Устройство для ввода изображений в электронно- вычислительную машину

 

1УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИЗОБРАЖЕНИЙ В, ЭЛЕКТРОННО-ВЬКМСЛИТЕЛЬНУЮМАШИНУ , содержащее формирователь кодов, вход которого соединен с первым входом формирователя границ изображения и с первым выходом генератора синхроимпульсов, первый, второй и третий выходы формирователя кодов подключены к второму входу формирователя границ изображения , входу 3адатчика координат и через блок согласования к входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй выход генератора синхроимпульсов через блок развёртки соединен с электрическим входом оптико-электронного преобразователя, оптический вход которого связан с выходом ,приемника изображения, а выход оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом блока видеоконтроля , второй вход которого под .ключей к выходу формирователя границ изображения, отличающ е е с я тем, что, с целью рдснмрения области применения устройства путем избирательного ввода частей . - полу.тоновых изображений, в него введены логарифмический усилитель, сумматор , источник опорного напряжения, блок элементов И и анализатор кода, первый вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, второй вход - с выходам ан ало Го-цифрового (рвобразователя, шлход анализатора кода являеГся первым выходом устройства, ffpyrt выход анализатора кода подк/шачен к первому вхойу блока элементов И, втррсй вход которого соееинен с соответствунмцим выходом задатчика координат, а выход блока элементов И подключен к третьему бходу блока видеоконтроля и является вторым выходом устройства, выход сдатико-электронного преобразователя соединен через логарифмический усилитель с одним входе сумматора, другой . которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход сумматрра соединен с вторым вхоФ дом аналого-цифрового преобразователя . 00 2. Устройство по п. 1, отлию чающееся тем, что анализатор кода содержит переключатель, элемент ИЛИ, элементы Ии блок сравнения , один вход которого является первым входом анализатора кода, а другие входы - входами группы анализатора , выходы блока сравнения подключены к соответствующим входам переключателя и элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом переключателя, выход которого является одним выходом анализатора

„SU„„10194

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

WUCCC

РЕСПУБЛИК

А а0 6 06 F /04

ОПИСАНИЯ ИЗОБРЕТКнил

М ABlCPCIIOBIV CBBBBIBllbCTBY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3402168/18-24

* (22) 26, 02,82 (46) 23.05.83ъ åï М 19 (72) Г,A.Апарин, А.Я.Кулеаов и Э.Н.Леонович (71) Институт технической киберне- тики АН Белорусской CCP (53) 681 327(088 8) (56) 1 Патент США II 3582886, кл. 340-146.3, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

If 602971, кл. G 06 К 11/00, 1973 (прототип). (54)(57ЦYCTPÎNCT80 ДЛЯ ВВОДА ИЗОБРАЖЕНИЙ В:ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНУЮ ИАШИНУ,. содержащее формирова.тель кодов, вход- которого соединен с первым входом формирователя границ изображения и с первым выходом генератора синхроимпульсов, первый, второй и третий выходы формирователя кодов подключены к второму входу формирователя границ изображения, входу задатчика координат и через блок согласования к входу распре. делителя импульсов, первый выход ко торого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй выход генератора синхроимпульсов через блок развертки соединен с электрическим входом оптико-электронного преобразователя, оптический вход которого связан с выходом,приемника изображения, а выход оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом блока видеоконтроля, второй вход которого подключен к выходу формирователя границ изображения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью gecawрения области применения устройства путем избирательного ввода частей

- полутоновых изображений, в него введены логарифмический усилитель, сумматор, источник опорного напряжения, блок элементов И и анализатор кода, первый вход которого соединен с вто" рым выходом распределителя импульсов, второй вход - с выходами -аналого-цифрового преобразователя, выход анализатора кода является первым выходом устройства, другой выход анализатора кода подключен к первому входу блока элементов И, второй вход которого сое. еинен с соответствующим выходом saдатчика координат, а выход блока элементов И подключен к третьему входу . блока видеоконтроля и является вторым выходом. устройства, выход"онти" ко-электронного преобразователя сое-динен через логарифмический усилитель с одним входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу ис" точника опорного напряжения, а выход сумматора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, 2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анализатор кода содержит переключатель, элемент ИЛИ, элементы И и блок сравнения, один вход которого является первым входом анализатора кода, а другие входы - входами группы ана-. лизатора, выходы блока сравнения подключены к соответствующим входам переключателя и элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим вхо. дом переключателя, выход которого является одним выходом анализатора

1019432 и подключен к первым входам элемен, тов И, вторые входы и выходы которых

Устройство относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для обработки полутоновых изображений, например рент,генограмм. 5

Известно устройство для ввода изображений в ЭВИ, содержащее счет. но-электрический преобразователь, соединенный через блок развертки с генератором синхроимпульсов, подключенным к блоку определения количества элементов разложения в изображении и к блоку формирования границ вводимого изображения, выхо ко 35 торого подключен к одному из входов

I блока видеоконтроля, и аналого-цифровой преобразователь $ 1 ), Недостатками известного устройсгеа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием возможности ввода в ЗВИ полутоновых изображений и определе нием координат объектов уо вводимом . изображении.

