RU2142144C1 - Gear determining coordinates and color of object - Google Patents
Gear determining coordinates and color of object Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142144C1 RU2142144C1 RU98104660A RU98104660A RU2142144C1 RU 2142144 C1 RU2142144 C1 RU 2142144C1 RU 98104660 A RU98104660 A RU 98104660A RU 98104660 A RU98104660 A RU 98104660A RU 2142144 C1 RU2142144 C1 RU 2142144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- color
- output
- input
- image
- block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании устройств, предназначенных для выработки зрительной информации робота либо для определения степени деформации поверхности деталей и конструкций. Использование устройства в материаловедении дает возможность автоматизации исследований, что несомненно не только повысит их эффективность, но и позволит освободить часть персонала от напряженной монотонной работы. Определение цвета объекта предоставляет большие возможности материаловедам, в исследованиях которых цвет структурных элементов поверхности материала является одним из основных информативных признаков. The invention relates to the field of radio engineering and can be used to create devices designed to generate visual information of the robot or to determine the degree of deformation of the surface of parts and structures. The use of the device in materials science makes it possible to automate research, which undoubtedly will not only increase their efficiency, but will also free some of the staff from intense monotonous work. Determining the color of an object provides great opportunities for material scientists, in whose research the color of the structural elements of the surface of the material is one of the main informative features.
Известно устройство для определения местоположения (координат) объекта, содержащее датчик телевизионного изображения, индикатор текущего изображения, оптический коррелятор, телевизионную передающую трубку, запоминающее устройство, схему сравнения, программный блок, лентопротяжный механизм, эталонное изображение, блок строчно-кадровой развертки, блок контроля, вычислитель координат, счетчик числа кадров, исполнительный механизм, блок фильтров, блок масштабирования, устройство реверсирования, вычислитель перемещений, вычислитель скорости, блок цифровой индикации, видеоусилитель, электронный ключ [1, рис. 5.7, стр. 190]. A device for determining the location (coordinates) of an object, comprising a television image sensor, a current image indicator, an optical correlator, a television transmitting tube, a storage device, a comparison circuit, a program unit, a tape drive, a reference image, a horizontal scanning unit, a control unit, coordinate calculator, frame number counter, actuator, filter unit, scaling unit, reverser, displacement calculator, speed calculator growth, digital indication unit, video amplifier, electronic key [1, Fig. 5.7, p. 190].
Недостаток устройства заключается в недостаточной точности определения координат объекта (например, объекта манипулирования (ОМ), находящегося в рабочей зоне робота, или структурных элементов (СЭ) поверхности материала). The disadvantage of this device is the lack of accuracy in determining the coordinates of the object (for example, a manipulation object (OM) located in the working area of the robot, or structural elements (SE) of the material surface).
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее формирователь текущего изображения, дополнительное эталонное изображение, блок корреляционно-экстремальной обработки информации, механизм протяжки и основное эталонное изображение [2]. The closest technical solution to the invention is a device containing the imager of the current image, an additional reference image, a block of correlation-extreme information processing, a pulling mechanism and the main reference image [2].
Недостаток данного устройства заключается в недостаточной точности определения координат объекта. The disadvantage of this device is the lack of accuracy in determining the coordinates of the object.
Цель изобретения состоит в повышении точности определения координат объекта и обеспечении возможности определения цвета объекта. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of the object and providing the ability to determine the color of the object.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь текущего изображения (ТИ), а также последовательно соединенные дополнительное эталонное изображение (ДЭИ), блок корреляционно-экстремальной обработки информации (БКЭОИ), механизм смены и основное эталонное изображение (ЭИ), выходом подключенное к отдельному входу блока корреляционно-экстремальной обработки информации, причем выход механизма смены соединен также со вторым входом дополнительного эталонного изображения, дополнительно введены электрооптический фильтр, расположенный между оптическим выходом формирователя текущего изображения и оптическим входом дополнительного эталонного изображения, блок переключения цвета, выходом подключенный ко второму входу электрооптического фильтра, и БВКСС, первым входом подключенный к выходу блока корреляционно-экстремальной обработки информации, причем два отдельных выхода блока выделения кадровых и строчных синхроимпульсов (БВКСС) подключены к отдельным входам блока переключения цвета, а второй вход БВКСС подключен к выходу формирователя текущего изображения. This goal is achieved by the fact that in the device containing the imager of the current image (TI), as well as sequentially connected additional reference image (DEI), block correlation-extreme information processing (BKEOI), a shift mechanism and the main reference image (EI), the output is connected to a separate input of the correlation-extreme information processing unit, the output of the change mechanism being also connected to the second input of the additional reference image, electro-optical the first filter located between the optical output of the imager of the current image and the optical input of the additional reference image, the color switching unit, the output connected to the second input of the electro-optical filter, and BVKSS, the first input connected to the output of the correlation-extreme information processing unit, with two separate outputs of the selection block frame and horizontal sync pulses (BVKSS) are connected to the individual inputs of the color switching unit, and the second input BVKSS connected to the output of the shaper uschego image.
Введение электрооптического фильтра, блока переключения цвета и БВКСС и включение их по указанной схеме позволяют разделять спектр цвета на основные цвета: красный, зеленый, синий и определять кроме координат ОМ такие его цвета, как красный, зеленый, синий, желтый, пурпурный, голубой и белый. Кроме того, использование персонального компьютера, оснащенного интерфейсом для управления параметрами работы устройства, индикации промежуточных и конечных результатов, позволяет значительно упростить управление устройством, повысить наглядность получаемых результатов, расширить диапазон внешних условий, к которым возможна адаптация устройства. The introduction of an electro-optical filter, a color switching unit, and BVCCS and their inclusion according to the indicated scheme allow us to divide the color spectrum into the main colors: red, green, blue, and define, besides the OM coordinates, such colors as red, green, blue, yellow, magenta, cyan and white. In addition, the use of a personal computer equipped with an interface for controlling the operation parameters of the device, indicating intermediate and final results, can significantly simplify device management, increase the visibility of the results, expand the range of external conditions to which the device can be adapted.
В известных устройствах, решающих задачу оценки координат ОМ на основе использования метода корреляционно-экстремального сравнения ТИ и ЭИ, не используется анализ цвета сравниваемых изображений, т.е. из-за отсутствия электрооптического фильтра, блока переключения цветов и БВКСС, включенных по указанной схеме. Все это не дает возможности определять цвет ОМ либо СЭ поверхности материала. Наличие отличительных признаков, не известных в технических решениях, позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого решения условиям изобретательского уровня. In known devices that solve the problem of estimating OM coordinates based on the method of correlation-extreme comparison of TI and EI, color analysis of the compared images is not used, i.e. due to the lack of an electro-optical filter, a color switching unit, and BVKSS included according to the specified scheme. All this makes it impossible to determine the color of the OM or SE surface of the material. The presence of distinctive features not known in technical solutions allows us to conclude that the proposed solutions meet the conditions of an inventive step.
