SU1737755A1 - Device for finding and determining object coordinates in image - Google Patents

Device for finding and determining object coordinates in image Download PDF

Info

Publication number
SU1737755A1
SU1737755A1 SU904819727A SU4819727A SU1737755A1 SU 1737755 A1 SU1737755 A1 SU 1737755A1 SU 904819727 A SU904819727 A SU 904819727A SU 4819727 A SU4819727 A SU 4819727A SU 1737755 A1 SU1737755 A1 SU 1737755A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
image
block
Prior art date
Application number
SU904819727A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Алексеевич Алпатов
Сергей Юрьевич Хлудов
Эйно Тойвович Либияйнен
Original Assignee
Рязанский Радиотехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рязанский Радиотехнический Институт filed Critical Рязанский Радиотехнический Институт
Priority to SU904819727A priority Critical patent/SU1737755A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1737755A1 publication Critical patent/SU1737755A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к технике цифровой обработки изображений и может быть использовано в системах технического зрени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  координат объекта. Устройство обнаружени  и определени  координат объекта на изображении содержит четыре блока пам ти 1, 6, 8 и 9, блок 2 вычислени  оценок  ркости элементов изображений, коммутатор 3, блок 4 оценки параметров движени , блок 5 классификации объектов, блок дифференцировани  7, блок адресации 10, блок управлени  11 и блок 12 координатных регистров . Цель изобретени  достигаетс  тем, что в устройстве в зависимости от режима работы выполн етс  линейна  либо нелинейна  оценка параметров траектории движени  объекта, классификаци  элементов изображени  на множество точек фона и объекта межкадрова  фильтраци  элементов изображений фона и объекта. 11 ил. сл СThe invention relates to a technique of digital image processing and can be used in technical vision systems. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of the object. The device for detecting and determining the coordinates of an object in the image contains four memory blocks 1, 6, 8 and 9, a block 2 for calculating estimates of the brightness of image elements, a switch 3, a block 4 for estimating motion parameters, a block 5 for classifying objects, a block for differentiating 7, an address block 10 control unit 11 and block 12 coordinate registers. The purpose of the invention is achieved in that, depending on the mode of operation, a linear or non-linear estimation of the parameters of the object's movement trajectory, the classification of image elements into a plurality of background points and an interframe object filtering the background image elements and the object is performed. 11 il. sl C

Description

Изобретение относитс  к технике цифровой обработки изображений и может быть использовано в системах технического зрени .The invention relates to a technique of digital image processing and can be used in technical vision systems.

Известно устройство 1, содержащее аналого-цифровой преобразователь, три блока пам ти, блок вычислени  коррел ции , вентиль и блок управлени . Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность определени  координат объекта, обусловленна  наличием участков фона, а также аддитивных помех в эталонном изображении объекта.A device 1 is known comprising an analog-to-digital converter, three memory blocks, a correlation calculation unit, a valve, and a control unit. The drawback of the device is the low accuracy of determining the coordinates of the object, due to the presence of background areas, as well as additive noise in the reference image of the object.

Известно устройство 2, содержащее блок входной пам ти, блок оперативной пам ти , блок оперативной пам ти дл  хранени  коррел ционных оценок, коррел тор, блок адресации,блок управлени ,в котором в каждом кадре координаты объекта определ ютс  путем отыскани  глобального минимума меры отличи  из двух множеств коррел ционных оценок. Первое множество определ ют путем сравнени  эталона с реальным текущим изображением, а второе путем сравнени  эталона с размасштабиро- ванным текущим изображением, при этом направление размасштабировани  определ етс  тем, приближаетс  или удал етс  объект. Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность определени  координат, объекта, вызванна  тем, что в эталоне не учитываютс  изменени  формы и  ркости текущего изображени  объекта. Кроме того, в эталоне нар ду с искомым объектом присутствуют участки фона и аддитивные помехи , искажающие эталонное изображение.A device 2 is known that contains an input memory block, a RAM block, a RAM block for storing correlation estimates, a correlator, an addressing block, a control block, in which the coordinates of the object in each frame are determined by finding the global minimum of the difference from two sets of correlation estimates. The first set is determined by comparing the reference with the actual current image, and the second by comparing the reference with the scaled current image, and the direction of scaling is determined by whether the object is approached or removed. The drawback of the device is the low accuracy of determining the coordinates of the object, due to the fact that the standard does not take into account changes in the shape and brightness of the current image of the object. In addition, along with the target object, there are background areas and additive interference that distort the reference image.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству  вл етс The closest in technical essence to the claimed device is

х| со XIx | with XI

VIVI

сл слcl

,,

выбранное в качестве прототипа устройство дл  определени  положени  объекта на изображении 3, содержащее первый блок пам ти , блок временного сглаживани , коммутатор, блок управлени , второй блок пам ти, коррел тор, блок определени  координат . Первый вход первого блока пам ти  вл етс  информационным входом устройства, второй вход подключен к первому выходу блока управлени , выход первого блока пам ти подключен к первому входу блока сглаживани , к первому входу коммутатора и ко второму входу коррел тора. Второй вход блрка сглаживани  подключен ко второму выходу блока управлени , а выход - к третьему входу коммутатора, второй вход которого подключен к п тому выходу блока управлени . Выход коммутатора подключен к первому входу второго блока пам ти, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управлени . Выход второго блока пам ти подключен к первому входу коррел тора, третий вход коррел тора подключен к четвертому выходу блока управлени , а выход - к первому входу блока определени  координат, второй вход которого подключен к шестому выходу блока управлени . Первый выход блока определени  координат подключен к первому входу блока управлени , второй выход блока определени  координат  вл етс  информационным выходом устройства, второй вход блока управлени   вл етс  синхронизирующим входом устройства.A device selected as a prototype for determining the position of an object in image 3, containing a first memory block, a temporal smoothing unit, a switch, a control unit, a second memory block, a correlator, and a coordinate determination unit. The first input of the first memory block is the information input of the device, the second input is connected to the first output of the control unit, the output of the first memory block is connected to the first input of the smoothing unit, to the first input of the switch and to the second input of the correlator. The second input of the smoothing block is connected to the second output of the control unit, and the output is connected to the third input of the switch, the second input of which is connected to the fifth output of the control unit. The switch output is connected to the first input of the second memory unit, the second input of which is connected to the third output of the control unit. The output of the second memory unit is connected to the first input of the correlator, the third input of the correlator is connected to the fourth output of the control unit, and the output to the first input of the coordinate determination unit, the second input of which is connected to the sixth output of the control unit. The first output of the unit for determining the coordinates is connected to the first input of the control unit, the second output of the unit for determining the coordinates is the information output of the device, the second input of the control unit is the synchronizing input of the device.

Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность определени  координат объекта на изображении, вызванна  тем, что в качестве эталонного изображени  объекта используетс  сглаженное изображение, в котором нар ду с искомым объектом присутствуют участки фона. Кроме того, в качестве координат объекта используютс  координаты центра эталонного изображени , а не некоторой точки объекта, условно принимаемой за его центр, В этом случае при частом обновлении эталона изображение объекта в эталоне смещаетс  из центра к его кра м, что приводит к ошибкам в определении его координат, а при отсутствии коррекции положени  объекта относительно центра эталона - к срыву сопровождени . Недостатком устройства  вл етс  ограничение функциональных возможностей, обусловленных отсутствием возможности автоматического обнаружени  малоразмерных объектов и слежени  за ними.The drawback of the device is the low accuracy of determining the coordinates of the object in the image, due to the fact that a smoothed image is used as a reference image of the object, in which there are background areas along with the target object. In addition, the coordinates of the center of the reference image are used as the coordinates of the object, and not some point of the object, conventionally taken as its center. In this case, if the sample is updated frequently, the image of the object in the reference is shifted from the center to its edges, which leads to errors in determining its coordinates, and in the absence of a correction of the position of the object relative to the center of the standard, to the disruption of the tracking. A disadvantage of the device is the limitation of the functionality due to the lack of the ability to automatically detect small objects and track them.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  координат объекта и расширение функциональных возможностей устройства за счет решени The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of the object and expand the functionality of the device by solving

задачи автоматического обнаружени  движущихс  объектов и обеспечени  возможности слежени  за малоразмерными объектами.tasks of automatic detection of moving objects and ensuring the possibility of tracking small objects.

Это достигаетс  тем, что в устройство,This is achieved in that the device

содержащее первый блок пам ти, первый вход которого  вл етс  первым информационным входом устройства, а выход соединен с первыми входами блока вычислени containing the first memory block, the first input of which is the first information input of the device, and the output is connected to the first inputs of the calculation unit

0 оценок  ркости элементов изображений и коммутатора, второй и третий входы коммутатора соединены соответственно с выходом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений и первым выходом0 estimates of the brightness of the image elements and the switch, the second and third inputs of the switch are connected respectively to the output of the computing unit for evaluating the brightness of the image elements and the first output

5 блока управлени , второй выход которого соединен с первым входом второго блока пам ти, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, и блок координатных регистров, выход которого  вл етс  выхо0 дом устройства, а управл ющий вход соединен с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого соединен со вторым входом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений, а вход блока5 of the control unit, the second output of which is connected to the first input of the second memory block, the second input of which is connected to the output of the switch, and the block of coordinate registers whose output is the output of the device, and the control input connected to the third output of the control unit, the fourth output which is connected to the second input of the unit for calculating the brightness of the image elements, and the input of the unit

5 управлени   вл етс  управл ющим входом устройства, с целью повышени  точности определени  координат объекта, введены последовательно соединенные блок адресации , первый вход которого соединен с п 0 тым выходом блока управлени , блок дифференцировани , блок оценки параметров движени , второй вход которого соединен с выходом первого блока пам ти, и блок классификации, второй вход которого сое5 динен с первым выходом первого блока пам ти , второй вход которого  вл етс  вторым управл ющим входом устройства, а также третий и четвертый блоки пам ти, при этом шестой, седьмой, восьмой, дев тый и дес 0 тый выходы блока управлени  соединены соответственно с третьим входом блока классификации, вторым входом блока оценки параметров движени , третьим входом блока дифференцировани , первым входом5, the control input of the device is used to increase the accuracy of determining the coordinates of the object; a serially connected addressing unit is entered, the first input of which is connected to the fifth output of the control unit, the differentiation unit, the motion parameter estimation unit, the second input of which is connected to the output of the first a memory unit, and a classification unit, the second input of which is connected to the first output of the first memory unit, the second input of which is the second control input of the device, as well as the third and fourth blocks ki memory, wherein the sixth, seventh, eighth, ninth and tenth 0 th outputs of the control unit are respectively connected to the third input of the labeling unit, the second input parameter estimation block motion third input of differentiating unit, the first input

5 четвертого блока пам ти и первым входом третьего блока пам ти, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, третий вход третьего блока пам ти соединен с третьим входом второго блока пам ти, чет0 вертым входом блока классификации, первым входом первого блока пам ти и вторым выходом блока адресации, третий выход которого соединен со вторым входом первого блока пам ти, а второй вход соединен со5 of the fourth memory block and the first input of the third memory block, the second input of which is connected to the switch output, the third input of the third memory block is connected to the third input of the second memory block, the fourth input of the classification unit, the first input of the first memory block and the second the output of the addressing unit, the third output of which is connected to the second input of the first memory block, and the second input is connected to

