Устройство для селекции изображений объектов

 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройству для селекции изображений объектов, и может быть использовано в телевизионной автоматике по исследованию наблюдаемых объектов. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства. Цель достигается введением ключа, элементов И-НЕ, НЕ, И, и формирователя сигнала маски. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

А1

Ц1) G 06 К 9/36

СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ

О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯМ ,РН П"1НТ СССР

ОписАник иЗОБРКтккиЯ

H A BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2}) 4610342/24-24

«22) 25.11 88

«46) 07.08.90. Бюл. И 29 (72) Я.Ю. Гозман и С.П, Плюта (53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

911569, кл. G 06 K 9/00, 1982.

Заявка Японии II- 59-22994, jm. G 06 К 9/48, опублик. 1985.

Изобретение относится к автома" тике, в частности к телевизионной автоматике по исследованию наблюдаемых объектов.

Цель изобретения — повышение бы" стродействия устройства.

На фиг.l представлена блок-схема . устройства; на фиг.2 — контроллер слежения, на фиг.3 " "блок сканирования; на фиг. 4 — блок выборки данных; на фиг.. 5 — третий блок памяти.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 управления, включающий контроллер слежения 2 и синхронизатор 3, блок 4 сканирования, блок 5 выборки данных, первый б, второй 7 и третий 8 блоки памяти, элемент И-НЕ 9, элемент

HE 10, элемент И 11, формирователь 12 сигнала маски, ключ 13, На чертеже также показаны вход 14,,выход 15.

Контроллер слежения (фиг.2) содержит процессор lá, генератор 17, системный контроллер 18, буфер 19, бу„.,ЯО„„ЛВЗИВ

i(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ИЗОБРА ЖЕНИЙ OPbEKTOB (57) Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройству для селекции изображений объектов, и может быть использовано в телевизионной автоматике по исследованию наблюдаемых объектов. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства. Цель достигается введением ключа, элементов И-НЕ, НЕ, И и формирователя сигнала маски.

3 з.п. ф-лы, 5 ил. фер 20, селекторы 21 и 22 адреса, блоки 23 и 24 памяти, буферы 25-28, узлы 29 ввода-вывода., Блок сканирования (фиг.З) содержит первый триггер 30, счетчик 31, элемент ИЛИ-НЕ 32, элемент НЕ ЗЗ, элемент И-НЕ 34, второй триггер 35, третий триггер 36, второй элемент

И-НЕ 37.

Блок выборки данных (фиг.4) содержит селекторы 38 и 39, первый мульти.нлексор 40, первый элемент НЕ 41, первый элемент И-HE 42, второй эле-. мент НЕ 43, второй элемент И"НЕ 44, второй мультиплексор 45 и инвертор 46.

Третий блок памяти (фиг.5) содержит регистр 47 и триггер 48, Устройство работает следующим об разом

В исходном состоянии перед селекцией изображений объектов в блоке 6 памяти хранится цифровой эквивалент (элементу разложения изображения объ1583949 екта соответствует сигнал логической и1и ф — . "Oí) телевизионного видеосигнала иэображения объектов, подлежащих выделению, Контроллер 2 слежения на своих выходах выделяет сигналы, соответствующие логическому "0". Блок 4 под воздействием сигналов синхронизации, соответствующих кадровой, строчной частоте телевизионного датчика (не показан), сигналов тактовой частоты, поступающих с выходов синхронизатора 3, формирует и выделяет на выходах шины адресные сигналы элементов разложения телевизионного изображения и на отдельном выходе — сигнал считывания. Адресные сигналы поступают на входы блока 5 и блока 8, а сигналы считывания — на вход блока 5. Блок 8 на выходе сигналов фиксации точки начала слежения сигналов не выделяет.

Блок 5 передает. адресные сигналы и сигналы считывания на блоки 6 и 7 памяти. Блок 6 на выходе выделяет би- 25 полярный сигнал элементов разложения изображений объектов, подлежащих селекции, который поступает на входы ключа 13 и элементов И-НЕ 9, И 11.