На фиг. 1 приведена структурная схема устройства. На фиг. 2 представлен вариант использования части устройства - оптического коррелятора Майера-Эпплера. На фиг. 3 изображена оптическая схема одной секции электрооптического фильтра, на фиг. 4 приведен вариант исполнения (структурная электрическая схема) электрооптического фильтра. На фиг. 5 приведен вариант исполнения блока переключения цвета. На фиг. 6 даны эпюры напряжений, вырабатываемых блоком переключения цвета. На фиг. 7 представлены реализации сечений взаимно-корреляционной функции (ВКФ). На фиг. 8 приведен вариант исполнения основной части блока корреляционно-экстремальной обработки информации - анализатора ВКФ. На фиг. 9 приведена блок-схема алгоритма работы анализатора ВКФ. На фиг. 10 приведен вариант исполнения БВКСС. На фиг. 11 представлены эпюры напряжений (видеосигнал и синхроимпульсы). In FIG. 1 shows a block diagram of a device. In FIG. Figure 2 shows the use of a part of the device, the Mayer-Eppler optical correlator. In FIG. 3 shows an optical diagram of one section of an electro-optical filter; FIG. 4 shows an embodiment (structural electrical circuit) of an electro-optical filter. In FIG. 5 shows an embodiment of a color switching unit. In FIG. Figure 6 shows plots of the voltages generated by the color switching unit. In FIG. 7 presents the implementation of cross sections of the cross-correlation function (VKF). In FIG. Figure 8 shows an embodiment of the main part of the correlation-extreme information processing unit — the VKF analyzer. In FIG. 9 shows a block diagram of the algorithm for the operation of the VKF analyzer. In FIG. 10 shows an embodiment of the BVKSS. In FIG. 11 shows voltage diagrams (video signal and clock pulses).
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, где
1 - формирователь текущего изображения (ФТИ);
2 - электрооптический фильтр (ЭОФ);
3 - маска дополнительного эталонного изображения (ДЭИ);
4 - блок корреляционно-экстремальной обработки информации (БКЭОИ);
5 - механизм смены основного и дополнительного эталонного изображения (МС);
6 - маска основного эталонного изображения (ОЭИ);
7 - блок переключения цвета (БПЦ);
8 - блок выделения кадровых и строчных синхроимпульсов (БВКСС).In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device, where
1 - current image former (IIT);
2 - electro-optical filter (EOF);
3 - mask additional reference image (DEI);
4 - block correlation-extreme information processing (BKEOI);
5 - mechanism for changing the primary and secondary reference image (MS);
6 - mask of the main reference image (OEI);
7 - color switching unit (BPC);
8 - block allocation of personnel and horizontal sync pulses (BVKSS).
Из структурной схемы, приведенной на фиг. 1, следует, что выход ФТИ 1 через последовательно соединенные ЭОФ 2, ДЭИ 3, БКЭОИ 4 подключен к МС 5; выход МС 5 подключен ко второму входу ДЭИ 3 и входу ОЭИ 6, выход которого соединен со вторым входом БКЭОИ 4; отдельный выход БПЦ 7 соединен с отдельным входом ЭОФ 2; два отдельных выхода БВКСС подключены к управляющим выходам БПЦ 7; первый вход БВКСС подсоединен к выходу ФТИ 1; выход БКЭОИ 4 подключен ко второму входу БВКСС, отдельный выход БКЭОИ 4 является выходом устройства. From the block diagram shown in FIG. 1, it follows that the output of the Physicotechnical Institute 1 through series-connected EOF 2, DEI 3, BKEOI 4 is connected to
Устройство работает следующим образом. На экране ФТИ 1 воспроизводится цветное ТИ, которое отображается либо на экране телевизионного монитора, либо на экране цветного монитора, содержащего запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ). В качестве формирователя ТИ используется комплект: цветная телевизионная камера и цветной телевизионный монитор (приемник) (см. комплекты [8, стр. 313-315; 9, стр. 5-11, 40-70]). The device operates as follows. On the screen of the Physicotechnical Institute 1, a color TI is reproduced, which is displayed either on the screen of a television monitor or on the screen of a color monitor containing a storage cathode ray tube (ZELT). A kit is used as a TI shaper: a color television camera and a color television monitor (receiver) (see sets [8, p. 313-315; 9, p. 5-11, 40-70]).
Таким образом, при формировании ТИ телевизионная камера воспринимает цветное изображение, которое воспроизводится на экране цветного монитора. Следует отметить, что с выхода ФТИ 1 снимаются два сигнала: оптический (т.е. само текущее изображение) и электрический (видеосигнал). Оптический сигнал поступает на ЭОФ 2, а электрический - на БВКСС. Синхронно с формированием изображения на экране ФТИ 1 в ЭОФ 2 включается соответствующее поле (например, красного цвета). Тем самым, формируется фильтр, соответствующий определенной длине волны света (например, красного R цвета). Управляет работой БВКСС БКЭОИ 4, вырабатывающий соответствующий импульс разрешения. Затем в ЭОФ 2 также формируется фильтр синего В и зеленого G цветов. Цветное изображение после прохождения ЭОФ 2 представляет собой монохромное изображение красного R, синего B или зеленого G цветов. Далее изображение, после ЭОФ 2, проходит через ДЭИ 3, осуществляющее фильтрацию помех, присутствующих на ТИ. ДЭИ 3 представляет собой совокупность прозрачных и непрозрачных участков маски. Изображения объекта (или объектов) манипулирования на ней прозрачны, по форме и расположению идентичны ТИ, а границы изображения объектов расширены по сравнению с ТИ на величину допустимой ошибки определения смещений объекта манипулирования в рабочей зоне робота. Монохромное, отфильтрованное от помех ТИ вводится в БКЭОИ 4, куда вводится также ОЭИ 6. ОЭИ 6 представляет собой маску, прозрачные участки которой представляют изображения объекта манипулирования в требуемом эталонном положении. Таким образом, устройство формирует и анализирует последовательно три цветных изображения ВКФ, описываемых следующими выражениями:
где JR(ξ,η), JG(ξ,η), JB(ξ,η) - ВКФ, характеризующие соответственно красный R, зеленый G и синий B цвета сравниваемых изображений;
L'1(x'1,y'1) - функция, описывающая ЭОФ 2;
L1(x1 0,y1 0) - функция, описывающая ДЭИ 3;
F1 R(x1,y1), F1 G(x1,y1), F1 B(x1,y1) - соответственно функции, описывающие ТИ красного, зеленого и синего цветов;
F2 R(x2,y2), F2 G(x2,y2), F2 B(x2,y2) - функции, описывающие соответственно ЭИ красного, зеленого и синего цветов ОЭИ 6;
x1o1y1, x'1o'1y'1, x''1o''1y''1, x2o2y2 и ξoη - системы координат, связанные с соответствующими плоскостями;
K - коэффициент пропорциональности;
s - площадь коррелируемых изображений.Thus, when forming a TI, a television camera perceives a color image that is displayed on a color monitor screen. It should be noted that two signals are removed from the output of the Physicotechnical Institute 1: optical (i.e., the current image itself) and electric (video signal). The optical signal is fed to
where J R (ξ, η), J G (ξ, η), J B (ξ, η) - VKF, characterizing respectively the red R, green G and blue B colors of the compared images;
L ' 1 (x' 1 , y ' 1 ) - a function that describes the
L 1 (x 1 0 , y 1 0 ) is a function that describes the
F 1 R (x 1 , y 1 ), F 1 G (x 1 , y 1 ), F 1 B (x 1 , y 1 ) - respectively, functions that describe TIs of red, green and blue colors;
F 2 R (x 2 , y 2 ), F 2 G (x 2 , y 2 ), F 2 B (x 2 , y 2 ) - functions that describe, respectively, EI of red, green and blue colors OEI 6;
x 1 o 1 y 1 , x ' 1 o' 1 y ' 1 , x'' 1 o'' 1 y'' 1 , x 2 o 2 y 2 and ξoη are coordinate systems associated with the corresponding planes;
K is the coefficient of proportionality;
s is the area of correlated images.