5 вторым входом блока координатных регистров и вторым выходом бло ка оценки параметров движени , третий вход которого соединен с третьим входом блока дифференцировани  и первым выходом четверто- то блока пам ти, второй выход которого5 with the second input of the block of coordinate registers and the second output of the block for estimating motion parameters, the third input of which is connected to the third input of the differentiation unit and the first output of the fourth or fourth memory block, the second output of which

соединен со вторым входом блока управлени , третий вход которого соединен с первым выходом блока классификации, второй выход которого соединен с третьим входом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений, четвертый вход которого соединен с п тым выходом блока классификации , выходом второго блока пам ти и вто- рым входом четвертого блока пам ти, третий вход которого соединен с шестым входом блока классификации, п тым входом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений и выходом третьего блока пам ти, а четвертый вход соединен с первым выходом блока адресации, третий вход которого  вл етс  третьим управл ющим входом устройства, четвертый выход блока классификации  вл етс  вторым выходом устройства.connected to the second input of the control unit, the third input of which is connected to the first output of the classification unit, the second output of which is connected to the third input of the image element brightness estimation unit, the fourth input of which is connected to the fifth output of the classification unit, the output of the second memory block and an input of the fourth memory unit, the third input of which is connected to the sixth input of the classification unit, the fifth input of the calculation unit for evaluating the brightness of image elements and the output of the third memory unit, and the fourth in od is connected to the first output of the addressing unit, whose third input is a control input of the third device, the fourth output block classification is the second output device.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства обнаружени  и определени  координат объекта на изображении; на фиг. 2 - схема блока адресации и блока координатных регистров; на фиг. 3 - схема блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений; на фиг. 4 - схема блока дифференцировани ; на фиг. 5 - схема блока управлени ; на фиг. 6-схема первого блока пам ти; на фиг. 7 - схема блока нелинейного оценивани  параметров; на фиг. 8 - схема классификации; на фиг. 9 приведены временные диаграммы сигналов, по сн ющие работу устройства; на фиг. 10,11 -блок-схема алгоритма работы устройства.FIG. 1 shows a block diagram of a device for detecting and determining the coordinates of an object in an image; in fig. 2 is a diagram of an addressing unit and a block of coordinate registers; in fig. 3 is a block diagram of the evaluation of the brightness of the image elements; in fig. 4 is a diagram of a differentiation unit; in fig. 5 is a control block diagram; in fig. 6 is a diagram of the first memory block; in fig. 7 is a block diagram of non-linear parameter estimation; in fig. 8 - classification scheme; in fig. 9 shows the timing diagrams of the signals explaining the operation of the device; in fig. 10.11 is a block diagram of the algorithm of the device.

Устройство обнаружени  и определени  координат объекта на изображении (фиг. 1) содержит первый блок 1 пам ти, блок 2 вычислени  оценок  ркости элементов изображений, коммутатор 3, блок 4 оценки параметров движени , блок 5 классификации объектов, второй блок 6 пам ти, блок 7 дифференцировани , четвертый блок 8 пам ти, третий блок 9 пам ти, блок 10 адресации, блок 11 управлени  и блок 12 координатных регистров.The device for detecting and determining the coordinates of the object in the image (Fig. 1) contains the first memory block 1, the block 2 for calculating the estimates of the brightness of the image elements, the switch 3, the motion estimation parameters block 4, the object classification block 5, the second memory block 6, block 7 differentiation, a fourth memory block 8, a third memory block 9, an addressing block 10, a control block 11 and a block of 12 coordinate registers.

Блок адресации (фиг. 2) содержит два формировател  адреса (ФА) 13, 14, четыре регистра 15-18, четыре сумматора 19-22, три счетчика 23-25, компаратор 26 цифровых кодов, два элемента ИЛИ 27, 28, элемент НЕ 29.The addressing unit (Fig. 2) contains two address operators (FAs) 13, 14, four registers 15-18, four adders 19-22, three counters 23-25, a comparator 26 digital codes, two elements OR 27, 28, the element NOT 29.

Блок координатных регистров (фиг. 2) содержит два регистра 30, 31.The block of coordinate registers (Fig. 2) contains two registers 30, 31.

Блок вычислени  оценок  ркости элементов изображений (фиг. 3) содержит эле- мент И 32, два регистра 33, 34, мультиплексор 35, вычитатель 36, умножитель 37, сумматор 38.The unit for calculating the brightness of the image elements (Fig. 3) contains the element And 32, two registers 33, 34, multiplexer 35, subtractor 36, multiplier 37, adder 38.

Блок дифференцировани  (фиг. 4) содержит п ть регистров 39-43, вычитательThe differentiation unit (Fig. 4) contains five registers 39-43, a subtractor

44, блок 45 оперативной пам ти (БОП), блок 46 посто нной пам ти (БПП), элемент ИЛИ 47.44, a RAM block (BOP) 45, a permanent memory block 46 (BPP), an element OR 47.

Блок управлени  (фиг. 5) содержит формирователь 48 адресов микрокоманд (ФАМ), блок 49 репрограммируемой пам ти (БРП), регистр микрокоманды 50, элементы И 51,52, триггер 53, элемент И-НЕ 54, мультиплексор 55 кода услови , счетчик 56, эле0 мент И Л И-НЕ 57.The control unit (Fig. 5) contains the shaper 48 micro-command addresses (FAM), the reprogrammable memory block 49 (PDU), the micro-command register 50, AND 51.52 elements, trigger 53, AND-NOT element 54, condition code multiplexer 55, counter 56, Element AND L AND-NOT 57.

Блок 1 пам ти текущего изображени  (фиг. 6) содержит два приемопередатчика информации (ППИ) 59, 60, два БОП 61, 62, триггер 63, элемент НЕ 64,The current image memory block 1 (Fig. 6) contains two information transceivers (PII) 59, 60, two BOP 61, 62, trigger 63, element 64,

5 Блок 8 пам ти (фиг. 6) содержит БОП 65 и мультиплексор 66.5 Memory block 8 (FIG. 6) contains a BOP 65 and multiplexer 66.

Блок оценки параметров движени  (фиг. 7) содержит регистры 67-81, вычитатели 82- 84, три умножител  85-87, четыре суммато0 ра 88-91, два мультиплексора 92, 93.The unit for estimating motion parameters (Fig. 7) contains registers 67-81, subtractors 82-84, three multipliers 85-87, four totalizers 88-91, two multiplexers 92, 93.

Блок классификации (фиг. 8) содержит регистры 94-100, два вычитател  101, 102, три мультиплексора 103-105, четыре сумматора 106-109, четыре компаратора 110-113The classification block (Fig. 8) contains registers 94-100, two subtractors 101, 102, three multiplexers 103-105, four adders 106-109, four comparators 110-113

5 цифровых кодов, БОП 114, элементы И 115, 116, счетчики 117,118, элементы И 119,120, два умножител  121, 122, шесть БПП 123- 128.5 digital codes, BOP 114, And 115, 116 elements, counters 117,118, And 119,120 elements, two multipliers 121, 122, six PPB 123-128.

Устройство обнаружени  и определе0 ни  координат объекта на изображении работает следующим образом. Сигнал А1 (фиг. 9, в) открывает элемент И 52, на вход которого поступает внешний сигнал тактовой частоты А2 типа меандра (фиг. 9, а), задающийThe device for detecting and determining the coordinates of the object in the image works as follows. The signal A1 (Fig. 9, c) opens the element And 52, to the input of which an external signal of the clock frequency A2 of the meander type (Fig. 9, a) arrives, specifying

5 частоту работы синхронизируемых элементов устройства. Частота сигнала А2 определ етс  быстродействием используемой элементной базы. На выходе элемента И 52 формируетс  сигнал A3 (фиг. 9, б). Одновре0 менно единичный уровень сигнала А1 поступает на вход R триггера 53 и первый вход элемента И-НЕ 54, на второй вход которого подаетс  внешний кадровый синхроимпульс А4 (фиг. 9, д). Единичный уровень5 frequency of operation of synchronized elements of the device. The frequency of the A2 signal is determined by the speed of the element base used. At the output of the element And 52, a signal A3 is formed (Fig. 9, b). At the same time, the unit signal level A1 is fed to the input R of the flip-flop 53 and the first input of the NE-HE element 54, to the second input of which an external frame sync pulse A4 is applied (Fig. 9, d). Unit level

5 очередного кадрового синхроимпульса устанавливает триггер 53 в единичное состо ние . В результате этого на выходе триггера 53 формируетс  сигнал А6 (фиг. 9, г), который открывает элемент И 51 и разрешает5 of the next HR sync pulse sets the trigger 53 to a single state. As a result, at the output of the trigger 53 a signal A6 is formed (Fig. 9, d), which opens the element AND 51 and enables

0 прохождение управл ющих сигналов У1-У4 на первый управл ющий вход ФАМ 48. С этого момента устройство обнаружени  и определени  координат объекта на изображении начинает работать в соответствии с0 the passage of control signals U1-U4 to the first control input of FAM 48. From this moment the device for detecting and determining the coordinates of the object in the image begins to work in accordance with

5 микпропрограммой, хран щейс  в блоке 49 репрограммируемой пам ти. Работа устройства организована таким образом, что в течение времени одного кадра производитс  запись текущего кадра в один из блоков оперативной пам ти, например блок 61,5 microprogram stored in reprogrammable memory block 49. The operation of the device is organized in such a way that during the time of one frame the current frame is recorded in one of the RAM blocks, for example, block 61,

блока 1 пам ти текущего изображени  и одновременно с этим осуществл етс  обработка предыдущего кадра, записанного в другом блоке оперативной пам ти блока 1.block 1 of the current image memory and at the same time processing the previous frame, recorded in another block of the operating memory of block 1, is carried out.