Ключ 13 закрыт сигналом блока 5 и блокирует прохождение сигнала с блока памяти на вход контроллера 2. Элемент

И-НЕ 9,открыт сигналом элемента НЕ 1О и пропускает сигнал с блока памяти на вход блока 8. Блок 7 в исходном состоянии обнулен и по сигналам считывания от блока 5 выделяет на выходе, сигнал, соответствующий "0". Этот сигнал через формирователь 12 сигнала удерживает элемент И-НЕ 9 в от40 крытом, а элемент И ll в закрытом состояниях. На выходе 15 устройства сигналы элементов разложения изображения объектов, подлежащих селек.— ции, не выделяются. При работе синхронизатора 3 в ведомом режиме на вход 14 устройства поступают сигналы внешней синхронизации.

После выдачи сигнала пуска на вход контроллера 2 слежения последний вьщает через блок 5 на вход блока 8 сигнал разрешения фиксации адресов ячеек блока 6, в которых хранится информация логическая ".1") о начальных элементах изображения объектов.

Под управлением блока 4, форми55 рующим адресные сигналы и сигнапы считывания, поступающие через блок 5

- на соответствующие входы блоков памяти, с началом активной части каждо го кадра осуществгяется считывание в последовательном коде информации, хранящейся в блоках 6 и 7, Причем в каждой ячейке блока 6 содержится информация об одном элементе кадра телевизионного изображения. Адреса ячеек соответствуют координатам положения элементов изображения по строке и по кадру.

С появлением сигнала разрешения фиксации адресов на входе блока 8 последний начинает анализировать информационный сигнал об элементах изображения, который поступает на его вход через элемент И-НЕ 9 с выхода блока 6 ° В тот момент, когда в информационном сигнале появится логическая "l", соответствующая начальному элементу изображения первого объекта, в блоке 8 происходит фиксация поступающего íà его вход с выхода блока 4 адреса ячейки, по которому данный сигнал хранится в блоке 6.

Этот адрес содержит информацию о координатах точки начала контурного слежения первого объекта изображе- ния, После фиксации адреса точки начала контурного слежения блок 8 вьщает на вход контроллера 2 сигнал подтверждения фиксации адреса. Контроллер 2, получив сигнал подтверждения фиксации адреса, разрешающим сигналом через блок 5 из блока 8 анализирует его и приступает к процедуре построения внешнего контура объекта. Во время процедуры построения контура контроллер 2 слежения при обращении к блокам памяти имеет приоритет перед блоком 4, осуществляющим считывание информации из блоков памяти. Поэтому во время циклов обращения контроллера 2 к блокам памяти блок 5 прерывает считывание информации из блоков

6 и 7, запрещая прохождение адресных сигналов и сигналов считывания с блока 4 на входы блоков памяти, и разрешает прохождение адресных сигналов и сигналов считывания с выходов контроллера 2 на соответствующие входы блоков памяти. Таким образом, обеспечивается высокое быстродействие при обращении контроллера 2 к блокам памяти.

В ходе выполнения процедуры построения контура контроллер 2 по сочетанию выходных сигналов блока 6, считываемых за несколько последова-.

5 15 тельных циклов обращения, определяет адрес. очередной точки контура и направление перемещения. В результате по окончании процедуры построения контура в резидентном оперативном запоминающем устройстве контрол лера 2 накапливается массив адресов точек пикселов контура. Контроллер 2, используя массив адресов точек контура, записывает в блок 7 памяти сигнал внешнего контура объекта. Затем контроллер 2 выдает на вход формирователя 12 сигнала сигнал, разрешающий заполнение внешнего контура объекта, поступающего на другой вход узла с выхода блока 7 ° При этом на выходе формирователя 12 формируется

:сигнал зоны (маски ), ограниченный внешним контуром объекта. Этот сигнал поступает на вход элемента И 11, на другой вход .которого проходит с выхода блока 6 сигнал изображения объектов, и разрешает прохождение на выход 15 устройства только сигналу изображения объекта, который стробируется сигналом маски.

Таким образом, иэ всей совокупности сигналов изображений объектов, хранящихся в блоке 6,- на выходе устройства выделяется сигнал объекта, сигнал внешнего контура которого хранится в блоке 7.