На основе анализа выражений (1) оценивается цвет объекта манипулирования либо структурного элемента поверхности материала и его линейные координаты. Цвет ОМ или СЭ поверхности материала определяется на основе реализации известного логического правила [8, стр. 343], из которого следует, что цвет Ц объекта может быть описан следующим цветовым уравнением:
Ц=T1[rij]+T2[gij]+T3[bij],
где T1, T2, T3 - координаты цвета Ц;
rij, gij, bij - единичные количества основных соответствующих цветов R, G, B (их световые потоки, их яркости или создаваемые ими освещенности, принятые за единицу). Цвет ОМ или СЭ определяется путем оценки сочетания цветов, приведенных в таблице [8, стр. 42].Based on the analysis of expressions (1), the color of the manipulated object or a structural element of the material surface and its linear coordinates are estimated. The color of the OM or SE surface of the material is determined based on the implementation of the well-known logical rule [8, p. 343], from which it follows that the color C of the object can be described by the following color equation:
C = T 1 [r ij ] + T 2 [g ij ] + T 3 [b ij ],
where T 1 , T 2 , T 3 are the coordinates of the color C;
r ij , g ij , b ij are the unit quantities of the main corresponding colors R, G, B (their light fluxes, their brightness or the illumination created by them, taken as a unit). The color of OM or SE is determined by evaluating the combination of colors given in the table [8, p. 42].
Как видно из таблицы, устройство может определять семь цветов ОМ или СЭ. С этой целью БКЭОИ 4 на основе последовательной фиксации амплитуды ВКФ согласно таблице оценивает результирующий цвет ОМ (например, если за весь цикл работы устройства зафиксирован первый сигнал, то результирующий цвет будет красный, а если зафиксирован второй и третий сигналы, то результирующий цвет будет голубой). As can be seen from the table, the device can determine seven colors of OM or SE. To this end, BKEOI 4 on the basis of sequential fixing the amplitude of the VKF according to the table estimates the resulting OM color (for example, if the first signal is recorded for the entire cycle of the device, the resulting color will be red, and if the second and third signals are recorded, the resulting color will be blue) .
Операции оценки цвета объекта предшествует операция оценки координат объекта. Координаты ξi,ηi объекта определяются на основе анализа положения главного максимума ВКФ в корреляционной плоскости. Далее цикл работы устройства продолжается до тех пор, пока не возникнет необходимость (смена рабочей зоны с ОМ или изменение масштаба сравниваемых изображений) смены эталонных изображений ДЭИ 3 и ОЭИ 6 (см. условие (3)). После смены эталонных изображений ДЭИ 3 и ОЭИ 6 цикл работы возобновляется.The operation for evaluating the color of an object is preceded by an operation for estimating the coordinates of an object. The coordinates ξ i , η i of the object are determined based on the analysis of the position of the main maximum of the CCF in the correlation plane. Further, the device’s operation cycle continues until it becomes necessary (change of the working area with OM or change of scale of the compared images) to change the reference images of
На фиг. 2 представлен вариант исполнения части устройства - оптического коррелятора Майера-Эпплера, построенного согласно [1, стр. 54, рис. 2.24]. In FIG. Figure 2 shows an embodiment of a part of the device, the Mayer-Eppler optical correlator, constructed in accordance with [1, p. 54, Fig. 2.24].
Коррелятор содержит следующие элементы:
2 - электрооптический фильтр (ЭОФ);
3 - дополнительное эталонное изображение (ДЭИ);
9 - текущее изображение (ТИ);
10 - совпадающая часть (неискаженное) ТИ (СТИ);
11 - несовпадающая часть (помехи) ТИ (НТИ);
12 - изображение ОМ либо СЭ на ДЭИ 3;
13 - эталонное изображение (ЭИ);
14 - изображение ОМ или СЭ на ЭИ 13;
15 - плоскость регистрации ВКФ.The correlator contains the following elements:
2 - electro-optical filter (EOF);
3 - additional reference image (DEI);
9 - current image (TI);
10 - matching part (undistorted) TI (STI);
11 - mismatching part (interference) TI (STI);
12 - image of OM or SE on
13 - reference image (EI);
14 - image of OM or SE on
15 - plane registration VKF.
ТИ 9 является элементом ФТИ 1, а ЭИ 12 и плоскость регистрации ВКФ 15 являются элементами БКЭОИ 4. В корреляторе введены системы координат x1o1y1, x'1o'1y'1, x''1o''1y''1, x2o2y2 и ξoη, связанные соответственно с плоскостями ТИ 9, ЭОФ 2, ДЭИ 3, ЭИ 13 и плоскости регистрации ВКФ 15.TI 9 is an element of the
Параметры оптического коррелятора связаны следующими соотношениями:
где M - линейный размер ТИ 9 относительно ДЭИ 3 (A, B - линейные размеры ТИ 9 и ДЭИ 3);
t, f - параметры коррелятора;
ΔX1, ΔY1, ΔX2, ΔY2 - координаты, связанные с ТИ 9 и ДЭИ 3;
Δξ, Δη - координаты главного максимума ВКФ в плоскости регистрации 15 (точка M').The parameters of the optical correlator are related by the following relationships:
where M is the linear size of TI 9 relative to DEI 3 (A, B are the linear dimensions of TI 9 and DEI 3);
t, f - correlator parameters;
ΔX 1 , ΔY 1 , ΔX 2 , ΔY 2 - coordinates associated with TI 9 and
Δξ, Δη - coordinates of the main maximum VKF in the registration plane 15 (point M ').
Коррелятор работает следующим образом. Цветное ТИ проектируется на ЭОФ 2, который пропускает к ДЭИ 3 изображение конкретного цвета. С помощью ДЭИ 3 осуществляется фильтрация помех 11, расположенных на ТИ 9. Для этого ДЭИ 3 выполнено в виде [1, стр. 50]:
или
где x1, y1 - координаты центра тяжести любого элемента ТИ 9;
x1 0, y1 0 - координаты центра тяжести совпадающего элемента ТИ 9;
S0 - область существования совпадающего элемента;
ΔS0 - приращение области S0.The correlator works as follows. Color TI is projected on
or
where x 1 , y 1 - coordinates of the center of gravity of any element of TI 9;
x 1 0 , y 1 0 - coordinates of the center of gravity of the coincident element TI 9;
S 0 is the region of existence of the matching element;
ΔS 0 is the increment of the region S 0 .
Как уже указывалось, ДЭИ 3 представляет собой маску, в которой изображения элементов прозрачны, по форме и расположению идентичны ЭИ 13, а границы элементов изображения на ДЭИ 3 расширены по сравнению с ЭИ 3 на величину
где δ
δ
δ
where δ
δ
δ
Таким образом, в плоскости регистрации БКЭОИ 4 будет формироваться оптическое изображение ВКФ, описываемое выражением (1). Thus, in the registration plane of the BKEOI 4, an optical image of the VKF will be formed, described by expression (1).
На фиг. 3 изображена структурная схема одной секции ЭОФ 2 [4]. Секция ЭОФ 2 содержит следующие элементы:
16, 19 - ахроматические нейтральные поляризаторы;
17 - хроматическая фазовая пластина;
18, 20, 22 - электрооптические фазовые пластины (ЭОФП);
21, 23 - хроматические поляризаторы;
24 - изотропный светофильтр.In FIG. 3 shows a block diagram of one section of the EOF 2 [4]. The
16, 19 - achromatic neutral polarizers;
17 - chromatic phase plate;
18, 20, 22 - electro-optical phase plates (EOFP);
21, 23 - chromatic polarizers;
24 - isotropic light filter.