Дл  синхронизации записи текущего кадра используютс  внешние синхронизирующие сигналы: сигнал тактовой частоты А7 типа меандра (фиг. 9, з), задающий частоту дискретизации отсчетов входного цифрового видеосигнала А5, кадровый синхроимпульс А4 (фиг. 9, д), строчной синхроимпульс А8 (фиг. 9, ж) видеосигнала и шестиразр дный сигнал А14. Эти сигналы управл ют счетчиками 23 и 25, формирующими дес тиразр дный адресный сигнал А9 (фиг. 9, р), элементом ИЛИ 27, который формирует нулевой сигнал записи A10 A7VA4VA8VA12 (фиг. 9, к), счетчиком 24 и цифровым компаратором 26. Счетчик 24, на счетный вход которого поступает строчной синхроимпульс А8, а на вход обнулени  сигнал А15 (фиг. 9, м), и цифровой компаратор 26, сравнивающий цифровые значени  сигнала А13 (фиг. 9, п), снимаемого с выхода счетчика 24, и сигнала А14, представл ющего коэффициент прореживани  строк п, формируют сигнал А11 (фиг. 9, л), который по вл етс  на выходе компаратора 26 в момент равенства цифровых значений сигналов А13 и А14. Сигнал разрешает запись каждой строки изображени  датчика видеосигнала, кратной п, в блоки оперативной пам ти 61 или 62 блока 1. Сигнал А15 по вл етс  на втором выходе цифрового компаратора 26 в случае, когда цифровое значение сигнала А13 больше значени  сигнала А14.To synchronize the recording of the current frame, external synchronizing signals are used: the frequency signal A7 of the square wave type (Fig. 9, h), which sets the sampling frequency of the samples of the input digital video signal A5, frame sync pulse A4 (Fig. 9, e), horizontal sync pulse A8 (Fig. 9, g) video signal and six-bit A14 signal. These signals control the counters 23 and 25, which form the ten-bit address signal A9 (Fig. 9, p), the OR element 27, which forms the zero write signal A10 A7VA4VA8VA12 (Fig. 9, k), the counter 24 and the digital comparator 26. The counter 24, to the counting input of which a horizontal sync pulse A8 arrives, and the input signal A15 (Fig. 9, m), and a digital comparator 26, comparing the digital values of the A13 signal (Fig. 9, p), taken from the output of the counter 24, and the signal A14, representing the thinning factor of lines n, form the signal A11 (FIG. 9, L), which appears with the output of the comparator 26 at the time of equality of the digital values of the signals A13 and A14. The signal permits the recording of each line of the image of a video signal sensor, a multiple of n, into memory blocks 61 or 62 of block 1. Signal A15 appears at the second output of digital comparator 26 in the case where the digital value of signal A13 is greater than the value of signal A14.

Счетчик 23, на счетный вход которого поступает сигнал А10, а на вход установки в ноль-сигнал A16 A12VA8, формирует адреса отсчетов сигнала А5 в строке текущего кадра (п ть младших разр дов сигнала А9(А9,), а счетчик25, управл емый по входам установки в ноль и счетному входу сигналами А4 и А12, формирует адрес строки текущего кадра (п ть старших разр дов сигнала А9().Counter 23, to the counting input of which the signal A10 arrives, and to the input signal set to zero, the signal A16 A12VA8, generates the addresses of the A5 signal samples in the row of the current frame (five lower-order bits of the A9 signal (A9,), and the counter25 controlled by inputs of the zero setting and the counting input with the A4 and A12 signals, forms the row address of the current frame (the five most significant bits of the A9 signal ().

Передачу сигналов А9, А10 на управл ющие входы БОП 61 или 62 блока 1, выбранного дл  записи очередного телевизионного кадра, осуществл ет четырехканальный приемопередатчик 59 путем коммутации канала В с каналом А или С. Подключение входа выбранного БОП к информационному входу устройства осуществл етс  с помощью приемопередатчика информации 60 блока 1. Очередностью записи в БОП 60 и 61 последовательно поступающих кадров телевизионного изображени  управл ют сигналы А17 (фиг. 9, и) и . Сигналы А17The signals A9, A10 to the control inputs of the BNP 61 or 62 of the block 1 selected for recording the next television frame are transmitted by a four-channel transceiver 59 by switching channel B with channel A or C. The input of the selected BOP to the information input of the device is connected information transceiver 60 of block 1. The sequence of recording in BOP 60 and 61 of successively incoming frames of a television image is controlled by signals A17 (Fig. 9, i) and. A17 signals

и А18 формируютс  триггером 63, на счетный вход которого поступает инвертированный кадровый синхроимпульс А4.and A18 are formed by a trigger 63, to the counting input of which an inverted frame sync pulse A4 is fed.

Канал X ППИ 60 соединен с информационными входами блоков 2-5. При нулевом уровне сигнала А17 канал В ППИ 59 коммутируетс  с каналом А, а канал X - с каналом С, канал В ППИ 60 коммутируетс  с каналом X, а канал С - с каналом А. При единичномChannel X PPI 60 is connected to the information inputs of blocks 2-5. When the signal level A17 is zero, channel B of PPI 59 is switched to channel A, and channel X is connected to channel C, channel B of PPI 60 is switched to channel X, and channel C is connected to channel A. At unity

0 уровне сигнала А17 все выполн етс  наоборот .At the level of signal A17, everything is the other way round.

Канал А ППИ 60 блока 1  вл етс  информационным входом устройства обнаружени  и определени  координат объекта наChannel A of the PIP 60 of block 1 is the information input of the device for detecting and determining the coordinates of the object at

5 изображении.5 image.

На фиг. 9 показаны временные диаграммы сигналов, по сн ющие момент начала работы устройства и процесс записи видеосигнала текущего кадра, например, в БОПFIG. 9 shows time diagrams of signals, explaining the moment of the device start-up and the process of recording the video signal of the current frame, for example, in the BOP

0 61. Диаграммы сигналов нос т качественный характер, при этом считалось, что строк, а размерность текущего кадра 8x8 элементов. Диаграммы разр дов , , , сигнала А9 на фиг.0 61. The signal diagrams are qualitative, with the rows and the dimension of the current frame considered to be 8x8 elements. The bit diagrams,,, of the signal A9 in FIG.

5 9 не показаны, поскольку имеют нулевое значение.5 9 are not shown because they have a zero value.

В самом первом с начала работы кадре производитс  только запись телевизионного изображени  например в БОП 61. Фор0 мирование исходных массивов данных и запись их в соответствующие блоки происходит во врем  записи второго кадра в БОП 62. Начина  с третьего кадра устройство обнаружени  и определени  координат объ5 екта на изображении, кроме записи очередного кадра в БОП 61, обрабатывает записанный в БОП 62 предыдущий кадр.In the very first frame from the beginning of the operation, only the TV image is recorded, for example, in the BOP 61. The initial data arrays are formed and recorded in the corresponding blocks during the second frame recording in the BOP 62. The device for detecting and determining the object coordinates on the third frame image, in addition to recording the next frame in the BOP 61, handles the previous frame recorded in the BOP 62.

Алгоритм обнаружени  и определени  координат движущегос  объекта на изобра0 жении, реализованный в за вл емом устройстве , получен из решени  задачи слежени  как задачи оценки параметров движени  и параметров, св занных с изображени ми фона и объекта.The algorithm for detecting and determining the coordinates of a moving object in the image, implemented in the inventive device, is obtained from solving the tracking problem as the problem of estimating motion parameters and parameters associated with the background and object images.

5 Блок-схема алгоритма, реализованного в устройстве обнаружени  и определени  координат объекта на изображении, приведена на фиг. 10, 11. Перва  часть алгоритма (фиг. 10) соответствует работе устройства в5 The block diagram of the algorithm implemented in the device for detecting and determining the coordinates of the object in the image is shown in FIG. 10, 11. The first part of the algorithm (Fig. 10) corresponds to the operation of the device in

0 режиме автоматического обнаружени  и зав зки траектории обнаруженного объекта.0 in the mode of automatic detection and entry of the trajectory of the detected object.

На фиг. 11 приведена втора  часть алгоритма работы устройства в режиме слежени .FIG. 11 shows the second part of the algorithm of the device in the tracking mode.

5 В алгоритме (фиг. 10, 11), реализованном в за вл емом устройстве, можно выделить следующие основные этапы обработки информации.5 In the algorithm (Figs. 10, 11) implemented in the claimed device, the following main information processing steps can be distinguished.

1. Формирование и запись исходных массивов информации G0, B0.1. Formation and recording of initial data arrays G0, B0.

2.Классификаци  элементов наблюдаемого изображени  .2. Classification of the elements of the observed image.

3.Рекуррентна  фильтраци  параметров движени  объекта и выдача координат в блок 12.3. Recurrent filtering the motion parameters of the object and issuing coordinates in block 12.

4.Сглаживание эталонного изображени  фона Gn.4. Smoothing the reference image of the background Gn.

5.Сглаживание эталонного изображени  объекта Нп.5. Smoothing of the reference image of the object.

6.Формирование прогнозируемого изображени  Sn+1.6. Formation of the predicted image Sn + 1.

7.Вычисление производной изображеasn7. Calculation of the derivative image

ни neither

8.Нелинейное оценивание скорости и координаты объекта по оси X.8. Nonlinear estimation of the velocity and coordinates of the object along the X axis.

9.Вычисление производной изображе Э5п ни  -зт-.9. Calculation of the derivative of the image of E5p nor-3m-.

о Anyo Any

10.Нелинейное оценивание скорости и координаты объекта по оси Y.10. Nonlinear estimation of velocity and object coordinates along the Y axis.

11.Классификаци  участка трг наблюдаемого изображени .11. Classification of the trg region of the observed image.

12.Коррекци  координат объекта и ьы- дачи их в блок 12.12. Corrections of the object coordinates and their block 12.

Первый этап вычислений выполн етс  во врем  записи второго кадра в БОП 61 и только один раз. В течение этого этапа формируетс  исходное эталонное изображение фона Go, исходна  функци  В0 и обнул етс  содержимое блоков пам ти 8, 9 и БОП 45. В качестве исходного эталонного изображени  фона Go беретс  текущее изображение Lo, записанное в БОП 62. При этом считаетс , что объект в изображении Ц отсутствует. Исходна  функци  В0 формируетс  путем записи в БОП 114 по всем адресам числа 32.The first computation step is performed during the recording of the second frame in the BOP 61 and only once. During this stage, the initial reference background image Go, the initial function B0 is formed and the contents of memory blocks 8, 9 and BOP 45 are zeroed. The initial reference image of the background Go is taken as the current image Lo recorded in the BEP 62. At that, There is no object in the image of C. The initial function B0 is formed by writing to the BOP 114 at all addresses of the number 32.

На втором этапе вычислений дл  каждого элемента наблюдаемого изобретени  Inij провер етс  условиеIn the second stage of the calculation, for each element of the observed invention, Inij checks the condition

bnii b (n - i)ij + ( Inij - Qnij )2 ( Inijbnii b (n - i) ij + (Inij - Qnij) 2 (Inij

++

2 D2 d

(D(D

где b(n-i)ij - элементы Bn-i; Inij - элементы текущего изображени  Ln; gnij - элементы прогнозируемого изображени  фона Gn А1 - прогнозируемое минимальное отличие  ркости объекта от  ркости фона, . В результате, если дл  элемента Inij условие (1) выполн етс , то элемент классифицируетс  как элемент, принадлежащий множеству Нп, в противном случае как элемент фона. Одновременно вычисл ютс  координаты центра т жести и площадь изображени  объекта Нп. Координаты центра т жестиwhere b (n-i) ij are elements of Bn-i; Inij - elements of the current image Ln; gnij - elements of the predicted image of the background Gn A1 - the predicted minimum difference of the object brightness from the background brightness,. As a result, if condition (1) is fulfilled for the element Inij, then the element is classified as an element belonging to the set Hn, otherwise as a background element. At the same time, the coordinates of the center of gravity and the area of the image of the object Hn are calculated. Coordinates of the center of tinplate

объекта вычисл ютс  в соответствии с выражени миobjects are calculated according to the expressions

. 2 i. 2 i

3 InljeHn х Sn 3 InljeHn x Sn

I, I i InljeHnI, I and InljeHn

Sn   Sn

где Sn - площадь объекта, равна  числу элементов , которые составл ют изображение объекта Hn; i - координата элемента пц поwhere Sn is the area of the object, equal to the number of elements that make up the image of the object Hn; i is the coordinate of the pc element

оси X; j - координата элемента Inij по оси Y. Реализуетс  выполнение второго этапа в блоке классификации 5. Цикл классификации одного элемента Inij выполн етс  затри такта сигнала A3.X axis; j is the Y coordinate of the Inij element. The second stage is performed in the classification unit 5. The classification of one Inij element is performed at the beat of the A3 signal cycle.