Наиболее близким по технической .сущности к изобретению является устройство для ввода изображений в ЭВИ,— содержащее оптико-электронный преобразователь, соединенный через блок развертки с генератором синхроимпульсов, подключенным к блоку ohределения количества элементов разло. жения в изображении и к блоку фор" мирования границ вводимого изображения, выход которого подключен к 35 г одному из входов блока видеоконтроля, аналого-цифровой преобразователь блок определения координат и последовательно включенные блок времяимпульсного согласования, узел управ- 40 ,пения и интегрирующий усилитель,. выхо.. ды узла управления и интегрирующего усилителя соединены с входами ана" лого-цифровоro преобразователя, вход блока времяимпульсного согласова- 45 ния подключен к одному из выходов блока определения количества элементов разложения в изображении, другие выходы которого соединены с соответявляются входами группы и другим выходом анализатора соответственно, ствующими входами блока формирования границ вводимого иэображения и блока определения координат, выход которого подключен к другому входу блока видеоконтроля, а выход оптико-электронного преобразователя подключен к одним из входов интегрирующего усилителя и блока видео" контроля 2 ), Недостатком этого устройства яв" ляются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием избирательного ввода в Э8И элементов полутонового изображения с определенной оптической плотностью задаваемой специалистом -. рентгенологом, Целью изобретения является расширение области применения устрой» ства путем избирательного ввода частей полутоновых изображений, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода изображений в ЗВИ, содержащее формирователь кодов, вход которого соединен с первым входом формирователя границ изображения и с первым выходом генератора синхроимпульсов, первый, второй и третий выходы формирователя кодов подключены к второму вхо ду формирователя границ изображения, входу задатчика координат и через блок согласования к входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй выход генератора синхроимпульсов через блок развертки соединен с электрическим входом оптико-электронного преобразователя, оптический вход которого связан с выходом приемника изображения, а выход оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом блока видеоконтроля, второй вход которого подключен к выходу формирователя границ изображения, введены логарифмический усилитель, сумматор, источник опорного напряжения, блок элементов И и анализатор

3 101 кода, первый вход которого соединен

: с вторым выходом распределителя импульсов, второй вход - с выходами аналого-цифрового преобразователя, выход анализатора кода является первым выходом устройства, другой выход анализатора кода подключен к первому входу блока элементов И, второй вход которого соединен с соответствующим выходом задатчика координат, а выход блока элементов И подключен к третьему входу блока видеоконтроля и является вторым выходом устройства, выход оптико-электронного преобразователя соединен через логарифмический усилитепь с одним входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход сумматора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя.

Анализатор кода содержит переключатель, элемент ИЛИ, элементы И и блок сравнения, один вход которого является первым входом анализатора кода, а другие входы - входами груп-. .пы анализатора, выходы блока сравнения подключены к -соответствующим входам переключателя и элемента ИЛИ, выход Которого соединен с другим входом переключателя, выход которого является одним выходом анализатора и подключен к первым входам элементов И, вторые входы и выходы которых являются входами группы и другим выходом анализатора соответственно, На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг, 2 - структурная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг. 3 - структурная схема преобразователя кодов; на фиг. 4структурная схема анализатора кодов.

Устройство содержит приемник 1 изображения,. осветитель 2, конденсатор .3, носитель 4 информации, например рентгенограмму, объектив

5, генератор 6 синхроимпульсов, блок 7 развертки, оптико-электронный преобразователь 8, формирователь 9 кодов, блок 10 согласования, распределитель 11 импульсов,.аналогоцифровой преобразователь 12, формирователь 13 границ изображения, задатчик 14 координат, блок 15 видеоконтроля, преобразователь 15 кодов, анализатор 17 кода, блок 18 элементов И, элемент 19 сравнения, триггер 20, генератор 21, элемент

И 22, счетчик 23, элемент 24 задерж-.