ЭОФП 18, 20 и 22, выполненные из электрооптической сегнетокерамики, разделены на n независимых секций, причем электроды каждой секции ЭОФП 18 и 22 соединены между собой (фиг. 4), образуя первые входы секций светофильтра 24 [4] . Электроды ЭОФП 20 являются вторыми входами секций светофильтра 24. Первый и второй входы i-ой секции ЭОФ 2 соединены соответственно с n-м и (n-1)-м выходами БПЦ 7.
Для получения цветоделенных R (красного цвета), G (зеленого цвета) и B (синего цвета) оптических сигналов ЭОФ 2 размещен между экраном ФТИ 1 и ДЭИ 3. Каждая из n секций ЭОФ 2 может пропускать красный, зеленый и синий цвет в зависимости от комбинации напряжений, подаваемых на электроды электрооптических элементов секций. В ЭОФ 2 оси пропускания нейтральных поляризаторов 16 и 19 ориентированы параллельно. Ось ориентации молекул полимерной хроматической фазовой пластины 17 ориентирована под углом 45o к осям нейтральных поляризаторов 16 и 19. ЭОФП 18, 20 и 22, выполненные из электрооптической сегнетокерамики с поперечным электрооптическим эффектом, ориентированы таким образом, что направление управляющего электрического поля составляет 45o с осями нейтральных поляризаторов 16 и 19. Нейтральные поляризаторы 16 и 19 осуществляют поляризацию неполяризованного света.To obtain color-separated R (red), G (green) and B (blue) optical signals,
ЭОФП 18, 20 и 22 при подаче на их электроды полуволновых управляющих напряжений осуществляют поворот вектора поляризации света на 90o. Хроматическая фазовая пластина 17, помещенная между параллельными нейтральными поляризаторами 16 и 19, пропускает красный и синий цвет, а при перпендикулярном положении осей нейтральных поляризаторов 16 и 19 пропускает зеленый свет. Хроматический поляризатор 21 при направлении вектора поляризации света, совпадающего с осью наибольшего пропускания, пропускает все спектральные компоненты света, а при перпендикулярном направлении вектора поляризации света пропускает только красный свет. Хроматический поляризатор 23 при направлении вектора поляризации света, совпадающего с осью наибольшего пропускания, пропускает все спектральные компоненты света, а при перпендикулярном направлении вектора поляризации пропускает только синий свет. Изотропный светофильтр 24 подавляет инфракрасную область спектра.
В исходном состоянии, т.е. при отсутствии напряжений, каждая секция ЭОФ 2 пропускает свет в синей области спектра. Для того, чтобы какая-либо секция ЭОФ 2 пропускала красный свет, необходимо подать на электроды соответствующей секции ЭОФП 20 полуволновое напряжение. При подаче полуволновых управляющих напряжений на электроды какой-либо секции ЭОФП 18, 20 и 22 секции ЭОФ 2 пропускают зеленый свет. Для перемещения границы смены цветов ЭОФ 2 вслед за развертывающей строкой растра передающей телевизионной трубки БКЭОИ 4 используется БПЦ 7. In the initial state, i.e. in the absence of voltage, each section of the
Структурная схема БПЦ 7 приведена на фиг. 5. БПЦ 7 содержит следующие элементы [4]:
25 - делитель частоты на три;
26, 27 - триггеры;
28 - регистр сдвига на два разряда;
29, 30 - регистр сдвига на n разрядов;
31.1-31.n - импульсные усилители;
32.1-32.n - импульсные усилители.The block diagram of the
25 - frequency divider into three;
26, 27 - triggers;
28 - shift register for two digits;
29, 30 - shift register for n bits;
31.1-31.n - pulse amplifiers;
32.1-32.n - pulse amplifiers.
БПЦ 7 работает следующим образом. На входы БПЦ 7 от БВКСС 8 поступают две импульсные последовательности с частотой F (фиг. 6а) и nF (фиг. 6б), где F - частота полей телевизионной развертки, n - число секций ЭОФ 2. Импульсы с частотой полей поступают на вход делителя частоты на три 25, на выходе которого формируется последовательность импульсов с частотой F/3 (фиг. 6в). С выхода делителя частоты на три 25 импульсы поступают на первый вход регистра сдвига на два разряда 28. На второй вход регистра сдвига 28 подаются импульсы от БВКСС с частотой F. На выходах регистра сдвига 28 образуются последовательности импульсов частотой F/3, сдвинутые относительно последовательности импульсов, подаваемых на первый вход регистра сдвига 28, на время T, равное периоду частоты полей, на первом выходе регистра сдвига 28 (фиг. 6г) и на время 2T на втором выходе регистра сдвига 28 (фиг. 6д).
Импульсы с первого и второго выходов регистра сдвига 28 поступают соответственно на первый и второй входы триггера 26, образуя на выходе триггера 26 последовательность импульсов, указанную на фиг. 6е. С выхода делителя частоты на три 25 импульсы поступают на первый вход триггера 27. На второй вход триггера 27 подаются импульсы со второго выхода регистра сдвига 28. На выходе триггера 27 формируется последовательность импульсов, указанная на фиг. 6ж. С выхода триггера 26 импульсы подаются на первый вход регистра сдвига на n разрядов 29, на второй вход которого подаются импульсы от БВКСС с частотой nF (фиг. 6б). На первом выходе регистра сдвига 29 формируется последовательность импульсов, показанная на фиг. 6е. На втором выходе регистра 29 сдвига формируется последовательность импульсов (фиг. 6з), сдвинутая относительно последовательности импульсов на первом выходе регистра сдвига 29 на время t, равное периоду импульсов, поступающих на второй вход регистра сдвига 29. На n-ом выходе регистра сдвига 29 формируется последовательность импульсов (фиг. 6и), сдвинутая относительно последовательности импульсов на первом выходе регистра сдвига 29 на время (n-1)t. The pulses from the first and second outputs of the
С выхода триггера 27 импульсы подаются на первый вход регистра сдвига на n разрядов 30, на второй вход которого подаются импульсы от БВКСС с частотой nF. На первом выходе регистра сдвига 30 формируется последовательность импульсов, изображенная на фиг. 6ж, на втором выходе регистра сдвига 30 формируется последовательность импульсов (фиг. 6к), сдвинутая относительно последовательности импульсов на первом выходе регистра сдвига 30 на время t. На n-ом выходе регистра сдвига 30 формируется последовательность импульсов (фиг. 6л), сдвинутая относительно последовательности импульсов на первом выходе регистра сдвига 30 на время (n-1)t. From the output of the
С выходов регистров сдвига 29 и 30 сигналы поступают соответственно на импульсные усилители 31.1-31.n и 32.1-32.n, где осуществляется усиление напряжения импульсов до величины, равной полуволновому напряжению ЭОФП 18, 20 и 22. From the outputs of the shift registers 29 and 30, the signals are respectively transmitted to pulse amplifiers 31.1-31.n and 32.1-32.n, where the voltage of the pulses is amplified to a value equal to the half-wave voltage of the
С выходов импульсных усилителей 31.1-31.n импульсы подаются соответственно на входы секций 2.1-2.n ЭОФП 18 и 22 электрооптического фильтра 2, а с выходов импульсных усилителей 32.1-32.n импульсы поступают соответственно на входы секций 2.1-2.n ЭОФП 20 электрооптического фильтра 2. From the outputs of the pulse amplifiers 31.1-31.n, the pulses are respectively supplied to the inputs of sections 2.1-2.n of the EOFP 18 and 22 of the electro-
Следовательно, в момент времени tcn на все секции ЭОФП 18, 20 и 22 напряжения не подаются и все секции электрооптического фильтра 2 остаются синие, то есть пропускают синий цвет. В момент времени tк1 подают полуволновое напряжение только на секцию 2.1 ЭОФП 20 и секция 2.1 электрооптического фильтра 2 становится красной, а остальные секции (2.n-1) - синими. В момент времени tк2 полуволновые напряжения поданы на секции 2.1 и 2.2 ЭОФП 20. Следовательно, красными становятся секции 2.1 и 2.2. В момент времени tкn напряжения подают на все секции 2.n ЭОФП 20 и весь электрооптический фильтр 2 становится красным. В момент времени tз1 напряжения подают на все секции ЭОФП 20 и на секцию 2.1 ЭОФП 18 и 22 и секция 2.1 электрооптического фильтра 2 становится зеленой, а остальные секции 2.n - красными. В момент времени tз2 напряжение подают на все секции ЭОФП 20 и на секции 2.1 и 2.2 ЭОФП 18 и 22. Следовательно, зелеными становятся секции 2.1 и 2.2 электрооптического фильтра 2. В момент времени tзn напряжение подают на все секции ЭОФП 18, 20 и 22, и весь электрооптический фильтр 2 становится зеленым. В момент времени tс1 напряжение подано на все ЭОФП 18, 20 и 22, кроме секции 2.1, которая становится синей, а остальные секции остаются зелеными и т.д.Therefore, at time t cn , no voltage is applied to all sections of the