Для выделения сигнала. изображения следующего объекта контроллер 2 выдает сигнал, разрешающий блоку 8 фик-. сировать адрес начального элемента (точки ) очередного изображения объек та. Затем контроллер 2 ожидает сигнал подтверждения фиксации адреса. В то же время элемент И-НЕ 9 сигналом маски всех выделенных объектов, инвертированных на элементе НЕ 10, блокирует прохождение сигнала выделенных объектов на вход блока 8. Поэтому на вход блока 8 поступают только сигналы изображений невыделенных объектов.

При появлении на входе блока 8 начальной точки объекта, следующего за выделенным,в блоке 8 фиксируется адрес этого элемента и выдается на вход контроллера 2 сигнал подтверждения фиксации адреса. После получения контроллером 2 слежения сигнала под. тверждения фиксации адреса осуществляется процедура построения контура, а затем выделение сигнала объекта.

Далее аналогично происходит селекция

83949 6 остальных сигналов объектов, хранящихся в блоке 6, Конец селекции объектов определя5 ется контроллером 2, когда во время очередного кадра, при считывании информации иэ блока 6, инвертированными сигналами масок элемент И-НЕ 9 блокирует сигналы всех объектов, хранящихся в блоке 6, и блок 8 не фиксирует нового адреса.

В результате селекции в блоке 23 памяти контроллера 2 накапливается массив адресов точек контуров объектов. Причем число контуров соответствует количеству наблюдаемых в кадре объектов. Анализ массива адресов точек контуров, содержащих информацию о. координатах . граничных точек объек20 тов, позволяет произвести нумерацию объектов в зависимости от их местоположения в кадре, а также определить параметры объекта, например максимальный и минимальный размеры по

25 строке, размер по кадру и т.д., и осуществить ранжировку объектов в зависимости от их параметров.

Работа блока 4 заключается в следующем.

30 Под управлением импульсов синхронизации и тактовой частоты от синхронизатора 3 триггер 30, задействованный как делитель на два, выдает последовательность импульсов с периодом следования, соответствующим периоду следования элементов разложения. Эта последовательность. импульсов прступает на счетный вход счетчика 31, которЬ|й устанавливается в нулевое состоя40 ние кадровым импульсом. Таким образом, обеспечивается во время активной части кадра формирование адресных сигналов элементов разложения на выходе счетчика 31. В то же время триг45 геры 35 и 36 установлены в нулевое состояние сигналом, поступившим через элемент И-HE 37 на вход установки в нуль. Поэтому блок 4 выдает сигнал считывания, так как сигнал логическоgp го "0". с выхода триггера 36 поступает на вход элемента И-НЕ 34 и обеспечивает на его выходе сигнал считывания — логическую "1".

При поступлении на вход триггера 35 сигнала, разрешающего запись кадра иэображения, на его прямом выходе устанавливается сигнал логической "1", который поступает на инфор- . мационный вход триггера 36. С появле7 1583949 8 кием заднего фронта сигнала на входе триггера 36 на его выходе появляется сигнал логической "!".. Это обеспечивает формирование во время активной части кадра импульсов запи-, си на выходе элемента И-НЕ 34. По окончании активной части кадра записи триггеры 35 и 36 устанавливаются в нулевое состояние следующим импульсом. Поэтому в следующих кадрах до поступления сигнала с контроллера 2 блок 4 выдает сигналы считывания.

Работа блока 5 заключается в следующем.

В то время, когда контроллер 2 слежения не обращается к блокам памяти, селекторы 38 и 39 не формируют сигналов выбора, -разрешающих обращение к блокам памяти. Поэтому мультиплексор 40 разрешает прохождение адресных сигналов с выхода блока 4 на адресные входы блоков памяти.

Селектор 39 выдает на входы блока 8, сигналы логических "1", запрещающие считывание информации иэ регистра 47.

Первый элемент И-НЕ 42- со своего выхода выдает на вход управления блока 7 сигнал считывания, так как на первый вход элемента И-НЕ 42 с выхода селектора 38 поступает сигнал логи.ческого "0". На первый вход второго элемента И-НЕ 44 также с выхода селектора 38 поступает сигнал логического "0", поэтому на выходе элемента И-НЕ 44 выдается сигнал логической "1" ° Этот сигнал поступает на вход ключа 13, блокируя тем самым прохождение через ключ 13 сигнала с выхода первого блока 6. Кроме того сигнал логической "!" с выхода элемента И-НЕ 44 поступает на вход мультиплексора 45 и разрешает прохождение через него сигналов управления с выхода блока 4 на вход управления блока 6.

