CN100368985C - 快速质心统计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图象处理，具体地说是一种能实时输出目标位置信患的快速质心统计方法及装置。使用统计程序的超大规模集成电路，不经过存储，直接对目标二值信号进行统计运算，最终输出行加权和、场加权和、以及二值的统计总数，由单片机读取以上三个数据，再用二值的统计总数分别去除行加权和得到行方向的位置数据、及场加权和得到场方向的位置数据即可；其装置是采用超大规模集成电路为核心器件，通过控制总线与输入电路连接，并通过数据总线、地址和控制总线与单片机连接。采用本发明占用单片机时间短、可以实时输出位置信息。
Description
技术领域
本发明涉及图象处理，具体地说是一种能实时输出目标位置信息的快速质心统计方法及装置。
背景技术
目前，公知的质心统计电路由输入电路、RAM、单片机、输出电路组成，将目标的二值信号通过输入电路存储到RAM当中，单片机依据行场同步进行统计运算，通过输出电路输出位置信息。因为需要进行很繁重的加乘运算，占用了单片机大量的时间。另外，它是把二值信号先存储到RAM中再运算，不能实时输出位置信息。
发明内容
为了克服现有的质心统计电路不足，本发明提供了一种占用单片机时间短、可以实时输出位置信息的快速质心统计方法及装置。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
质心统计方法为：使用统计程序的超大规模集成电路，不经过存储，直接对目标二值信号进行统计运算，最终输出行加权和、场加权和、以及二值的统计总数，由单片机读取以上三个数据，再用二值的统计总数分别去除行加权和得到行方向的位置数据、及场加权和得到场方向的位置数据即可。
其所用装置：采用超大规模集成电路为核心器件，通过控制总线与输入电路连接，并通过数据总线、地址和控制总线与单片机连接；具体为：行同步信号和场同步信号分别经非门整形电路中两级非门整形，与超大规模集成电路连接，时钟信号和二值信号直接连接到超大规模集成电路，超大规模集成电路分别与数据端和控制端相连，行场同步分离器为超大规模集成电路提供锁存地址，行场同步分离器为单片机提供工作时存储空间，晶体振荡器为超大规模集成电路和单片机提供时钟信号。
本发明的有益效果是：
1.采用本发明不经过存储，又采用硬件运算，只需输出统计结果给单片机，让单片机作两次除法运算，可以减少单片机的占用时间，大大的减轻了单片机的压力，并能达到实时输出目标位置信息的目的。
2.本发明采用超大规模集成电路，不仅结构简单，还增强了可靠性，而且维护简单。
3.采用本发明可以提高跟踪速度及抗干扰的能力。
附图说明
图1是本发明原理框图。
图2是本发明一个实施例电路原理图。
图3是本发明一个实施例程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明使用统计程序的超大规模集成电路，不经过存储，直接对目标二值信号进行统计运算，最终输出行加权和、场加权和、以及二值的统计总数，由单片机读取以上三个数据，再用二值的统计总数分别去除行加权和得到行方向的位置数据、及场加权和得到场方向的位置数据即可。
如图1所示，本发明采用超大规模集成电路CPLD为核心器件，通过控制总线1与输入电路连接，并通过数据总线2、地址和控制总线3与单片机连接。
如图2所示，具体为：行同步信号fhin和场同步信号fvin分别经非门整形电路中两级非门D6F、D6E及D6C、D6D整形，与超大规模集成电路U1连接，时钟信号fz和二值信号rz直接连接到超大规模集成电路U1，超大规模集成电路U1分别与U3数据端和控制端相连，行场同步分离器U2的pa口为超大规模集成电路U1提供锁存地址，行场同步分离器U2为单片机U3提供工作时存储空间，晶体振荡器J1为超大规模集成电路U1和单片机U3提供时钟信号。
如图3所示，质心统计程序具体流程为：先初始化，然后判断是否开始计数，如果判断结果为NO则返回重新判断，如果判断结果为YES，则进行行场计数，再判断是否有二值，当判断结果为NO时返回行场计数，当判断结果为YES时则进行二值计数及行场统计，再判断是否统计结束，当判断结果为NO时返回行场计数，当判断结果为YES时将数据输出。
工作原理如下：