На фиг. 7 приведены реализации сечения ВКФ по оси oξ в плоскости регистрации ВКФ. Здесь на фиг. 7а показано сечение ВКФ, формируемое тремя монохромными ТИ и ЭИ. Это соответствует случаю, когда ОМ на ТИ представлен цветным ТИ, окрашенным сложным цветом. На фиг. 7б показано сечение ВКФ, формируемое тремя монохромными ТИ и ЭИ. Это соответствует случаю, когда ТИ представлено двумя цветными ОМ или СЭ (одно красным R цветом и второе голубым (B+G) цветом). Из приведенных реализаций видно, что можно оценивать цвет и координаты одного или нескольких цветных ОМ.In FIG. Figure 7 shows realizations of the VKF section along the oξ axis in the plane of registration of the VKF. Here in FIG. 7a shows a section of a VKF formed by three monochrome TI and EI. This corresponds to the case when the OM on the TI is represented by a color TI painted with a complex color. In FIG. 7b shows a section of the VKF formed by three monochrome TI and EI. This corresponds to the case when the TI is represented by two colored OM or SE (one in red R color and the second in blue (B + G) color). From the above implementations, it can be seen that color and coordinates can be estimated one or more colored OM.
На фиг. 8 приведен вариант исполнения основной части БКЭОИ 4 - анализатора корреляционных функций. Этот анализатор, реализованный согласно [1, стр. 256; 6], содержит следующие элементы:
33 - датчик видеосигналов;
34, 35, 36 - блоки селекции сигналов считывания (БССС);
37 - первый видеоусилитель;
38 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
39 - первый регистр;
40 - блок памяти (БП);
41 - мультиплексор;
42 - второй регистр;
43 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);
44 - второй видеоусилитель;
45 - генератор импульсов;
46 - блок формирования адреса (БФА);
47 - формирователь сигналов записи (ФСЗ);
48 - мультиплексор;
49 - формирователь управляющих сигналов (ФУС);
50 - дешифратор;
51 - первый регистр;
52 - второй регистр;
53 - блок связи;
54 - монитор;
55 - ЭВМ;
56, 61 - интерфейс (например, стандартный И2);
57 - аналоговый блок;
58 - информационный вход;
59, 60, 62 - информационные выходы.In FIG. Figure 8 shows an embodiment of the main part of BKEOI 4, an analyzer of correlation functions. This analyzer, implemented according to [1, p. 256; 6], contains the following elements:
33 - video signal sensor;
34, 35, 36 - blocks for the selection of read signals (BSSS);
37 - the first video amplifier;
38 - analog-to-digital Converter (ADC);
39 - the first register;
40 - memory block (PSU);
41 - multiplexer;
42 - second register;
43 - digital-to-analog converter (DAC);
44 - second video amplifier;
45 - pulse generator;
46 - block forming the address (BFA);
47 - shaper recording signals (FSZ);
48 - multiplexer;
49 - driver control signals (FUS);
50 - decoder;
51 - the first register;
52 - the second register;
53 - communication unit;
54 - monitor;
55 - computer;
56, 61 - interface (for example, standard I2);
57 - analog block;
58 - information input;
59, 60, 62 - information outputs.
Блоки памяти образуют три идентичных канала соответствующего цвета: красного, синего и зеленого, поэтому в дальнейшем рассмотрим работу только одного из них. The memory blocks form three identical channels of the corresponding color: red, blue and green, so in the future we will consider the operation of only one of them.
Анализатор работает следующим образом. Видеосигнал с выхода датчика 33 поступает на видеоусилитель 37 и после усиления и оцифровывания с помощью АЦП 38 поступает на вход регистра 39, куда заносится импульсами с выхода генератора 45. Запись кадра изображения в БП 40 осуществляется по команде, поступающей от ЭВМ 55 через блок связи 53. Дешифратор 50 расшифровывает эту команду и выдает сигнал на регистр состояний 52, который ожидает после этого прихода кадрового синхроимпульса, после чего выдает сигнал управления на ФСЗ 47 и регистр 39 блока 34. По этому сигналу регистр 39 преобразовывает последовательную информацию, идущую с АЦП 38, в параллельную, после чего по сигналу записи с ФСЗ 47 осуществляется запись кода в БП 40. В процессе преобразования ФУС 49 подает на БП 40 сигналы, необходимые для выбора адреса при записи, а БФА 46 через мультиплексор 48 осуществляет последовательную коммутацию разрядов на адресные входы. При этом совместная работа регистра 39 и БФА 46 синхронизируется генератором импульсов 45. The analyzer works as follows. The video signal from the output of the
С окончанием полукадра (с приходом следующего кадрового синхроимпульса на регистр 52) регистр 52 снимает разрешающий сигнал с регистра 39 и ФСЗ 47 и устройство переходит в режим контроля. With the end of the half-frame (with the arrival of the next frame sync pulse to register 52), register 52 removes the enable signal from
В режиме контроля информация считывается из БП 40 параллельным кодом, преобразуется с помощью регистра 42 в последовательную и подается на ЦАП 43, на выходе которого появляется соответствующий уровень напряжения, который усиливается видеоусилителем 44 и через выход 59 подается на монитор 54. In the control mode, information is read from the
При считывании данных из БП 40 на выход устройства дешифратор 50 выдает сигналы на ФУС 49 и блок связи 53. По этому сигналу ФУС 49 после окончания очередного цикла обращения к БП 40 устанавливает команду на мультиплексор 48, по которой на адресные входы БП 40 подается адрес, предварительно записанный в регистр 51. When reading data from the
Затем формируются сигналы управления БП 40 - точно так же, как и в режиме контроля. В результате этого данные, считанные из этого БП 40, через мультиплексор 41 поступают на выход 60 и далее на блок 53. Мультиплексор 41 выбирает в зависимости от двух младших разрядов адреса соответствующую группу микросхем блока памяти 40. Then
С появлением сигнала на выходе БП 40 ФУС 49 выдает сигнал на дешифратор 50, который вырабатывает сигнал приема информации, по которому ЭВМ 55 приступает к приему информации. Одновременно с этим снимается сигнал, по которому к БП 40 подключается регистр 51 через мультиплексор 48, и анализатор корреляционных функций переходит в режим контроля. With the appearance of the signal at the output of the
При записи данных в БП 40 и ЭВМ 55 работа устройства аналогична считыванию, за исключением того, что дешифратор 50 выдает сигнал на блок связи 53, подключающий выход мультиплексора 41 к шине ЭВМ 55. Кроме того, дешифратор 50 выдает сигнал на ФСЗ 47, по которому на выбранную двумя младшими разрядами адреса столбцов, поступающими на ФСЗ 47, группу микросхем выдается сигнал записи. When writing data to the
Данные в БП 40 поступают из блока связи 53 через регистр 39. Адрес в регистр 51 заносится предварительно из канала ЭВМ 55. Data in the
Таким образом, анализатор корреляционных функций позволяет считывать цветное изображение ВКФ, записывать из ЭВМ цветное изображение ВКФ в память и осуществлять контроль записанной в блок памяти информации на экране цветного монитора. Отметим здесь, что считываемое изображение может представлять собой изображение размером 256 x 256 элементов, содержащее 16 градаций яркости. Thus, the correlation function analyzer allows you to read the color image of the VKF, write from the computer the color image of the VKF in the memory and monitor the information recorded in the memory unit on the color monitor screen. Note here that the image to be read may be an image with a size of 256 x 256 elements containing 16 gradations of brightness.