9432

Ю ки, логарифмический усилитель 25, источник 26 опорного напряжения, сумматор 27, блок 28 сравнения, элемент ИЛИ 29, переключатель 30 с входами 31-34, элементы И 35, генератор пилообразного напряжения 36.

Устройство работает следующим образом, Изображение носителя 4 информа1g ции проектируется с помощью прием ника 1 на мишень оптико-электронного преобразователя 8, выполняющего функции светочувствительного и сканирующего элемента. На выходе

15 оптико-электронного преобразователя

8 формируется электрический сигнал, пропорциональный коэффициенту пропус. кания i носителя 4 информации; который поступает на вход блока 15 видео о контроля и на вход преобразователя

16, Преобразователь 16 преобразует сигнал, пропорциональный с, в сигнал, пропорциональный оптической плотности D. Преобразователь с- 0 для од25 нолучевой схемы измерения выполняется с помощью логарифмического уси-. лителя. Логарифмический усилитель должен настраиваться таким образом, чтобы пихх „„ а,Ф 1В

З пыл

Ощ, „. ri4Ф 0 с где 0п„ю,0„;„- максимальное и минимальное Яначения из35 меряемой оптической плотности

G - чувствительность оптико-электронного преобразователя;

Фо - световой поток, падающий на фотометрируемый элемент изображения.

Динамический диапазон усилителя по входу И должен удовлетворять условию () ю х пи и

>ео ех м.

-3

- 0з„.»=6Фо10, а его выходное на 0 пряжение

U = у ех н.(1п х >+<) где Ко - коэффициент усиления в ли" нейном режиме.

- Для того, чтобы выходной сигнал . схемы измерения был пропорционален измеряемой оптической плотности, напряжение нужно сложить с напря1019432 жением U, которое определяется из выражения

1 о 1 ЭХ,Н,Яюс х

Таким образоц, на вход сумматора

27 {Фиг. 33 поступает напряжение

U и опорное напряжение Uo. Тогда

3ЬВМУ вь<х- о гахн, Сигнал с выхода преобразователя

16 поступает на вход аналого"цифро" вого преобразователя 12, на другой . вход которого поступает сигнал

"Пуск" с выхода распределителя 11 импульсов. Процесс формирования цифровых признаков оптической плотности начинается в момент поступления сигнала "Пуск", В момент окончания процесса формирования цифровых признаков оптической плотности 0 на выходе аналого-цифрового преобразова" теля формируется сигнал "Стоп". Сигнал "Стоп" через элемент 24. задержки (Фиг. 2) поступает на нулевой установочный вход счетчика 23, переводя его в нулевое состояние, тем самым подготавливая схему аналого цифрового преобразования 12 для приема следующего сигнала "Пуск". С выхода аналого-цифрового преобразователя (АЦП ) 12 сигналы "Пуск", "Прием"

"Параллельный код", "Стоп" поступают на вход анализатора )7, на другой вход >,оторого поступает сигнал

"Начальная установка" с выхода рас" пределителя 11 импульсов, Анализатор l7 осуществляет в блоке 28 сравнение кода В оптической плотности, задаваемого специалистом " рентreнологом, с кодом А фотометрирующего элемента полутонового изображения с учетом поля допуска сравниваемых чисел, Сигналы "Больше", "Равно", "Меньше" с выхода блока 28 сравнения поступают на соответствующие входы переключателя 30 и на вход элемента ИЛИ 29, с выхода которого сигнал поступает на вход переключателя

30, Сигнал с выхода переключателя

30 поступает на вход элементов И 35, на другой вход которых по выходу

АЦП 12 поступает параллельный код оптической плотности фотометрирующего элемента полутонового изображения

При установке переключателя 30 на вход 31 с выхода элементов И 35 в ЭВМ разрешается передача кода А оптической плотности фотометрируемого элемента полутонового изображе" ния, величина которого больше (А Ъ В) с учетом поля допуска сравниваемых чисел кода В оптической плотности, задаваемого специалистом - рентгенологомм.

При установке переключателя 30 на вход 32 в ЭВИ разрешается передача кода А оптической плотности фо« тометрируемого элемента полутонового изображения, величина которого рав. на (АВ) с учетом поля допуска сравниваемых чисел.

При установке переключателя 30

15 на вход 33 в ЗВМ разрешается передача кода А оптической плотности фо. тометрируемого элемента полутоно" вого изображения, величина которого меньше (А(В) с учетом поля до 0 пуска сравниваемых чисел кода В оптической плотности, задаваемого специалистом - рентгенологом.