На этапе классификации на входы регистров 96,97 поступают соответственно значени  элементов наблюдаемого Inij (сигнал А20) и сглаженного эталонного изображени  фона gnij (сигнал А21) из блоков пам тиAt the stage of classification, the inputs of the registers 96.97 receive, respectively, the values of the elements of the observed Inij (signal A20) and the smoothed reference background image gnij (signal A21) from memory blocks

1 и 6. На первый вход мультиплексора 104 поступает значение элемента сглаженного эталонного изображени  объекта hnij (сигнал А22) из блока пам ти 9. С выхода регистра 97 значение gnij поступает на первые1 and 6. The first input of the multiplexer 104 receives the value of the element of the smoothed reference image of the object hnij (signal A22) from the memory block 9. From the output of the register 97, the value gnij goes to the first

входы вычитател  101 и сумматора 106. На вторые входы этих элементов поступает значение А1 (сигнал А23), которое хранитс  в регистре 94. На выходе вычитател  101 формируетс  значение (gnuj- Ai) (сигналthe inputs of the subtractor 101 and the adder 106. The second inputs of these elements receive the value A1 (signal A23), which is stored in register 94. At the output of the subtractor 101, the value (gnuj-Ai) (signal

А24), которое поступает на второй адресный вход БПП 123 и на первый вход мультиплексора 103. На выходе сумматора 106 формируетс  величина (gnij+ AI) (сигнал А25), котора  поступает на второй адресный входA24), which is fed to the second address input of the PPO 123 and to the first input of the multiplexer 103. At the output of the adder 106, the value (gnij + AI) (signal A25) is generated, which is fed to the second address input

БПП 124 и второй вход мультиплексора 103. Первые адресные входы БПП 123 и 124 подключены к выходу регистра 96. В БПП 123 и 124 записаны соответственно значени  модулей выражений Ц-(дпц- AI) и Ц-(дпу+ AI)BPP 124 and the second input of the multiplexer 103. The first address inputs of BPP 123 and 124 are connected to the output of register 96. In PPO 123 and 124, respectively, the values of the modules of expressions C- (dcc-AI) and C- (dpu + AI) are written

дл  всех возможных комбинаций Ц, (gnij- A i) и (Inij, (gnij+ AI). Сигнал А26, формируемый компаратором 110, управл ет мультиплексором 103. Если I lnij-(gnij+ Ai I llnij- -(gnij- A1) I, то сигнал А26 имеет нулевойfor all possible combinations of C, (gnij- A i) and (Inij, (gnij + AI). The A26 signal generated by the comparator 110 controls the multiplexer 103. If I lnij- (gnij + Ai I llnij- - (gnij-A1) I , the signal A26 has zero

уровень, который подключает ко второму входу мультиплексора 104 выход сумматора 106. В противном случае ко второму входу мультиплексора подключаетс  выход вычитател  101. Мультиплексор 104 управл етс a level that connects the output of the adder 106 to the second input of the multiplexer 104. Otherwise, the output of the subtractor 101 is connected to the second input of the multiplexer. The multiplexer 104 is controlled

старшим знаковым разр дом сигнала А27, который представл ет собой значение элемента b(n-i)ij и считываетс  из БОП 114. Если элемент Ц до решени  задачи классификации принадлежал фону, т.е. b(n-i), то коthe most significant sign of the signal A27, which is the value of the element b (n-i) ij and is read from the BOP 114. If the element C before solving the classification problem belonged to the background, i.e. b (n-i), then to

входу регистра 95 подключаетс  выход мультиплексора,103., В противном случае ко входу регистра 95 подключаетс  выход блока 9.the input of the register 95 is connected to the output of the multiplexer, 103., Otherwise, the output of the block 9 is connected to the input of the register 95.

На втором такте .сигнала A3 значение hnij (сигнал А28) поступает на первый адресный вход БПП 125, на второй адресный вход подаетс  значение Inij. На первый и второй адресные входы БПП 126 поступают соответственно Inij и gnij. В БПП 125 и 126 запи- саны соответственно значени  квадратов выражений (Inij-hnij) и (Inij-Qnij). Выходы БПП 125 и 126 соединены соответственно со вторым и первым входами вычитател  102, выход которого соединен с первым адресным входом БПП 127. На второй адресный вход БПП 127 поступает сигнал . В БПП 127с помощью табличного метода выполн етс  деление числа, поступающего на первый адресный вход, на 2D, где . В результате на выходе БПП 127 формируетс  сигнал А29, значение которого равно ((Inij-gnij) -(Inij- -hnij)2/2D. На выходе сумматора 107 формируетс  значение bnij.On the second clock of the A3 signal, the value hnij (signal A28) is fed to the first address input of the PPO 125, and the second address input is fed to the value Inij. The first and second address inputs of the PPO 126 receive, respectively, Inij and gnij. In PPP 125 and 126, the values of the squares of the expressions (Inij-hnij) and (Inij-Qnij) are written, respectively. The outputs of the PPO 125 and 126 are connected respectively to the second and first inputs of the subtractor 102, the output of which is connected to the first address input of the PPO 127. The second address input of the PPO 127 receives a signal. In PPP 127, using the tabular method, the number arriving at the first address input is divided into 2D, where. As a result, at the output of the control unit 127, a signal A29 is generated, the value of which is ((Inij-gnij) - (Inij- -hnij) 2 / 2D. The value bnij is formed at the output of the adder 107.

В третьем такте сигнала A3 на выходе мультиплексора 105 формируетс  сигнал АЗЗ, значение которого равно bnij, если -32 bnij 32; -32, если 32, если . Значение bnij (сигнал АЗЗ) записываетс  в БОП 114 по адресу Ь(п-1)м. Одновре- менно знаковый разр д сигнала АЗЗ поступает на вход элемента НЕ 119 и третий вход мультиплексора 55 кода услови . Сигнал подаетс  на управл ющий вход элемента И 116, счетный вход счетчика 117 и четвертый вход мультиплексора 55 блока управлени  11. На второй вход элемента И 116 поступает значение адреса эле- мента Inij (сигнал А69). Если , то разрешаетс  прохождение координат (сиг- нал А69) через элемент И 116, а также увеличиваетс  содержимое счетчика 117. П ть младших разр дов сигнала А69 поступают на первый вход сумматора 108, а п ть старших - на первый вход сумматора 109. Сум- матор 108 и регистр 99 образуют накапливающий сумматор. Сумматор 109 и регистр 100 образуют второй накапливающий сумматор. На выходе регистров 99 и 100, которые соединены с первыми входами умножителей 121,122, к концу этапа классификации формируютс  соответственно величина 2 I (сигнал А37) и величинаIn the third cycle of the signal A3, at the output of the multiplexer 105, an ASZ signal is generated, the value of which is equal to bnij, if -32 bnij 32; -32, if 32, if. The value of bnij (the ABZ signal) is recorded in the BOP 114 at address L (n-1) m. At the same time, the sign bit of the AZZ signal is fed to the input of the element HE 119 and the third input of the multiplexer 55 condition code. The signal is fed to the control input of the AND element 116, the counting input of the counter 117, and the fourth input of the multiplexer 55 of the control unit 11. The second input of the AND element 116 receives the value of the element address Inij (signal A69). If, then the coordinates are allowed (signal A69) through element 116 and the contents of counter 117 also increase. Five lower bits of the signal A69 are fed to the first input of the adder 108, and five high bits to the first input of the adder 109. Sum - the mattor 108 and the register 99 form an accumulating adder. The adder 109 and the register 100 form the second accumulating adder. At the output of registers 99 and 100, which are connected to the first inputs of multipliers 121,122, the value of 2 I (signal A37) and the value

lnijeHnlnijeHn

X j (сигнал А38). В счетчике 117 формиInij e НпX j (A38 signal). In the counter 117 foriInij e NP

руетс  площадь Sn множества Нп, равна  числу элементов этого множества. На выходе БПП 128 формируетс  сигнал А36, значение которого равно 1/Sn. Сигнал А36 поступает на вторые входы умножителей 121 и 122. В результате на выходе умножителей 121 и 122 формируютс  координаты центра т жести объекта по оси X (сигнал А39) и по оси Y (сигнал А40), которые подаютс  в блок 4. Выход счетчика 117 соединен с первым входом цифрового компаратора 113, второй вход которого соединен с выходом регистра микрокоманд 50-3. На выходе компаратора 113 формируетс  сигнал А41 единичного уровн , если площадь объекта больше числа , поступающего на второй вход компаратора . Сигнал А41 поступает на п тый вход мультиплексора 55 и на первый вход элемента И 115. Выход элемента И 115 соединен со счетным входом счетчика 118. Обнул етс  счетчик 118единичным уровнем сигнала Y77 один раз на первом этапе работы устройства. На п том разр де выхода счетчика 118 формируетс  сигнал Y77 единичного уровн  в момент окончани  зав зки траектории объекта, что соответствует обнаружению объекта в 16 кадрах наблюдаемого изображени .The area Sn of the set Hn is equal to the number of elements of this set. At the output of FOD 128, a signal A36 is generated, the value of which is 1 / Sn. The signal A36 arrives at the second inputs of the multipliers 121 and 122. As a result, at the output of the multipliers 121 and 122, the coordinates of the center of gravity of the object are formed on the X axis (A39 signal) and on the Y axis (A40 signal), which are fed to block 4. Counter output 117 connected to the first input of the digital comparator 113, the second input of which is connected to the output of the register of micro-instructions 50-3. A unit level signal A41 is generated at the output of the comparator 113 if the area of the object is greater than the number entering the second input of the comparator. The signal A41 is fed to the fifth input of the multiplexer 55 and to the first input of the AND 115 element. The output of the AND 115 element is connected to the counting input of the counter 118. The counter 118 is zeroed in with a unit signal level Y77 once in the first stage of the device operation. At the fifth bit of the output of the counter 118, a unit-level signal Y77 is generated at the moment when the trajectory of the object is closed, which corresponds to the detection of the object in 16 frames of the observed image.