После этого ЭВМ 55 (например, "Электроника-60" либо IBM PC XT, AT) начинает анализировать цветные ВКФ. В результате определяются цвет и координаты объектов, находящихся в рабочей зоне робота. При анализе ВКФ могут исследоваться амплитуда, ширина, крутизна (или только амплитуда) и положение главного максимума ВКФ в плоскости ее регистрации 15 [1, 3]. After that, the computer 55 (for example, "Electronics-60" or IBM PC XT, AT) begins to analyze color VKF. As a result, the color and coordinates of objects located in the working area of the robot are determined. In the analysis of VKF, the amplitude, width, steepness (or only the amplitude) and the position of the main maximum of the VKF in the plane of its registration can be studied 15 [1, 3].
После окончания анализа ВКФ с помощью ЭВМ определяется необходимость смены кадра ЭИ путем анализа выражения
Δξз-Δξi≤ 0, (3)
где Δξз, Δξi - соответственно заданные и текущие значения координат главного максимума ВКФ в плоскости ее регистрации. Если выражение (3) не выполняется (т.е. Δξз> Δξi), то через интерфейс 56 передается сигнал на аналоговый блок 57, преобразующий цифровой сигнал в аналоговый. Интерфейс представляет собой устройство И2 [7]. Блок 57 содержит ЦАП (микросхема 1118ПА1, включенная по стандартной схеме). Через интерфейс 61 поступает информация о цвете и координатах.After the analysis of the VKF using a computer is determined, the need to change the frame of the EI by analyzing the expression
Δξ s -Δξ i ≤ 0, (3)
where Δξ s , Δξ i are respectively given and current coordinates of the main maximum of the VKF in the plane of its registration. If expression (3) is not satisfied (i.e., Δξ s > Δξ i ), then a signal is transmitted via the
Обобщенный алгоритм работы устройства приведен на фиг. 9:
63 - начало;
64 - формирование разрешающего сигнала;
65 - ввод изображения ВКФ;
66 - вычисление координат;
67 - бинаризация (определение коэффициентов rij, gij, bij);
68 - запоминание в ОЗУ эталонных коэффициентов rij э, gij э, bij э;
69 - определение цвета;
70 - проверка условия (3): Δξз-Δξi≤ 0;
71 - запись в ОЗУ заданного значения Δξз;
72 - формирование команд смены кадров ОЭИ и ДЭИ;
73 - вывод результата;
74 - конец.The generalized algorithm of the device operation is shown in FIG. nine:
63 - beginning;
64 - formation of an enable signal;
65 - input image VKF;
66 - calculation of coordinates;
67 - binarization (determination of the coefficients r ij , g ij , b ij );
68 - memorization in RAM of the reference coefficients r ij e , g ij e , b ij e ;
69 - color definition;
70 - verification of condition (3): Δξ s -Δξ i ≤ 0;
71 - record in RAM a predetermined value Δξ s ;
72 - the formation of teams change personnel OEI and DEI;
73 - output of the result;
74 - the end.
После выполнения команды "Начало", проводящей описание регистров (блок 63), производится подача разрешающего сигнала (блок 64) БВКСС и ввод изображения ВКФ в БП 40 анализатора ВКФ (блок 65), представленного на фиг. 8. Вводимое изображение ВКФ может отображаться (выводиться) на мониторе (видеоконтрольном устройстве). After executing the "Start" command, which conducts the description of the registers (block 63), the enable signal (block 64) of the BVCCS is supplied and the VKF image is input into the
Введенное изображение представляет собой совокупность массивов (блок 68) R, G, B, элементы которых характеризуют уровни красного, зеленого и синего цветов соответственно для каждого элемента zij массива z. После введения этих трех изображений согласно (1) определяются координаты Δξi,Δηi наибольшего значения ВКФ (блок 66). Хотя координаты Δξi,Δηi могут определяться для каждого цветового поля, но в данной программе, с целью упрощения, координаты Δξi,Δηi/ оцениваются только по массиву R (красной компоненте). Такое допущение всегда правомерно, если объект манипулирования имеет простую цветовую окраску (например, объект желтого или пурпурного цвета). После введения этих трех изображений запоминаются и определяются уровни (амплитуды) rij, gij, bij (блок 67) изображений. Запомненные коэффициенты rij, gij, bij сравниваются (блок 69) с эталонными (табличными) rij э, gij э, bij э (блок 68). После этого принимается решение (например, при максимальном совпадении вычисленных и эталонных коэффициентов (см. таблицу)) о цвете изображения ВКФ и, следовательно, цвете объекта, находящегося в рабочей зоне.The image entered is a collection of arrays (block 68) R, G, B, the elements of which characterize the levels of red, green and blue, respectively, for each element z ij of array z. After the introduction of these three images, according to (1), the coordinates Δξ i , Δη i of the highest VKF value are determined (block 66). Although the coordinates Δξ i , Δη i can be determined for each color field, in this program, for the sake of simplicity, the coordinates Δξ i , Δη i / are estimated only using the R array (red component). Such an assumption is always valid if the object of manipulation has a simple color (for example, an object of yellow or purple). After the introduction of these three images, the levels (amplitudes) r ij , g ij , b ij (block 67) of the images are stored and determined. The stored coefficients r ij , g ij , b ij are compared (block 69) with the reference (tabular) r ij e , g ij e , b ij e (block 68). After that, a decision is made (for example, at the maximum coincidence of the calculated and reference coefficients (see table)) about the color of the VKF image and, therefore, the color of the object in the working area.
