Устройство обработки изображения (варианты)

 

Изобретение относится к устройству обработки изображения, которое функционирует постоянно и включает средства контроля за ее внутренней обработкой изображения. Техническим результатом является повышение контроля функционирования за счет неавтономной проверки работы модуля обработки изображения. Устройство содержит модуль сбора данных, модули обработки изображения, центральный процессор. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к системе обработки изображения, которая функционирует постоянно и включает средства контроля за ее внутренней обработкой изображения для обеспечения правильной работы. Точнее, настоящее изобретение имеет отношение к способу, по которому диагностические данные добавляются к потоку данных для получения критерия контроля за работой процессора обработки изображения на различных этапах.

При изготовлении и автономной проверке приборов обработки изображения воспроизводимые входные данные могут поступать с генератора кодовых комбинаций, и последовательный анализ обработанных данных может позволить оценить функцию обработки изображения. Однако, трудно контролировать неавтономно работу приборов обработки изображения, так как они получают реальное время, реальные входные данные, которые точно не воспроизводятся. Так как входные данные не фиксированы, анализ обработанных выходных данных с таких приборов, основанных на входных данных, не дает достаточной уверенности в том, что эти приборы функционируют правильно. В основу данного изобретения положена задача создать устройство и способ неавтономной проверки работы прибора обработки изображения, в которых были бы исключены вышеуказанные недостатки, - предложить систему проверки прибора обработки изображения и способ, используя пробелы периодов времени по горизонтали, - предложить систему для обработки изображения, которое выполняет несколько последовательных рабочих операций по вводу переменных данных, в ходе которых указанная система включает средства для проверки работы прибора на каждом этапе.

Двухразмерные электронные изображения передаются обычным образом от точки к точке в режиме растра, с формированной информацией, включенной с данными изображения. Форматирование включает сигнал вертикальной синхронизации, указывающий на начало двухразмерного кода данных, и сигнал горизонтальной синхронизации, указывающий на начало строки. Данные для особого кадра изображения начинаются с вертикальной и горизонтальной синхронизации, а затем идут данные для первой строки. Потом сигнал горизонтальной синхронизации повторяется, за ним следуют данные для второй строки. Сигнал горизонтальной синхронизации и строковые данные производятся последовательно для каждой строки остатка кадра, после конца синхронизация для указания начала следующего кадра. Запаздывание включено между концом.данных для данной строки и началом данных для следующей строки. Это запаздывание известно как горизонтальное бланкирование и включено с целью дать время дисплею и другим приборам закончить обработку одной строки изображения и подготовиться для следующей строки. Точно так же дополнительное запаздывание может быть включено между концом последней строки изображения кадра и началом первой строки изображения следующего кадра. Это второе запаздывание известно как вертикальное бланкирование и включено для того, чтобы дать время дисплею и другим приборам закончить обработку одного кадра и подготовиться к другому кадру.

Горизонтальное и вертикальное бланкирование в передаче изображения используется для передачи контроля и формированной информации, связанной с изображением. Примером этого могут служить программная идентификация и цветная коррекция стандартов. Несвязанная информация сочетается с информацией изображения для использования иначе неиспользуемой полосы рабочих частот канала связи, например, для передачи видеотекста. В настоящем изобретении периоды бланкирования используются для передачи диагностических данных.

Известна система обработки изображения, содержащая модули обработки изображения, модуль сбора и центральный процессор. Данная система описана в патенте US N 4768157, кл. G 06 F 15/16, опубл. 30.08.88. Недостатком данной системы является отсутствие проверки работы модуля обработки изображения.

Система для обработки изображения, сконструированная в соответствии с этим изобретением, включает средства для сбора и приема данных изображения, представляющих переменное изображение, и средства для вырабатывания известных шаблонных диагностических данных, которые чередуются с переменными данными изображения. Такие комбинированные данные изображения обрабатываются в пределах стадии обработки изображения. В конце обрабатывающего этапа или этапов обработанные данные изображения передаются к следующему обрабатывающему этапу и обработанные диагностические данные направляются к отдельной диагностической системе и анализируются. Результат этого анализа используется для проверки того, что этап обработки изображения выполнен правильно, а если нет, то предоставить некоторую информацию о неправильной операции, позволяющей быстро исправить ошибку. Известный шаблон диагностических данных, направляемых в процессор изображения, может изменяться по истечении некоторого времени, чтобы проверить полное функционирование на стадии процессорного изображения. Система для обработки данных изображения может включать несколько стадий для обработки переменного изображения в несколько этапов. В этом типе системы комбинированные данные изображения обрабатываются в несколько этапов обрабатывающими изображение модулями. На каждом этапе обработка обработанные диагностические данные сводятся к отдельной системе и анализируются, так же как и в состоянии перехода к следующей стадии обработки в течение времени бланкирования. Анализ диагностических данных, собранных в промежутках между каждой стадией обработки, используется для проверки того, что способность к обработке изображения на каждой стадии осуществляется должным образом, а если нет, то ошибка может быть изолирована в рамках одной единственной стадии обработки.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером его выполнения, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 изображает блок-схему системы, обрабатывающей, изображение, построенной в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 - комбинированный поток данных, используемый в системе фиг. 1; фиг. 3 - детали модуля сбора данных для системы фиг. 1 и 3; фиг. 4 представляет детали модуля обработки изображения.