На третьем этапе в блоке управлени  анализируетс  уровень сигнала А41. Если объект обнаружен на этапе классификации, то оценки координат и скорости объекта наход тс  в соответствии с выражени миIn the third stage, the level of the A41 signal is analyzed in the control unit. If an object is detected at the classification stage, then the coordinates and velocities of the object are estimated in accordance with the expressions

АПХ Апх + Kl (Anx АЛХ ) ,(2)APH Up + Kl (Anx ALH), (2)

+K2(Anx-Inx),(3) + K2 (Anx-Inx), (3)

Any Any + KI (Any Any ) ,(4)Any Any + KI (Any Any), (4)

Any z Any -Ь IO ( Any - Any ) ,(5)Any z Any-IO (Any - Any), (5)

AOX 0, Aoy 0, AOX 0, Aoy 0. (6)AOX 0, Aoy 0, AOX 0, Aoy 0. (6)

Вычислени  оценок в блоке 4 по X и Y выполн ютс  последовательно и аналогично , поэтому достаточно рассмотреть вычисление оценок по одной оси, например X. Априорные оценки АПХ и АпХ хранитс  соответственно в регистрах 75 и 77. В регистре 18 хранитс  значение Any, в регистре 76- АпУ. Первые входы вычитателей 83, 84 соединены соответственно с выходами регистров 70, 71, в которые записываютс  вычисленные значени  координат центра т жести объекта АПХ (сигнал А39) и Any (сигнал А40). Второй вход вычитател  83 - с выходом регистра 77. Аналогично второй вход сумматора 91 соединен с выходом регистра 75.Calculations of the estimates in block 4 for X and Y are performed sequentially and in a similar way, therefore it is sufficient to consider calculating estimates on the same axis, for example, X. A priori estimates of TOR and UPX are stored respectively in registers 75 and 77. In register 18, the value Any is stored, in register 76 - Apu. The first inputs of the subtractors 83, 84 are connected respectively to the outputs of the registers 70, 71, in which the calculated coordinates of the center of gravity of the TOR object (signal A39) and Any (signal A40) are written. The second input of the subtractor 83 - with the output of the register 77. Similarly, the second input of the adder 91 is connected to the output of the register 75.

На выходе вычитател  83 формируетс  сигнал - АПХ, который поступает на второй вход мультиплексора 92. На выходеAt the output of the subtractor 83, a signal is generated - AH, which is fed to the second input of the multiplexer 92. At the output

мультиплексора 92 формируетс  сигнал А46. Сигнал А46 поступает на вторые входы умножителей 88 и 87. На первые входы умножител  86 подаетс  сигнал , умножител  87 - сигнал . Ki и Ка хран тс  соответственно в регистрах 73, 74. На выходе умножител  87 формируетс  сигнал (Anx - Anx). Сигнал А49 поступает на первый вход сумматора 90, второй вход которого соединен в данный момент с выходом регистра 77. В результате на выходе сумматора 90 формируетс  апостериорна  оценка координаты объекта Алх, котора  записываетс  в регистр 79, выход которого соединен с первым входом мультиплексора 93. Вычисленное значение Апх через мультиплексор 93 подаетс  на вход регистра 80. На выходе умножител  86 формируетс  сигнал (Апх - Алх), который поступает на первый вход сумматора 89. На второй вход сумматора 98 поступает сигнал А53 АПХ- В результате на выходе сумматора 89 формируетс  апостериорна  оценка скорости объекта Япх, котора  записываетс  в регистр 75. Априорна  оценка координаты на (п+1)-й кадр Я ( п + 1 ) х формируетс  на выходе сумматора 91 как сумма сигнала А53 /пх и сигнала и записываетс  в регистр 77.multiplexer 92, an A46 signal is generated. The signal A46 is fed to the second inputs of the multipliers 88 and 87. The first inputs to the multiplier 86 are given a signal, the multiplier 87 is a signal. Ki and Ka are stored in registers 73, 74, respectively. At the output of multiplier 87, a signal is generated (Anx - Anx). The signal A49 arrives at the first input of the adder 90, the second input of which is currently connected to the output of the register 77. As a result, the output of the adder 90 forms the a posteriori estimate of the coordinate of the object Alx, which is written to the register 79, the output of which is connected to the first input of the multiplexer 93. The calculated the value of Apx through the multiplexer 93 is fed to the input of the register 80. At the output of the multiplier 86, a signal is generated (Aph - Alx), which is fed to the first input of the adder 89. The second input of the adder 98 receives the signal A53 APH- As a result The output of the adder 89 is the a posteriori estimate of the velocity of the object Ypx, which is written to the register 75. The a priori estimate of the coordinate on the (n + 1) -th frame I (n + 1) x is formed at the output of the adder 91 as the sum of the A53 / n signal and the signal and is written in the register 77.

л Отличие при вычислении оценок Any и Any состоит в том, что вместо регистра 77 ко входам сумматоров 89, 91 подключен выход регистра 78, а вместо регистра 77 ко входам вычитателей 83, 84, сумматора 90 подключен выход регистра 78, сигнал , а оценка Any записываетс  единичным уровнем сигнала А69 в регистр 81.l The difference in calculating the ratings Any and Any is that instead of register 77 to the inputs of adders 89, 91 register output 78 is connected, and instead of register 77 to the inputs of subtractors 83, 84, adder 90 connected register output 78, signal, and rating Any is written by a single signal level of A69 to register 81.

Если объект в текущем кадре не обнаружен , то сигнал имеет нулевой уровень. В этом случае координаты и скорость объекта прогнозируютс  в соответствии с выражени миIf the object in the current frame is not detected, then the signal has a zero level. In this case, the coordinates and velocity of the object are predicted in accordance with the expressions

(п-1)х+А(п-1)х,(7)(p-1) x + A (p-1) x, (7)

(n-i)x,(8)(n-i) x, (8)

АЧAh

Any A(n-i)y+A(n-i)y, (9)Any A (n-i) y + A (n-i) y, (9)

(n-i)y(10)(n-i) y (10)

и выражением (6). Это реализуетс  путем подключени  в течение третьего этапа ко входу умножителей 86, 87 сигнала А46, равного сигналу А45, который, в свою очередь, имеет нулевое значение. Остальные вычислени  аналогичны описанным.and expression (6). This is accomplished by connecting during the third stage to the input of multipliers 86, 87 a signal A46 equal to the signal A45, which, in turn, has a zero value. The remaining calculations are similar to those described.

В конце третьего этапа вычисленные оценки координат центра т жести объекта при условии, что произошла зав зка траектории , переписываютс  соответственно в регистры 30, 31 блока 12.At the end of the third stage, the calculated estimates of the coordinates of the object's center of gravity, provided that the trajectory has occurred, are written to the registers 30, 31 of block 12, respectively.

На червертом этапе в блоке 2 вычисл ютс  оценки значений элементов эталонного изображени  фона Gn в соответствии с выражением At the fourth stage, in block 2, estimates of the values of the elements of the reference image of the background Gn are calculated in accordance with the expression

(11)(eleven)

АBUT

9nij gnij+K3(|nirgnij),9nij gnij + K3 (| nirgnij),

гдедш; д(п-одО Кз 1.where you are; d (p-odO KZ 1.

Сглаживание эталонного изображени Reference Image Smoothing

фонаСп приводит к уменьшению дисперсии аддитивного шума, присутствующего на исходном изображении эталонного фона, в (2- Кз)/Кз раз, а также сглаживанию ошибок дискретизации и квантовани  в различныхBackgroundSp reduces the dispersion of additive noise present in the original image of the reference background, (2- Kz) / Kz times, as well as smoothing the sampling errors and quantization in various

кадрах. Ограничение коэффициента Кз снизу позвол ет отслеживать изменени  фона. На четвертом этапе на первый вход мультиплексора 35, который соединен с выходом блока пам ти 6, поступают значени frames. Limiting the Cs coefficient from below allows you to track changes in the background. At the fourth stage, the first input of multiplexer 35, which is connected to the output of memory block 6, receives the values

элементов фона cjnij (сигнал А21). На первый вход вычитател  36 через элемент И 32 поступают значени  элементов lnij (сигнал А20) наблюдаемого изображени . На выходе вычитател  формируетс  сигнал А57, значениеbackground elements cjnij (signal A21). At the first input of the subtractor 36, the values of the elements lnij (signal A20) of the observed image are received through the element AND 32. At the output of the subtractor, the signal A57 is formed, the value

которого равно Inij-gnij. Сигнал А57 поступает на первый вход умножител  37. На второй вход умножител  поступает коэффициент КЗ, который хранитс  в регистре 33. Выход умножител  соединен с первым входом еумматора 38, на выходе которого формируетс  значение gnij (сигнал А58).Вычисленное значение gnij записываетс  в блок пам ти 6. Подобные вычислени  выполн ютс  только дл  элементов пц наблюдаемого изображени , классифицированных как элементы фона . Проверка на принадлежность фону осуществл етс  путем анализа знака значени  bnij (сигнала АЗЗ-8).which is equal to Inij-gnij. The signal A57 arrives at the first input of the multiplier 37. The second factor of the multiplier receives the short-circuit coefficient stored in register 33. The output of the multiplier is connected to the first input of the summator 38, the output of which produces the value gnij (signal A58). The calculated value gnij is written into the memory block ti 6. Similar calculations are performed only for elements of the observed image classified as background elements. The background membership check is performed by analyzing the sign of the value of bnij (AZZ-8 signal).

Сглаживание эталонного изображени Reference Image Smoothing

объекта Нп существл етс  на п том этапе в соответствии с выражениемThe object Hn exists at the fifth stage in accordance with the expression

л l

hnij hnij+K4(lnij-rinij),(12)hnij hnij + K4 (lnij-rinij), (12)

. где (n-i)ij; .. where (n-i) ij; .

Вычислени , выполн емые в блоке 2 на п том этапе, аналогичны вычислени м, выполн емым на четвертом этапе. Отличие состоит в том, что в регистре 33 хранитс  коэффициент I0j, а на вторые входы вычитател  36 и Јумматора 38 подаетс  значение элемента hnij (сигнал А22), считываемое из блока пам ти 9. Вычисленное значение записываетс  в блок 9. Сглаживание в соот- ветствии с выражением (12) выполн етс The calculations performed in block 2 in the fifth stage are similar to those performed in the fourth stage. The difference is that in the register 33 the coefficient I0j is stored, and the second inputs of the subtractor 36 and the accumulator 38 are supplied with the value of the element hnij (signal A22), read from memory 9. The calculated value is recorded in block 9. Smoothing in accordance with expression (12) is performed

только дл  элементов Inij, классифицированных какэлементы объекта. Проверка на принадлежность объекту осуществл етс  путем анализа сигнала А34. В противном случае сигнал Y40, управл ющий элементом И 32, имеет нулевой уровень. В этом случае сглаживание выполн етс  в соответствии с выражениемonly for elements of Inij classified as object elements. The test for belonging to an object is carried out by analyzing the signal A34. Otherwise, the Y40 signal controlling the AND 32 element is zero. In this case, smoothing is performed in accordance with the expression

hnij hnij-K4hnijhnij hnij-k4hnij

(13)(13)

Это позвол ет обнулить элементы области пам ти блока 9, которые в предыдущих кадрах соответствовали элементам объекта, а в текущий момент из-за перемещени  объекта соответствуют элементам фона на наблюдаемом изображении.This allows zeroing the elements of the memory area of block 9, which in the previous frames corresponded to the elements of the object, and at the current moment, due to the movement of the object, correspond to the background elements in the observed image.