С помощью блока 70 производится проверка условия (3) путем сравнения запомненного значения Δξз (блок 71) и текущего значения Δξi. На основе этого анализа принимается решение (блок 72) о смене кадров ОЭИ 6 и ДЭИ 3. При смене этих кадров цикл работы останавливается и затем снова возобновляется с начала. После осуществления операции вывода результата (блок 73) работа программы заканчивается (блок 74).Using block 70, condition (3) is checked by comparing the stored value Δξ s (block 71) and the current value Δξ i . Based on this analysis, a decision is made (block 72) to change the
Листинг (текст) основной части программы, реализующей описанный алгоритм работы анализа ВКФ, приведен ниже. Программа работы БКЭОИ 4 написана на языке Си. Кратко поясним работу программы. Программа начинается с описания регистров (внешних устройств) анализатора корреляционых функций и подачи разрешающего сигнала на блок управления. Затем осуществляется ввод составляющих кадра изображения ВКФ. После этого производится определение координат точек максимальной яркости и проведение операции бинаризации. В случае необходимости производится смена эталонного изображения с остановкой цикла работы устройства. Listing (text) of the main part of the program that implements the described algorithm for working with the VKF analysis is given below. The work program of the OCEI 4 is written in C language. Briefly explain the program. The program begins with a description of the registers (external devices) of the correlation function analyzer and the supply of an enable signal to the control unit. Then, the components of the frame of the VKF image are input. After that, the coordinates of the points of maximum brightness are determined and the binarization operation is performed. If necessary, the reference image is changed to stop the cycle of the device.
#include<dos.h>
#include<conio.h>
#include<stdio.h>
/*описание регистров анализатора корреляционных функций*/
#define RSB 164000
#define RST 164002
#define RS 164004
#define RDR 164012
#define RDG 164014
#define RDB 164016
#define RC 167700
void main(void)
{
int i,j,k,r_max=0,ksi,nu,i_cont,j_cont;
int i_kor,j_kor,r,g,b,colour;
char red,green,blue;
char pr,pg,pb;
/*подача разрешающего сигнала на блок управления*/
BEG: outportb(RC,1);
/*ввод составляющих кадра изображения ВКФ*/
STR: outportb(RS,9);
outportb(RS,10);
outportb(RS,11);
/*определение координат точек максимальной яркости*/
for (i=0; i<=255; i++){
for (j=0; j<=255; j++){
outportb(RSB,i);
outportb(RST,j);
k=inportb(RDR);
if (k>r_max){
r_max=b;
i_kor=i;
j_kor=j;
}
}
}
/* "бинаризация" */
pr=7;pg=4;pb=9;
for (i=0; i<=255; i++){
for (j=0; j<=255; j++){
outportb(RSB,i);
outportb(RST,j);
r=inportb(RDR);
g=inportb(RDG);
b=inportb(RDB);
if (r>pr) outport(RDR,15);
else outport(RDR,0);
if (g>pg) outport(RDG,15);
else outport(RDG,0);
if (b>pb) outport(RDB,15);
else outport(RDB,0);
}
}
/*цвет точки максимальной интенсивности*/
outportb(RSB,i_kor);
outportb(RST,j_kor);
if ((r=inportb(RDR))==15) red=100;
else red=0;
if ((g=inportb(RDG))==15) green=10;
else green=0;
if ((b=inportb(RDG))==15) blue=1;
else blue=0;
colour=red+green+blue;
switch(colour) {
case 111: printf("белый"); break;
case 110: printf("желтый"); break;
case 11: printf("голубой"); break;
case 10: printf("зеленый"); break;
case 101: printf("пурпурный"); break;
case 100: printf("красный"); break;
case 1: printf("синий"); break;
case 0: printf("черный"); break;
}
/*повторный ввод*/
i_cont=100;
j_cont=100;
if (i_cont<=i_kor) {ksi=i_kor; goto STR;}
if(j_cont<=j_kor) {nu=j_kor; goto STR;}
goto CNG;
/*смена эталона*/
CNG: printf ("координата строки=%d, столбца=%d", ksi, nu);
outportb(RC,2);
goto BEG;
}
На фиг. 10 приведена электрическая схема БВКСС. На вход БВКСС 8 поступает видеосигнал с телекамеры ФТИ 1. БВКСС вырабатывает две импульсные последовательности с частотой F и nF, где F - частота полей телевизионной развертки, n - число, определяемое количеством строк телекамеры. Эти сигналы необходимы для работы БПЦ 7. БВКСС выделяет из видеосигнала (фиг. 11а) кадровые (фиг. 11б) и строчные (фиг. 11в) синхронизирующие импульсы. На фиг. 11 использованы следующие обозначения: U - напряжение; t - время. Эти синхроимпульсы поступают на микросхему 75 (155ЛИ1); кадровые и строчные импульсы поступают на соответствующие входы БПЦ 7. БВКСС построен на микросхеме 76 (174ХА11), которая используется в стандартном включении.#include <dos.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
/ * description of registers of the analyzer of correlation functions * /
#define RSB 164000
#define RST 164002
#define RS 164004
#define RDR 164012
#define RDG 164014
#define RDB 164016
#define RC 167700
void main (void)
{
int i, j, k, r_max = 0, ksi, nu, i_cont, j_cont;
int i_kor, j_kor, r, g, b, color;
char red, green, blue;
char pr, pg, pb;
/ * enable signal to the control unit * /
BEG: outportb (RC, 1);
/ * input of the components of the frame of the image VKF * /
STR: outportb (RS, 9);
outportb (RS, 10);
outportb (RS, 11);
/ * determination of coordinates of points of maximum brightness * /
for (i = 0; i <= 255; i ++) {
for (j = 0; j <= 255; j ++) {
outportb (RSB, i);
outportb (RST, j);
k = inportb (RDR);
if (k> r_max) {
r_max = b;
i_kor = i;
j_kor = j;
}
}
}
/ * "binarization" * /
pr = 7; pg = 4; pb = 9;
for (i = 0; i <= 255; i ++) {
for (j = 0; j <= 255; j ++) {
outportb (RSB, i);
outportb (RST, j);
r = inportb (RDR);
g = inportb (RDG);
b = inportb (RDB);
if (r> pr) outport (RDR, 15);
else outport (RDR, 0);
if (g> pg) outport (RDG, 15);
else outport (RDG, 0);
if (b> pb) outport (RDB, 15);
else outport (RDB, 0);
}
}
/ * color of the maximum intensity point * /
outportb (RSB, i_kor);
outportb (RST, j_kor);
if ((r = inportb (RDR)) == 15) red = 100;
else red = 0;
if ((g = inportb (RDG)) == 15) green = 10;
else green = 0;
if ((b = inportb (RDG)) == 15) blue = 1;
else blue = 0;
color = red + green + blue;
switch (color) {
case 111: printf ("white");break;
case 110: printf ("yellow");break;
case 11: printf ("cyan");break;
case 10: printf ("green");break;
case 101: printf (magenta); break;
case 100: printf ("red");break;
case 1: printf ("blue");break;
case 0: printf ("black");break;
}
/ * re-enter * /
i_cont = 100;
j_cont = 100;
if (i_cont <= i_kor) {ksi = i_kor; goto STR;}
if (j_cont <= j_kor) {nu = j_kor; goto STR;}
goto CNG;
/ * change of standard * /
CNG: printf ("row coordinate =% d, column =% d", ksi, nu);
outportb (RC, 2);
goto BEG;
}
In FIG. 10 shows the electrical circuit BVKSS. The input from the
МС 5 реализован и функционирует аналогично описанному в [10].