超大规模集成电路U1由二值计数、行统计、场统计，数据输出模块组成，场同步信号fvin经两级非门整形电路连接到超大规模集成电路U1的一个单稳的输入端，其单稳的输出接二值计数、行统计、场统计三个统计模块的清零端，当单稳输出一定宽度的高脉冲，对二值计数、行统计、场统计三个统计模块进行初始化。二值信号rz和超大规模集成电路U1内部产生的窗口信号连接到超大规模集成电路U1内部的一个与门的输入端，与门的输出接行统计、场统计的使能端，内部产生的窗口信号是是否开始计数的判断依据，当窗口信号为高电平时，开始计数。在行、场统计模块中，由超大规模集成电路U1内部加法器和寄存器构成一个累加器。行统计中，累加器的输入是窗口内时钟信号fz的计数值；场统计中，累加器的输入是窗口内行同步信号fhin的计数值。当窗口信号为低电平时，行、场统计结束，统计数据锁存到数据输出模块。单片机U3从超大规模集成电路U1的数据输出模块读取三组数据，经过两次除法运算，当场就可以获得目标的位置信息，保证了实时性。
本实施例所述非门整形电路由带施密特触发器的74HC14芯片构成；单片机U3选择速度较高的80c196kc系列芯片；超大规模集成电路U1采用alteral公司生产的max系列CPLD芯片，行场同步分离器U2采用wsi公司生产的psd301系列芯片，晶体振荡器J1采用12Mhz的卧式晶振。
经实验证明，采用本发明可提高跟踪速度及抗干扰的能力，由于使用了超大规模集成芯片，还增强了可靠性，而且维护简单。
Claims (3)
1.一种快速质心统计方法，其特征在于：使用存有统计程序的超大规模集成电路，不经过存储，直接对目标二值信号进行统计运算，最终输出行加权和、场加权和、以及二值的统计总数，由单片机读取以上三个数据，再用二值的统计总数分别去除行加权和得到行方向的位置数据、及场加权和得到场方向的位置数据即可。
2.按照权利要求1所述快速质心统计方法，其特征在于：所述统计程序具体流程为：先初始化，然后判断是否开始计数，如果判断结果为NO则返回重新判断，如果判断结果为YES，则进行行场计数，再判断是否有二值，当判断结果为NO时返回行场计数，当判断结果为YES时则进行二值计数及行场统计，再判断是否统计结束，当判断结果为NO时返回行场计数，当判断结果为YES时将数据输出。
3.一种快速质心统计装置，其特征在于：采用超大规模集成电路(U1)为核心器件，通过控制总线与输入电路连接，并通过数据总线、地址和控制总线与单片机连接；行同步信号和场同步信号分别经非门整形电路中两级非门整形，与超大规模集成电路(U1)连接，时钟信号和二值信号直接连接到超大规模集成电路(U1)，超大规模集成电路(U1)分别与单片机(U3)数据端和控制端相连，行场同步分离器(U2)为超大规模集成电路(U1)提供锁存地址，行场同步分离器(U2)为单片机(U3)提供工作时存储空间，晶体振荡器(J1)为超大规模集成电路(U1)和单片机(U3)提供时钟信号；超大规模集成电路(U1)由二值计数、行统计、场统计，数据输出模块组成，场同步信号fvin经两级非门整形电路连接到超大规模集成电路(U1)的一个单稳的输入端，其单稳的输出接二值计数、行统计、场统计三个统计模块的清零端，当单稳输出一定宽度的高脉冲，对二值计数、行统计、场统计三个统计模块进行初始化；二值信号rz和超大规模集成电路(U1)内部产生的窗口信号连接到超大规模集成电路(U1)内部的一个与门的输入端，与门的输出接行统计、场统计的使能端，内部产生的窗口信号是是否开始计数的判断依据，当窗口信号为高电平时，开始计数；在行、场统计模块中，由超大规模集成电路(U1)内部加法器和寄存器构成一个累加器；行统计中，累加器的输入是窗口内时钟信号fz的计数值；场统计中，累加器的输入是窗口内行同步信号fhin的计数值；当窗口信号为低电平时，行、场统计结束，统计数据锁存到数据输出模块；单片机(U3)从超大规模集成电路(U1)的数据输出模块读取三组数据，经过两次除法运算，当场就获得目标的位置信息，保证了实时性。
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| WO2002075660A2 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Method and apparatus for real time contour tracking of objects on video images sequences |
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Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
| 一种快速求图像目标质心的方法. 胡君.光学精密工程，第6卷第5期. 1998 * |
| 一种新的文本数字水印标记策略和检测方法. 黄华，齐春，李俊，朱伟芳.西安交通大学学报，第36卷第2期. 2002 * |
Also Published As
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