На шестом этапе в блоке 8 формируетс  прогнозируемое изображение Sn+1 пр моугольного участка изображени  Ln-H, центр которого совпадаете центром объекта. Элементы изображени  формируютс  в соответствии с выражениемAt the sixth stage, in block 8, the predicted image Sn + 1 of the rectangular portion of the image Ln-H is formed, whose center coincides with the center of the object. The elements of the image are formed in accordance with the expression

Sn + Vf4 Г(п +1 )ijJ1 h(n +1 )ifj1 + + (1 -r(n+l)i2J2)g(n+l)i2J2.Sn + Vf4 H (n + 1) ijJ1 h (n + 1) ifj1 + + (1 - r (n + l) i2J2) g (n + l) i2J2.

(14)(14)

гдеWhere

Sn + элементы участка прогнозируемого изображени  Sn+1 размерностью МхМ;Sn + elements of the plot of the predicted image Sn + 1 in the MxM dimension;

il V+inx-y, Jl / +Any-y,il V + inx-y, Jl / + Any-y,

лмlm

(n+l)x--7pj2 iM+A(n+l)y(n + l) x - 7pj2 iM + A (n + l) y

М Л ML

- у ; АПХ , Any - апостериори ые оценки координат центра т же.сти объекта в наблюдаемом n-кадре, А(п+i)x,A(n+1 )у- прогнозируемые оценки координат центра т жести объекта в (п+1)-м кадре; ir(n+i)iiji гпил 1, если , в противном случае г(п+1)ил - 0, дл  r(n+i)i2j2 т° же самое; h (n + 1 )ил- at; AH, Any - a posteriori estimates of the coordinates of the center of the same object in the observed n-frame, A (n + i) x, A (n + 1) y - predicted estimates of the coordinates of the center of the body of gravity of the object in (n + 1) - m frame; ir (n + i) iiji gpil 1, if, otherwise, r (n + 1) il - 0, for r (n + i) i2j2 t ° the same; h (n + 1) sludge

пМЛ. 9(n +l)i2J2 9ni2j2Формирование изображени  Sn+1 осуществл етс  в два этапа. На первом этапе в БОП 65 осуществл етс  запись элементов участка изображени  Нп. Причем в БОП 65 записываетс  значение h (n + 1 )ил (сигнал А21) и сигнал А60 единичного уровн , если сигнал А34 единичного уровн , т.е. b (п + 1 )ил - 0 В противном случае в БОП 65 записываетс  сигнал А59, имеющий нулевое значение, и сигнал А60, имеющий нулевой уровень. В результате в БОП 65 формируетс  изображение PML 9 (n + l) i2J2 9ni2j2 Image formation Sn + 1 is carried out in two stages. At the first stage, the BOP 65 records the elements of the section of the image Np. Moreover, the value of h (n + 1) il (signal A21) and the signal A60 of the unit level are recorded in the BEP 65, if the signal A34 of the unit level, i.e. b (n + 1) sludge - 0 Otherwise, the BOP 65 records the signal A59, which has a zero value, and the signal A60, which has a zero level. As a result, an image is formed in the BOP 65.

S(n +l)v/ r(n +1)МЛ п(п +1)I1J1S (n + l) v / r (n +1) ML n (n +1) I1J1

и бинарное изображение Z (п Ч-1 )ift маски объекта, сформированное по правилуand binary image Z (n × -1) ift object masks, formed according to the rule

-,, , л И .Ь(п-Ы)1Л 0 z(,b(n + i5,.- ,,, l and .b (p-y) 1L 0 z (, b (n + i5 ,.

На втором этапе в БОП 65 записываютс  значени  элементов прогнозируемого участка фона. Причем в БОП 65 осуществл етс At the second stage, the values of the elements of the predicted background area are recorded in the BEP 65. And in BOP 65 is carried out

запись значени  элемента g (п +1 )i2j2 (сиг нал А22) втом случае, если соответствующее значение элемента бинарного изображени  Z ( п +1)Vfi (сигнал А62, который формируетс  на первом выходе БОП 65 и поступаетrecording the value of the element g (n + 1) i2j2 (signal A22) in the event that the corresponding value of the element of the binary image Z (n + 1) Vfi (the signal A62, which is formed at the first output of the BNP 65 and arrives

на шестой вход мультиплексора 55) равноon the sixth input of the multiplexer 55) is equal to

нулю. В результате в БОП 65 формируетс to zero. As a result, in the BOP 65 is formed

изображение S(n + i)v/, значени  элементов которого (сигнал А61) считываютс image S (n + i) v /, the values of the elements of which (signal A61) are read

со второго выхода БОП 65.from the second release of the BOP 65.

На седьмом этапе в блоке 7 вычисл етс  производна  прогнозируемого изображени  Sn, сформированного в предыдущем кадре, по параметру АПХ в соответствии сIn the seventh stage, in block 7, the derivative of the predicted image Sn, formed in the previous frame, is calculated by the TOR parameter in accordance with

выражениемby expression

( Sn V + 1Ц - Sn V - Ш ) (Sn V + 1C - Sn V - W)

Zn Vfi, Zn Vfi,

где значение Snv + 1/г формируетс  на выходе регистра 39, Sn v-1 /г на выходе регистра 41, Znv/u. на выходе регистра 40. В вычитателе 44 вычисл етс  значение Sn v +1/4 - SnV- 1/г, которое поступает на первый адресный вход БПП 46. На второй адресный вход БПП 46 поступает ZnV/г. В БПП 46 записаны значени  выражени where the value of Snv + 1 / g is formed at the output of register 39, Sn v-1 / g at the output of register 41, Znv / u. at the output of register 40. In the subtractor 44, the value of Sn v +1/4 - SnV-1 / g is calculated, which is fed to the first address input of the PPO 46. The second address input of the PPO 46 receives the ZnV / g. BPP 46 recorded the values of the expression

SnV + 1« -SnV - -.SnV + 1 "-SnV - -.

-2- -п-2- -n

VfiVfi

всех возможных комбинаций (Snv-M// - SnV - i JnZnv/г. Вычислительное значение d SnVjU/dAnx записываетс  в БОП 45 по адресу, определ емому значением сигнала А10, который, последовательно проход  через регистры 42, 43, поступает на адресный вход БОП 45. of all possible combinations (Snv-M // - SnV - i JnZnv / g). The computational value d SnVjU / dAnx is recorded in the BOP 45 at the address determined by the value of the signal A10, which, successively passing through the registers 42, 43, goes to the address input BOP 45.

На восьмом этапе в блоке 4 выполн етс  нелинейное оценивание координаты и скорости объекта по оси X в соответствии сAt the eighth stage, in block 4, nonlinear estimation of the coordinate and velocity of the object along the X axis is performed in accordance with

где Sn vp - элементы прогнозируемого изображени , хран щиес  в БОП 65; д i where Sn vp are the elements of the predicted image stored in the BOP 65; d i

bnii b(n-l)ij +bnii b (n-l) ij +

, С пи - gmj )-СМ - hnu У 0, C pi - gmj) -CM - hnu Y 0

2D2D

элементы производной, хран щиес  в БОП 45; И v+Anx-y. ji / +АпУ-у; Ks,elements of the derivative stored in the BOP 45; And v + Anx-y. ji / + Apuu; Ks,

Кб- фиксированные коэффициенты ковариационной матрицы ошибок оценивани  Vn, выбираемые из диапазона 0(Ks, Ке)1, исход  из задаваемой эффективной пам ти фильтра; x $(п - 1 )х + А(П -1 )х , Any А ( п 1 )у + А ( п - 1 ) у KB - fixed coefficients of the covariance matrix of estimation errors Vn, selected from the range 0 (Ks, Ke) 1, based on the specified effective filter memory; x $ (n - 1) x + A (P -1) x, Any A (n 1) y + A (n - 1) y

В течение восьмого этапа на входы регистров 67, 68, 69 поступают соответственно значени  элементов пц (сигнал А20),During the eighth stage, the inputs of the registers 67, 68, 69 are received, respectively, by the values of the elements of the PC (signal A20),

, (сигнал А61),, (signal A61),

dSnVftdSnVft

---5-3-- (сигнал А66). о/пх--- 5-3-- (signal A66). o / n

Выходы регистров 67, 68 соединены сб- ответственно с первым и вторым входами вычитател  82, на выходе которого формируетс  величина Imp (сигнал А67). Выход вычитател  82 соединен с первым входом умножител  85, второй вход которого соединен с выходом регистра 69.В умножителе 85 вычисл етс  значениеThe outputs of registers 67, 68 are connected together with the first and second inputs of subtractor 82, at the output of which the Imp value is formed (signal A67). The output of the subtractor 82 is connected to the first input of the multiplier 85, the second input of which is connected to the output of the register 69. In the multiplier 85, the value

dSnVU. „ - 1 (. г N тз D ( Inij - Sn vu ) , при этомdSnVU. „- 1 (. G N tz D (Inij - Sn vu), in this case

О Any.гAbout Any.g

предполагаетс , что . Выход умножител  соединен с входом накпливающего сумматора , который включает сумматор 88 и регистр 72. После того как в регистре 72 сформируетс  суммаit is assumed that. The multiplier output is connected to the inlet adder input, which includes the adder 88 and the register 72. After the sum in register 72 is formed

М-1M-1

ss

((

35П3|К 35P3 | K

заbehind

nyny

D(2nij-5n l,D (2nij-5n l,

выход регистра 72 с помощью мультиплексора 92 подключаетс  ко вторым входам умножителей 86,87. На первые входы умножителей 86, 87 подаютс  соответственно значени  коэффициентов Ке, Ks, которые записаны в регистрах 73, 74. Дальнейшие вы- , св занные получением оценок Апх ,Апх ,А(П+ 1 )х Д(п-М )х аналогичны вычислени м, выполн емым на третьем этапе при получении соответствующих оценок .the output of register 72 using multiplexer 92 is connected to the second inputs of multipliers 86.87. The first inputs of the multipliers 86, 87 are given respectively the values of the coefficients Ke, Ks, which are recorded in registers 73, 74. Further results related to obtaining the estimates Ap, Ap, A (P + 1) x D (p-M) x are similar calculations performed at the third stage in obtaining the corresponding estimates.

Вычислени , выполн емые на дев том и дес том этапах, аналогичны вычислени м, выполн емым в устройстве на седьмом и восьмом этапах. Отличие состоит в том, что на дев том этапе элементы изображени  Sn v/г и 2.п v/u считываютс  из блока 8 не по строкам,а по столбцам.Calculations performed at the ninth and tenth stages are similar to calculations performed at the device at the seventh and eighth stages. The difference is that at the ninth stage the elements of the image Sn v / g and 2. п v / u are read from block 8 not by rows, but by columns.