При обращении контроллера 2 слежения к блокам памяти селектор 38 формирует сигнал выбора, который поступает на мультиплексор 40 и разрешает прохождение через него адресных сигналов, поступающих с выходов контроллера 2 слежения через инвертор 46 на соответствующие входы блоков памяти. Этот сигнал, выборки поступает на первые входы элементов И-НЕ 42 и 44.

При этом, если осуществляется запись информации в блок 7, то на второй вход элемента И-НЕ 42 с выхода контроллера 2 слежения поступает инвертированный элементом НЕ 41 сигнал записи. Это обеспечивает формирование

5 на выходе элемента И-НЕ 42 сигнала записи, который поступает на вход управления блока 7. Когда осуществляется чтение информации из блока 6, то на второй вход элемента И-НЕ 44 с. выхода контроллера 2 слежения поступает инвертированный элементом

НЕ 43 сигнал чтения. При этом на выходе элемента И-НЕ 44 формируется сигнал считывания, который поступает на вход ключа 13, разрешая тем самым прохождение информационного сигнала с выхода блока 6 на вход данных контроллера 2 слежения. Этот сигнал считывания обеспечивает форми рование на выходе мультиплексора 45 сигнала чтения, который поступает на вход управления блока 6..

Таким образом, при обращении конт-, роллера 2 слежения к блокам памяти

25 блок 5 обеспечивает воэможность запи си информации в блок 7 и считывания информации из блока 6.

При обращении контроллера 2 слежения к блоку 8 селектор 39 на выходе формирует сигналы управления, которые поступают на входы регйстра 47 и разрешает контроллеру 2 слежения побайтное считывание адреса, хранящегося в регистре 47. Причем после считывания последнего байта адреса сигна,лом с выхода селектора 39 триггер 48 устанавливается в нулевое состояние, что разрешает блоку 8 фиксировать новый адрес. Побайтное считывание ад4 реса из регистра 47 необходимо из-за того, что разрядность шины данных контроллера 2 слежения не позволяет за одно обращение считать полный ад-, рес точки начала слежения.

45 На тактовый вход триггера 48, задействованного как элемент-защелка, поступает видеосигнал объектов, считываемый из блока 6, В начальном состоянии на прямом выходе триггера 48 присутствует сигнал логического "0", а на инверсном выходесигнал логической "1", который поступает на вход контроллера 2 слежения и подтверждает, что фиксации адреса

55 нет.. С появлением на входе триггера 48 сигнала логической "1", соответствующего начальной точке объекта, триггер 48 перебрасывается и оказы-. вается в устойчивом состоянии, когда

9 15 на прямом выходе присутствует сигнал логической "1", а на инверсном выходе - сигнал логического "0". Перевести триггер в начальное состояниеможно только по входу установки сигналом, приходящим с блока 5.

В момент переброса триггера 48 по перепаду иэ "0" в "1" сигнала, поступающего с прямого выхода триггера 48 на тактовый вход регистра адреса 47, в последнем фиксируется адрес,соответствующий начальной точке объекта.

Фиксацию адреса подтверждает сигнал логического "0", присутствующий на инверсном выходе триггера 48, Адрес хранится в регистре 47 до фиксации адреса следующей начальной точки другого объекта.

Считывается адрес из регистра 47 контроллером 2 слежения под управлением блока 5, формирующим сигналы считывания °

Формула изобретения

1. Устройство для селекции изображений объектов, содержащее первый и второй блоки памяти, адресные входы которых соединены с первым выходом блока выборки данных, выходы которого подключены к входам считывания первого и второго блоков памяти соответственно, блок управления, первый, второй и третий входы которого являются первым, вторым и третьим синхронизирующими .входами устройства, а первый. выход соединен с синхронизирующим входом второго блока памяти, .блок сканирования, синхронизирующие входы которого подключены к. второму, третьему и четвертому выходам блока управления, первый выход блока сканирования соединен с синхронизирующим входом блока выборки данных, а второй выход подключен к адресному входу блока выборки данных, информационный вход которого соединен с пятым выходом блока управления, третий блок памяти, адресный вход которого подключен к второму выходу блока сканирования, информационный вход соединен с четвертым выходом блока выборки данных, первый синхронизирующий вход подключен к пятому выходу блока выборки данных, первый выход третьего блока памяти соединен с первым информационным входом блока управления, а второй выход соединен

