и У, а выход соединен с другим входом вычислител , один выход которого соединен с вхоседьмого элементов И и с инверсными вхо- 5 ДОм блока перемеш.ени , а другой  вл етс  дами третьего и шестого элементов И, пер- выходом устройства.

   ва  половина четвертой группы выходов соединена с инверсными входами третьего и восьмого элементов И и с пр мыми входами четвертого и седьмого элементов И, втора  половина четвертой группы выходов соединена с пр мыми входами третьего и восьмого элементов И и с инверсными входами четвертого и седьмого элементов И, а выходы восьми элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом оперативно-запоминаю- шего блока, другие входы которого соединены с выходами счетчиков координат X и У, а выход соединен с другим входом вычислител , один выход которого соединен с вхо

   на поз.

   YZZZZ

   Рез{/м/псл7

   / ел

   77777

   игЛ

   вых.1 rn

   BblX.Z C/77O/7

   на

   квг.

   K61

   К6 KG

   П36

   Адрес Yl

   фиг. 5