На одиннадцатом этапе выполн етс  классификаци  участка ifa размером МхМ наблюдаемого изображени  Ln путем проверки дл  каждого элемента Inij услови At the eleventh stage, the ifa section is classified by the size MxM of the observed image Ln by checking for each element Inij the conditions

(17)(17)

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Л Центр строба трп имеет координаты Алх . Any, которые определ ютс  на восьмом и дес том этапах. В результате выполнени  этого этапа элементы участка дел тс  на множество точек фона и множество точек объекта. Одновременно с классификацией определ ютс  площадь и координаты центра т жести выделенного множества точек объекта. Вычислени , выполн емые в блоке 5 на одиннадцатом этапе, аналогичны вычислени м , выполн емым на втором этапе.L Center strobe trp has coordinates Alh. Any, which are defined in the eighth and tenth stages. As a result of this step, the elements of the area are divided into a plurality of background points and a plurality of object points. Simultaneously with the classification, the area and coordinates of the center of gravity of the selected set of object points are determined. The calculations performed in block 5 in the eleventh stage are similar to those performed in the second stage.

В двенадцатом этапе осуществл етс  коррекци  найденных на восьмом и дес том этапах оценок Лпх ,Ллу путем замены их на координаты центра т жести объекта, полученные на одиннадцатом этапе. Это осуществл етс  следующим образом. Координаты центра т жести объекта - сигналы А39 и А40 - через мультиплексор 93 поочередно записываютс  в регистры 80, 81. Одновременно с этим корректируютс  прогнозируемые координаты объекта A(n +i)x Д(п -Н )у, хран щиес  в регистрах 77. 78. После этого содержимое регистров 80, 81 перезаписываетс  в регистры 31, 30 блока координатных регистров.At the twelfth stage, the corrections of Lpx and Llu estimates found at the eighth and tenth stages are carried out by replacing them with the coordinates of the center of gravity of the object obtained at the eleventh stage. This is done as follows. The coordinates of the center of gravity of the object — the signals A39 and A40 — through multiplexer 93 are alternately recorded in registers 80, 81. At the same time, the predicted coordinates of the object A (n + i) x D (n-H) y stored in registers 77 are corrected. 78. After this, the contents of the registers 80, 81 are overwritten into registers 31, 30 of the block of coordinate registers.

Важна  роль в реализации перечисленных этапов алгоритма принадлежит блоку адресации. Блок адресации предназначен дл  формировани  адресов элементов текущего изображени , сглаженных эталонных изображений фонами объекта, прогнозируемого изображени  Sn и его производной по параметру и функции классификации Вп.An important role in the implementation of these stages of the algorithm belongs to the block addressing. The addressing unit is designed to form addresses of the elements of the current image, smoothed reference images by the object backgrounds, the predicted image Sn and its derivative with respect to the parameter and the classification function Bp.

Формирование адресов элементов прогнозируемого изображени  Sn и его производной по параметру Япх либо Any осуществл етс  с помощью ФА 13,14 и регистра 17.The formation of the addresses of the elements of the predicted image Sn and its derivative with respect to the parameter Yapp or Any is performed using FA 13.14 and register 17.

Формирование адресов элементов обрабатываемого текущего изображени , сглаженных эталонных изображений фона и объекта и функции классификации осуществл ютс  с помощью ФА 13, 14, сумматоров 19-22, регистров 16-18.The addresses of the elements of the current image being processed, the smoothed reference images of the background and the object, and the classification function are generated using the FAs 13, 14, adders 19-22, registers 16-18.

Работой устройства обнаружени  и определени  координат объекта на изображении управл ет блок управлени , который  вл етс  микропрограммным блоком управлени . Каждому из перечисленных этапов обработки текущего кадра соответствует определенна  микрокоманда или группа микрокоманд , составл ющих микропрограмму реализации данного этапа. Все управл ющие сигналы (Y1-Y80) записаны в микро- программируемую пам ть 49. Блок 49  вл етс  блоком репрограммируемой пам ти. При подаче соответствующего адреса на адресный вход БРП49 происходит считывание выбранных значений управл ющих сигналов , которые затем переписываютс  сигналом A3 в регистр микрокоманд 50. Адрес микрокоманды генерируетс  формирователем 48 адреса микрокоманды.The operation of the device for detecting and determining the coordinates of an object in the image is controlled by a control unit, which is a firmware control unit. Each of the listed processing steps of the current frame corresponds to a specific micro-command or group of micro-commands that make up the microprogram of the implementation of this stage. All control signals (Y1-Y80) are recorded in microprogrammable memory 49. Block 49 is a reprogrammable memory block. When the corresponding address is fed to the address input of the BRP49, the selected values of the control signals are read, which are then written to the microcommand register 50 by the signal A3. The microcommand address is generated by the microcommand address driver 48.

Микрокоманда, формируема  блоком управлени , имеет следующий формат. Сигналы Y1-Y18 составл ют поле микрокоманды , отведенное дл  управлени  генерацией адреса следующей микрокоманды сигналы Y19-T26 составл ют второе поле микрокоманды , используемое в качестве пол  данных, кооторые требуютс  в процессе обработки информации, сигналы Y27-Y80 со- ставл ют третье поле микрокоманды и управл ют операционной частью устройства .The microcommand formed by the control unit has the following format. The signals Y1-Y18 form a microcommand field, reserved for controlling the generation of the address of the next microcommand, the signals Y19-T26 constitute the second field of the microcommand used as a data field, which are required in the processing of information, the signals Y27-Y80 constitute the third field of the microcommand and control the operating part of the device.

Синхронизаци  работы блока управлени , управл ющего выполнением этапов обработки очередного кадра и их последовательностью , с процессом записи входного сигнала А5 обеспечиваетс  путем фиксации момента окончани  очередного кадрового синхроимпульса А4 формирова- телем 46 адреса микрокоманд. Таким моментом  вл етс  переход значени  сигнала из единичного в нулевое. Дл  этого сигнал А4 и сигнал А74 подаютс  соответственно на дев тый и дес тый вход мультиплексора 55 кода услови . Определение момента окончани  кадрового синхроимпульса А4 выполн ет микропрограмма фиксации момента начала записи нового кадра, состо ща  из двух микрокоманд. Под управлением первой микрокоманды осуществл етс  фиксирование единичного уровн  сигнала А4. Если сигнал А4 имеет единичный уровень, то микрокоманда выполн етс  в течение одного периода тактового сигнала A3, если нет, то микрокоманда будет повтор тьс  до тех пор, пока сигнал А4 не примет единичного значени , после этого управление передаетс  второй микрокоманде, идентичной по инструкции (Y1-Y4) первой микроко- манде, но фиксирующей нулевой уровень сигнала А4. После выполнени  второй микрокоманды , что определ ет конец кадрового синхроимпульса А4 и начало записи очередного нового текущего кадра, управ- ление устройством в соответствии с инструкцией , хран щейс  в поле (Y1-Y4) второй микрокоманды, передаетс  первой микрокоманде микропрограммы, осуществл ющей выполнение первого этапа.The synchronization of the control unit, which controls the execution of the processing steps of the next frame and their sequence, with the recording of the input signal A5, is achieved by fixing the end time of the next frame sync pulse A4 by the microproject address generator 46. Such a moment is the transition of the signal value from one to zero. For this, the signal A4 and the signal A74 are supplied respectively to the ninth and tenth input of the multiplexer 55 condition code. The determination of the end of the frame sync pulse A4 executes the microprogram of fixing the moment of the start of recording a new frame, consisting of two microcommands. Under the control of the first microcommand, a single level of the A4 signal is fixed. If the A4 signal has a single level, then the microinstruction is executed during one period of the clock signal A3, if not, then the microinstruction will be repeated until the A4 signal receives a single value, then the control is transmitted to the second microiname, identical to the instruction ( Y1-Y4) to the first microcommand, but fixing the zero level of the A4 signal. After the second micro-command has been executed, which determines the end of the A4 frame sync pulse and the start of recording the next new current frame, the device control in accordance with the instruction stored in the second micro-command field (Y1-Y4) is transmitted to the first micro-command of the first microprogram. stage.

Устройство позвол ет повысить точность определени  координат объекта за счет выделени  множества точек изображени  объекта, использовани  в качестве координат объекта вычисленных координат центра т жести объекта и периодической коррекции положени  изображени  объекта в эталоне относительно центра эталона. Если комплекс этих меропри тий не выполн ть , то в результате межкадрового сглаживани  эталонного изображени  объекта происходит смещение изображени  объекта из центра эталона к его кра м. По этом при использовании в качестве координат объекта координат центра эталона возникает ошибка в определении местоположени  объкта, котора  при отсутствии коррекции с течением времени накапливаетс  и приводит к срыву слежени .The device allows to increase the accuracy of determining the coordinates of an object by allocating a plurality of image points of the object, using the calculated coordinates of the object's center of gravity as the object coordinates and periodically correcting the image position of the object in the reference relative to the center of the reference. If the complex of these measures is not performed, then the interframe smoothing of the reference image of the object displaces the image of the object from the center of the reference to its edges. This, when used as the coordinates of the object, coordinates of the center of the reference, an error occurs in determining the location of the object, which in the absence of correction over time accumulates and leads to a breakdown of tracking.

Устройство позвол ет повысть точность определени  координат объекта за счет применени  траекторией обработки результатов измерений, котора , во-первых, позвол ет сгладить и тем самым уменьшить ошибки, имеющие место при измерении координат объекта, и, во-вторых, за счет прогнозировани  положени  объекта в следующих кадрах позвол ет не тер ть контро- лируемый объект при временном его исчезновении, например, из-за закрыти  его посторонним объектом или случайных сбоев.The device allows you to increase the accuracy of determining the coordinates of an object by applying the trajectory of processing the measurement results, which, firstly, allows smoothing and thereby reducing the errors that occur when measuring the coordinates of an object, and, secondly, by predicting the position of the object in The following frames allow not to lose the controlled object in case of its temporary disappearance, for example, due to its closure by an unauthorized object or accidental failures.

В устройстве на этапе нелинейного оценивани  координат объекта учитываютс  элементы прогнозируемого (эталонного) изображени , принадлежащие множеству точек объекта. Элементы, принадлежащие фону, не учитываютс . Это также повышает точность определени  координат объекта.In the device, at the stage of nonlinear estimation of object coordinates, elements of the predicted (reference) image belonging to the set of object points are taken into account. Elements belonging to the background are not counted. It also improves the accuracy of determining the coordinates of the object.