По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет более высокие точностные характеристики. Покажем это. Пусть, например, ставится задача сортировки по цвету ОМ, поступающих в рабочую зону. Причем ОМ могут быть семи цветов (см. таблицу). Если ОМ имеют одинаковую форму, но разный цвет, то вероятность P правильного распознавания цвета определяется известным выражением:
где N1 - число правильных ответов (правильного распознавания);
N2 - общее число испытаний (общее число объектов манипулирования).Compared with the known, the proposed device has higher accuracy characteristics. Show it. Suppose, for example, the task of sorting by color the OM entering the work area. Moreover, OM can be of seven colors (see table). If OMs have the same shape but different color, then the probability P of the correct color recognition is determined by the well-known expression:
where N 1 is the number of correct answers (correct recognition);
N 2 - the total number of tests (total number of objects manipulated).
Тогда для известного устройства вероятность правильного распознавания будет
а для предлагаемого вероятность правильного распознавания будет
Отметим здесь, что величина P1 для известного устройства соответствует единичному случаю правильного распознавания, когда ОМ представлен объектом белого цвета.Then, for a known device, the probability of correct recognition will be
and for the proposed probability of correct recognition will be
We note here that the value of P 1 for the known device corresponds to a single case of correct recognition when the OM is represented by an object of white color.
Таким образом, предлагаемое устройство обладает в 7 раз лучшими точностными характеристиками по сравнению с известным устройством.Thus, the proposed device has 7 times better accuracy characteristics than a known device.
Литература
1. Кориков А. М. , Сырямкин В.И., Титов B.C. Корреляционные зрительные системы роботов. - Томск: Радио и связь, Томск. отд-ние, 1990. - 264 с.Literature
1. Korikov AM, Syryamkin VI, Titov BC Correlation visual systems of robots. - Tomsk: Radio and communications, Tomsk. Department, 1990 .-- 264 p.
2. А. с. N 532283, М.Кл.2 G 01 C 21/14, G 01 S 7/22. Устройство для определения координат объекта // Ангелов М.П., Карпов А.Г., Катышев В.А. и др. Заявл. 23.06.75, заявка N 2147734/23 (прототип).2. A. p. N 532283, M. Cl. 2 G 01
3. Корреляционно-экстремальные видеосенсорные системы для роботов // Андреев Ю. А., Белоглазов Н.Н., Кориков А.М., Сырямкин В.И., Тарасенко В.П. - Томск: Изд-во Томск. ун-та. - 240 с. 3. Correlation-extreme video sensor systems for robots // Andreev Yu. A., Beloglazov NN, Korikov AM, Syryamkin VI, Tarasenko VP - Tomsk: Tomsk Publishing House. un-that. - 240 p.
4. А.с. N 1249718, М.Кл. H 04 N 5/225. Однотрубочная камера цветного телевидения // Цаплин М.Н., Дадешидзе В.В., Помберг М.Г., Соколов В.А. и др. Опубл. 07.08.86, Бюл. N 29. 4. A.S. N 1249718, M. Cl. H 04
5. А. с. N 1352668, М.Кл.4 H 04 N 9/09. Цветная телевизионная камера // Уханов С.П., Однолько В.В. Опубл. 15.11.87, Бюл. N 42.5. A. p. N 1352668, M. Cl. 4 H 04 N 9/09. Color television camera // Ukhanov S.P., Only V.V. Publ. 11/15/87, Bull.
6. Устройство для считывания и отображения изображений объектов // Нечунаев П. И. , Сырямкин В. И. , Титов В.С. и др. Заявка N 4615286/24-24 (150511), заявл. 25.10.88, М.Кл.4 G 06 K 9/00, 11/00. Положительное решение от 18.04.89.6. Device for reading and displaying images of objects // Nechunaev P.I., Syryamkin V.I., Titov V.S. and other Application N 4615286 / 24-24 (150511), decl. 10.25.88, M.C. 4 G 06 K 9/00, 11/00. The positive decision of 04/18/89.
7. Захаров И. В. Техническое обслуживание и эксплуатация микроЭВМ "Электроника-60М". - М.: Машиностроение, 1989. - 192 с. (стр. 75). 7. Zakharov IV. Maintenance and operation of the microcomputer "Electronics-60M". - M.: Mechanical Engineering, 1989 .-- 192 p. (p. 75).
8. Крыжановский В.Д., Костыков Ю.В. Телевидение цветное и черно-белое. - М.: Связь, 1980. - 336 с. 8. Kryzhanovsky V.D., Kostykov Yu.V. Television color and black and white. - M.: Communication, 1980 .-- 336 p.
9. Однолько В.В., Ожигин А.Ф., Харитонов Ю.А. Портативные камеры цветного телевидения. - М.: Радио и связь, 1984. - 104 с. 9. Only VV, Ozhigin A.F., Kharitonov Yu.A. Portable color television cameras. - M .: Radio and communications, 1984. - 104 p.
10. А.с. N 1823773, М.Кл. H 04 N 7/18. Устройство для определения координат объекта // Ангелов М.П., Кондычеков Г.Б., Кориков А.М. и др. Заявл. 30.07.90, заявка N 4855747/09. 10. A.S. N 1823773, M. Cl. H 04
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104660A RU2142144C1 (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Gear determining coordinates and color of object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104660A RU2142144C1 (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Gear determining coordinates and color of object |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2142144C1 true RU2142144C1 (en) | 1999-11-27 |
Family
ID=20203365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98104660A RU2142144C1 (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Gear determining coordinates and color of object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2142144C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468345C1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (НИУ ИТМО) | Method for colour classification of objects and electrooptical device for realising said method |
RU2648234C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-03-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | Method of search and detection of object |
-
1998
- 1998-03-10 RU RU98104660A patent/RU2142144C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468345C1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (НИУ ИТМО) | Method for colour classification of objects and electrooptical device for realising said method |
RU2648234C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-03-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | Method of search and detection of object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3579252A (en) | Computer driven displays employing pattern recognition techniques | |
RU2142144C1 (en) | Gear determining coordinates and color of object | |
DE60006479D1 (en) | Method and device for analyzing a thinking system | |
CN207543260U (en) | A kind of visualization building conversational system video performance test system | |
RU121613U1 (en) | SYSTEM OF INTELLECTUAL PROCESSING OF DATA OF A TEAM-MEASURING COMPLEX | |
Østensen et al. | Results from Tromso CCD photometry project | |
SU1700573A1 (en) | Device for imitation of visual condition in trainer of vehicle | |
SU1438690A1 (en) | Apparatus for recording and analyzing operatorъs visual activity | |
Joines et al. | An extensible architecture for supporting next-generation aerial radiological measurements | |
SU1661750A2 (en) | Device for data display on crt screens | |
SU1476521A2 (en) | Method of displaying data on crt screen | |
CN101498738B (en) | Multi-track simultaneous measurement apparatus and method | |
SU1023389A1 (en) | Device for displaying information | |
SU864169A1 (en) | Spectrum analyzer | |
RU2060465C1 (en) | Methid for representation of telemetric data | |
SU951379A1 (en) | Data display device | |
SU1105933A1 (en) | Device for estimating work performance capability of radiotelegraph operator | |
JPS62174662A (en) | Logic analyzer | |
SU1019485A1 (en) | Device for information display on television indicator | |
KR100250157B1 (en) | Apparatus for displaying multiple measurement by color | |
SU1377604A1 (en) | Method of measuring light intensity | |
SU1422160A1 (en) | Apparatus for measuring the parameters of motion of object | |
SU1167620A1 (en) | Device for checking planar structures | |
SU951381A1 (en) | Data display device | |
SU1383436A1 (en) | Device for estimating work of operators |