83949 10 с первым тактирующим входом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит ключ, информационный вход которого соединен с выходом первого блока па" мяти, управляющий вход соединен с шестым выходом блока выборки данных, а выход соединен с вторым информа-.... ционным входом блока управления, элемент И-НЕ, один вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход соединен с вторым синхронизирующим входом третьего бло" ка памяти, элемент НЕ,.выход которого подключен к другому входу элемента И-НЕ, элемент И, один вход которого соединен с выходом первого блока памяти, а выход является информационным выходом устройства, и формирователь сигнала маски, информационный вход которого соединен с выходом второго блока памяти, синхронизирующие входы подключены к третьему.и п|естому выходам блока управления, а выход соединен с входом элемента

НЕ и с другим входом элемента И.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сканирования содержит первый триггер, синхронизирующий вход которого является первым входом блока, информационнъ)й. вход подключен к выходу первого триггера, а выход соединен с

35 счетным входом счетчика, управляющий вход которого является вторым синхронизирующим входом блока, а выход яв-. ляется выходом блока, элемент ИЛИ-НЕ, 40 один вход которого подключен к второму синхронизирующему входу блока, другой является третьим синхрониэирующим входом блока> а выход соединен с нулевым входом первого тригге45 ра, элемент НЕ, вход которого подключен к второму синхронизирующему входу блока, первый элемент И-НЕ, один вход которого соединен с выхо-. дом первого триггера, второй триггер, 50 синхронизирующий вход которого является четвертым синхронизирующим вхо"", дом блока, третий триггер, информационный вход которого подключен к прямому выходу второго триггера, синхронизирующий вход соедин и с выходом элемента НЕ, а выход соединен с другим входом первого элемента

И-НЕ, и второй элемент И-НЕ, один вход которого подключен к прямому l1 158 выходу третьего триггера, другой вход соединен с вторым синхронизирующим входом блока, а выход подключен к нулевым входам второго и третьего триггеров.

3. Устройство по и. 1 „ о т л ичающее с я тем, что блок выборки данных содержит элементы НК, входы которых являются информационным входом блока, а выходы подключены к одним входам соответствующих элементов И-НЕ, другие входы которых соединены с выходом первого селектора, инвертор, вход которого подключен к информационному входу блока, а выход соединен с одним информационным входом первого мультиплексора, другой информационный вход которого является адресным входом блока, управляющие входы подключены к информационному входу блока, синхронизирующий вход соединен с выходом первого селектора, а выход является первым информационным выходом блока, вто.рой селектор, информационный вход которого подключен к информационному входу устройства, а первый выход является вторым выходом блока, и второй мультиплексор, один вход которого является синхронизирующим входом бло"

3949 12 ка, другие входы подключены к выходам соответствующих элементов НЕ и И-НЕ, а выход является первым управляющим

5 выходом блока, второй управляющий выход которого является выходом одного элемента И-НЕ, второй выход второго селектора является третьим управляющим выходом блока, а выход

1О другого элемента И-НЕ является четвертым управляющим выходом блока..

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю.щ е е с я тем, что третий блок памяти содержит регистр, информационные входы которого являются первым и вторым информационными входами блока, синхронизирующий вход является первым синхронизирующим вхо2О дом блока, а выход является информационным выходом блока,и триггер, синхронизирующий вход которого яв" ляется вторым синхронизирующим входом блока, нулевой вход подключен к первому синхронизирующему входу блока, управляющий вход соединен с инверсным выходом триггера, прямой выход триггера подключен к управляющему входу регистра, а инверсный выход триггера является управляющим выходом блока.

l583949

1583949

Фиг. Ю

1583949

Составитель А. Романов

Редактор Л.. Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Мапец

Заказ 2256 Тираж 563 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r . Ужгород, ул, Гагарина, 101