Устройство обладает широкими функциональными возможност ми. Помимо слежени  за прот женными объектами, устройство выполн ет автоматическое обнаружение малоразмерных и прот женных объектов, по вл ющихс  в зоне наблюдени , а также осуществл ет слежение за малоразмерными объектами с автоматическим переходом из режима обнаружени  в режим сопровождени .The device has a wide functionality. In addition to tracking extended objects, the device performs automatic detection of small and extended objects appearing in the observation area, as well as tracking small objects with automatic transition from the detection mode to the tracking mode.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство обнаружени  и определени  координат объекта на изображении, содержащее первый блок пам ти, первый вход которого  вл етс  первым информационным входом устройства обнаружени  и определени  координат объекта на изображении , а выход соединен с первыми входами блока вычислени  оценок  ркости элементов изображени  и коммутатора, второй и третий входы коммутатора соединены соответственно с выходом блока вычислени  оценок  ркости элеметов изображений и первым выходом блока управлени , второй выход которого соединен с первым вхо- дом второго блока пам ти, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, и блок координатных регистров, выход которого  вл етс  первым выходом устройства обнаружени  и определени  координат объ- екта на изображении, а управл ющий вход соединен с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого соединен с вторым входом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений, а вход блока управлени   вл етс  управл ющим входом устройства обнаружени  и определени  координат объекта на изображении, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  коорди- нат объекта, введены последовательно соединенные блок адресации, первый вход которого соединен с п тым выходом блока управлени , блок дифференцировани , блок оценки параметров движени , второй вход которого соединен с выходом первого блока пам ти, и блока классификации объектов , второй вход которого соединен с первым выходом первого блока пам ти, второй вход которого  вл етс  вторым управл - ющим входом устройства обнаружени  и определени  координат объекта на изображении , а также третий и четвертый блоки пам ти, при этом шестой, седьмой, восьмой, дев тый и дес тый выходы блока управле- ни  соединены соответственно с третьим входом блока классификации объектов, вторым входом блока оценки параметров движени , третьим входом блока дифференцировани , первым входом четвертого блока пам ти и первым входом третьего блока пам ти , второй вход которого соединен с выходом коммутатора, третий вход третьего блока пам ти соединен с третьим входом второго блока пам ти, четвертым входом блока классификации объектов, первым входом первого блока пам ти и вторым выходом блока адресации, третий выход которого соединен с вторым входом первого блока пам ти, а второй вход соединен с вторым входом блока координатных регистров и вторым выходом блока оценки параметров движени , третий вход которого соединен с третьим входом блока дифференцировани  и первым выходом четвертого блока пам ти, второй выход которого соединен с вторым входом блока управлени , третий вход которого соединен с первым выходом блока классификации, второй выход которого соединен с третьим входом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений, четвертый вход которого соединен с п тым входом блока классификации, выходом второго блока пам ти и вторым входом четвертого блока пам ти, третий вход которого соединен с шестым входом блока классификации , п тым входом блока вычислени  оценок  ркости элементов изображений и выходом третьего блока пам ти, а четвертый вход соединен с первым выходом блока адресации, третий вход которого  вл етс  третьим управл ющим входом устройства обнаружени  и определени  координат объекта на изображении, вторым выходом которого  вл етс  четвертый выход блока классификации.The invention The device for detecting and determining the coordinates of an object in the image contains the first memory block, the first input of which is the first information input of the device detecting and determining the coordinates of the object on the image, and the output is connected to the first inputs of the unit for calculating the brightness of image elements and the switch, the second and the third inputs of the switch are connected respectively to the output of the unit for calculating the brightness of the image elements and the first output of the control unit, the second output It is connected to the first input of the second memory block, the second input of which is connected to the switch output, and the block of coordinate registers, the output of which is the first output of the object detecting and determining coordinates of the object in the image, and the control input connected to the third output the control unit, the fourth output of which is connected to the second input of the evaluation unit of the brightness of the image elements, and the input of the control unit is the control input of the device for detecting and determining the coordinates of the object in the image, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the coordinates of an object, a serially connected addressing unit is introduced, the first input of which is connected to the fifth output of the control unit, the differentiation unit, the motion parameter estimation unit, the second input of which is connected to the output of the first memory block and the object classification unit, the second input of which is connected to the first output of the first memory block, the second input of which is the second control input of the device for detecting and determining the coordinates of the object on The third and fourth memory blocks, while the sixth, seventh, eighth, ninth and tenth outputs of the control unit are connected respectively to the third input of the object classification unit, the second input of the motion parameter estimation unit, the third input of the differentiation unit, the first input of the fourth memory block and the first input of the third memory block, the second input of which is connected to the switch output, the third input of the third memory block is connected to the third input of the second memory block, the fourth input of the classification block of the objects, the first input of the first memory block and the second output of the addressing block, the third output of which is connected to the second input of the first memory block, and the second input is connected to the second input of the coordinate register block and the second output of the motion parameters estimator, the third input of which is connected to the third the input of the differentiation unit and the first output of the fourth memory unit, the second output of which is connected to the second input of the control unit, the third input of which is connected to the first output of the classification unit, the second output of which connects It is connected to the third input of the image element brightness estimation unit, the fourth input of which is connected to the fifth input of the classification unit, the output of the second memory block and the second input of the fourth memory block, the third input of which is connected to the sixth input of the classification unit, the fifth input of the calculation unit estimates of the brightness of the image elements and the output of the third memory block, and the fourth input is connected to the first output of the addressing unit, the third input of which is the third control input of the detection and determination device coordinates of the object in the image, the second output of which is the fourth output of the classification unit. фиг.1figure 1 LO Ю ГrГЭLO Yu GGE r8:r8: У19-У26U19-U26 УЗвUltrasonic 3333 A3 ,A3, A3A3 А62 A61A62 A61 A61 ilTl A61 ilTl У42Y42 A3A3 |  | A21 A22A21 A22 3535 У37Y37 3636 3737 34f/3934f / 39 Фиг.зFig.z ItIt A70A70 Ml 73Ml 73 Фиг АFIG A yg-f/fsyg-f / fs A9 MOA9 MO A69 A69 Фиг. 5FIG. five A3A3 У19-У26U19-U26 У50Y50 У5ЬU5b У55У56У60 У61U55U56U60 U61 A6SA6s AJ9AJ9 Фаг. 7Phage. 7 Ц,АМ $А56C, AM $ A56 113113 У80-U80- гg 8 6Ш 118 6Ш 11 AWAW фиг, 8FIG. 8 Лерба  строкаПерва  строка о теку щ. кадре Восьма  строка д те кущ.Lerba string First line about current u. Frame Eighth row dte cusch. и //9/9/9V) / У Т/TJ/// 7 - -.  . В . «ъ ч JTW « ««.и j , s Q/fft  л УпГ / and // 9/9 / 9V) / Y T / TJ /// 7 - -. . AT . «Ъ ч JTW« «« .and j, s Q / fft l UH / Начало Start Nl/Nl / Li Формирование исх. эталонного фона,Функции классификации и т.д.ГТLi Formation ref. reference background, classification functions, etc. GT mm и Фиксирование начала очередного кадраand fixing the start of the next frame ШSh LL Классификаци  зле- , мен. текущ. кадра гуClassification is evil. current frame gu - UbcKft/ - UbcKft / Ттекущем кадра - обнаружен /ДаStream Frame - Detected / Yes 51 Вычисл, оцен. координ. объекта ЪпхЛпии прог--. нозаьп 1х, л/т /с/1351 Calculated, estimated. coordinates the object ппхЛпии прог--. nozap 1x, l / t / s / 13 W/fQW / fQ траектории закоЛ - Лчались1. ДаZakL trajectories - Lchalis1. Yes О Выдача В блок 12About Issuance In block 12 лпх,лпуlph ITIT Ш Сглаживание зталон- ного изображен. Фона пЛет .Ш Smoothing of the balm is depicted. Background plet. ШСглажиоание эталонного изобр. объектаShValizirovanie reference images. an object ИAND НетNot чиласьwore Кблоку П i ДаK block P i Yes НетNot 3L3L SJ Вычисление прогно- за , n+iy пгSJ Calculation of prognosis, n + iy pg Ш выдача б 5лок 12 прогноза пх,пу гW issuing b 5lok 12 forecast nx, pu g // Фиг.ЮFig.Yu Л К блоку 2L to block 2 1ZJ Формирование прогнозируемого изображ Sn+j гу1ZJ Formation of the predicted image Sn + j gu JZ.Jz. JZ.Jz. JS1 Фиксирование начала очередного кадраJS1 Fixing the start of the next frame А.BUT. Вычисление Calculation ШНелинейное оце ниоание коорд. скор, лпх объекта вычисление Мл л„„  Schneline estimation of coordinates fast, lph object calculation ML l „„ 1 Вычисление L1 Calculate L ЭЛПуELPU 22J Нелинейное оценивание коорд лПу и скор, ллу объекте Вычисление 22J Nonlinear estimation of the coordinate and speed, llu object Calculation з Классификаци  участка текущ. кадра с коорд-ми центра Ял/Длурпs Classification plot current. frames with Yal / Dlurp center coordinates й/jКоррекци  глх,лпу, с учетом Вычйсл коорд. центра объекта, дыдачаth / j Correction of GLH, LPU, taking into account the Vychisl coordinate. center of the object ЛХ,дц Qg/10/f 2ПГLH, dts Qg / 10 / f 2PG 5j Сглажибанис эталон ноге5j Slajibanis standard foot изображени  фонаbackground image пгpg JIJi -  - Ш Сглажи&ание эталонного изоЬр, объекта W Smooth & a reference image of the object   фонаbackground JIJi пгpg --
SU904819727A 1990-04-27 1990-04-27 Device for finding and determining object coordinates in image SU1737755A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904819727A SU1737755A1 (en) 1990-04-27 1990-04-27 Device for finding and determining object coordinates in image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904819727A SU1737755A1 (en) 1990-04-27 1990-04-27 Device for finding and determining object coordinates in image

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1737755A1 true SU1737755A1 (en) 1992-05-30

Family

ID=21511234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904819727A SU1737755A1 (en) 1990-04-27 1990-04-27 Device for finding and determining object coordinates in image

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1737755A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4321674A1 (en) * 1993-06-30 1995-01-12 Sel Alcatel Ag Video conferencing system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1427396, кл. G 06 К 9/36, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4321674A1 (en) * 1993-06-30 1995-01-12 Sel Alcatel Ag Video conferencing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7925051B2 (en) Method for capturing images comprising a measurement of local motions
CN101170673A (en) Device for detecting occlusion area and method thereof
WO1980001977A1 (en) Technique for estimation of displacement and/or velocity of objects in video scenes
CN113723190A (en) Multi-target tracking method for synchronous moving target
CN112200157A (en) Human body 3D posture recognition method and system for reducing image background interference
CN111178261A (en) Face detection acceleration method based on video coding technology
SU1737755A1 (en) Device for finding and determining object coordinates in image
CN104091352A (en) Visual tracking method based on structural similarity
US20140126639A1 (en) Motion Estimation Method
KR101806453B1 (en) Moving object detecting apparatus for unmanned aerial vehicle collision avoidance and method thereof
CN100352282C (en) Adaptive early exit techniques for image correlation minimum distortion calculation
CN115601271B (en) Visual information anti-shake method, storage warehouse location state management method and system
CN108957438B (en) Random distance-based lag track association fusion method and system and application
CN111274529A (en) Robust Gaussian inverse Weishate PHD multi-extension target tracking algorithm
CN114666525A (en) Audio and video switching verification system based on ASIC structure
CN116433728A (en) DeepSORT target tracking method for shake blur scene
CN105203045A (en) System and method for detecting product shape integrity based on asynchronous time domain vision sensor
CN111696143B (en) Event data registration method and system
CN107742303A (en) A kind of target image display processing method and system based on robot
CN113192110A (en) Multi-target tracking method, device, equipment and storage medium
JP2970028B2 (en) Vehicle dynamics measurement device
CN112767438A (en) Multi-target tracking method combining space-time motion
JPH05346464A (en) Uniting equipment of target
JPH0646383A (en) Apparatus and method for analysis of motion of animation
SU1716549A1 (en) Device for recognition of right edge of object