При установке переключателя 30 на вход 34 в ЭВМ разрешается передача кода оптической плотности Фотометрирующего элемента полутонового изображения независимо от того больше (A > В), равен (А В) или меньше (А (В) он относительно кода

В оптической плотности, задаваемого специалистом - рентгенологом.

1.игнал с выхода переключателя

30 поступает на вход блока 18 элементов И, на другой вход которой поступает код координат фотометрирующего элемента полутонового изображения, разрешая передачу их в ЗВМ и в блок 15 видеокантроля, Блок 7 развертки оптико-электронного преобразователя 8, например видикона ЛИ 462, управляется импульсами, поступающими с генератора 6 синхроимпульсов. Синхроимпульсы поступают на формирователь 9, определяющий количество элементов разложе. ния в иэображении, которыми формирует количество импульсов, равных количеству элементов разложения, которые необходимо ввести в ЭВМ. формирователь 9 содержит двоичнодесятичные счетчики, дешифраторы на переключателях и логические элементы (не показаны), С помощью переключателей-дешифраторов задается поле с, !координатами Х, У„; Х2, У2, количество элементов разложения которого соответствует заранее заданному, с выхода Формирователя 9 димости вводить все изображение, а нужно ввести только интересующую часть изображения, так, например, при обработке рентгенограмм специ" алиста - рентгенолога зачастую инте ресуют лишь области, имеющие патологические изменения, Для визуапьь ного выделения этой зоны рентгенограммы служит формирователь 13, осу.

10 ществляющий формирование границ, вводимого изображения, управяяемый импульсами с формирователя 9, определяющего количество элементов разложения в изображении, который

1 высвечивает на блоке 15 видеоконтро" ля рамку с координатами Х, У„; Х„, У, Х, У2, Х, У . Информация, огра. ниченная этой рамкой, вводится в память ЭВИ -автоматически.. Для решения

2О ряда задач необходимо не только ввести информацию в ЭВМ, но и опреде" лить координаты объекта относительно вводимого изображения. Для этой цели служит задатчик 14, который высвечивает Рамку Х, У1 ° Х1 У2 Х2

1 1 1 2 2

У ;Х2, У2.

Задатчик 14 содержит счетчики (не показаны}, дешифраторы на переключателях и управляется формирозате"

30 лем 9. Координаты Х., Х2, У., У2 со".

oTBeTcòâåHHo считываются по положению переключателей дешифраторов.

Введение в устройство для ввода изображения в ЗВИ преобразователя

16, анализатора 17 и блока 18 элемен. тов И расширяет функциональные возможности.устройства за счет избирательного ввода в ЭВИ элементов полутонового изображения с определенной оптической плотностью, задаваемой оператором.

Использование избирательного ваода в ЭВИ элементов полутонового изображения позволяет ввести только ин" тересующую специалиста - рентгенолога информацию.

7 1019432 импульсы поступают на блок 10, выполняющий времяимпульсное согласование. Для стабильного изображения на экране блока 15 видеоконтроля частота кадровой развертки должна быть не менее 10-20 Гц.

При количестве элементов разложения, равном около 9000, длительност одного элемента разложения составит

Р,4-0,6 кс.

Чтобы согласовать время считывания одного элемента разложения и время обращения к памяти ЭВИ, введен блок 10, Его работа заключается в следующем.

Если время считывания аппертуры

К, а время обращения к памяти ЗВИ

%, при этом (2,. то для записи всех элементов разложения в память

ЭВИ потребуется времени в п=7- раз больше чем время сканирования кад ра.

Блок 10 содержит, счетчик, сдвиговый регистр, логические элементы.

Он формирует импульсы таким образом, что при первом сканировании кадра считывается видеосигнал с (1+и), (1+2п),..., ((ш-n)+1 эле« ментов разложения (где e - -количество элементов разложения, n - ко". личество сканирований кадра), при втором сканировании считывается видеосигнал с 2, (2+n), (2+2n),..., ((е"n)+2 ) элементов разложения теде 35

Импульсы, выработанные блоком

10 через распределитель 11 импульсов управляют аналого-цифровым преобразователем 12 и анализатором 17 кода. Наличие блока 10 позволяет 4р применять данное устройство для ввода полутонового изображения с запо-. минающего устройства любого быстродействия.

При работе с различными носителями информации иногда нет необхо1019432

1О З432

Составитель И,Алексеев

Редактор P.Öèöèêà Техред Т.фанта Корректор В.Гирняк

Заказ 3705/43 Тираж 766 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/$

Й Ювао

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4