Обратимся теперь к фигурам. Устройство 10, сконструированное в соответствии с настоящим изобретением, включает несколько модулей, таких как модуль 12 сбора данных и модули 14, 16 и 18 обработки изображения. Модуль сбора данных получает (или вырабатывает) данные изображения, которые могут быть, например, в форме, представляемой на видеоэкране.

Для каждого изображения, которое должно быть представлено на видеоэкране, данные разделены на блоки, при этом каждый блок представлен горизонтальной линией через весь экран. Несколько из этих линий собираются на экране и образуют кадр.

Последовательное расположение блоков данных показано на фиг. 2. Каждый кадр начинается с сигнала вертикальной синхронизации (не показан). За сигналом вертикальной синхронизации идет конец сигнала 22 горизонтальной синхронизации, указывающий на начало данных изображения для первой горизонтальной строки. В конце периода 24 данных изображения существует другой сигнал 26 горизонтальной синхронизации, указывающий на начало горизонтального периода бланкирования. В настоящем изобретении этот горизонтальный период бланкирования используется для передачи диагностических данных 28. Следующий горизонтальный блок сначала начинается с конца сигнала 22 горизонтальной синхронизации, и процесс продолжается до тех пор, пока кадр не заполнится. Конец кадра обозначается сигналом вертикальной синхронизации (не показан). Поток 34 сложных данных фиг. 2 прежде всего вырабатывается модулем 12 сбора данных и передается по видеоканалу 36 к первому модулю 14 обработки изображения. Модуль 14 выполняет обработку изображения на сложном потоке и вырабатывает второй поток данных для передачи на канал 38 к модулю 16. Модуль 16 выполняет свою собственную обработку на потоке, принятом от модуля 14, и вырабатывает другой поток для передачи на канал 40 к модулю 18 и т.д. Должно быть ясно, что на фиг. 1 представлено последовательное расположение для различных модулей, понятно, что один или более модулей могут располагаться параллельно для приема и/или передачи потока данных от общего канала.

Кроме присущего им этапа обработки изображения, модули также анализируют принятый и/или переданный поток данных и вырабатывают соответствующие диагностические сигналы 42, 44, 46. Эти сигналы направляются к центральному процессору 48 для последующего анализа, если это требуется.

Как показано на фиг. 3, модуль 12 сбора данных может состоять из оптического сканирующего устройства 50, которое сканирует цель (не показано) строка за строкой под контролем процессора 52 данных. Сканирующее устройство 50 затем выдает данные изображения, которые направляются к мультиплексеру (mux) 54. Каждой строке данных предшествует сигнал 22 синхронизации. Данные изображения для строки поступают от мультиплексера на строке 36 к модулю 14 обработки изображения. Модуль 12 также включает регистр 58, который хранит диагностические данные, он соединен с мультиплексером 54. Эти диагностические данные передаются на канал 36 в течение каждого сигнала 26 синхронизации. Такая же операция имеет место в конце каждого кадра для вырабатывания сложного потока 34 данных, как показано на фиг. 2.

Фиг. 4 показывает элементы модуля 14 обработки изображения. Должно быть понятно, что другие модули принимают информацию и функционируют таким же образом, за исключением того, что они могут выполнять различный этап обработки изображения на данных изображения.

Модуль 14 включает схему 60 детектора синхронизации, которая служит для выявления сигналов синхронизации потока 36 сложных данных. Когда сигнал синхронизации выявлен этой схемой, соответствующий сигнал передается к процессору 62 данных, который приводит в действие различные элементы модуля. Следуя за первоначальным сигналом 22 синхронизации, данные изображения для строки передаются на ячейку 64 обработки изображения, которая выполняет здесь предварительно выбранный этап обработки изображения (такой как, например, умножение на константу для компенсации амплитуды).

Следуя за строкой, данные изображения представляют собой начало сигнала 26 синхронизации, указывающего на бланкирование по горизонтали. В течение этого периода диагностические данные от потока сложных данных направляются к регистру 66. Другой регистр 68 содержит опорные сигналы, соответствующие диагностическим сигналам. Содержимое двух регистров 66, 68 направляется к компаратору 70. Компаратор сравнивает содержимое двух регистров и посылает результаты этого сравнения к процессору 62. Процессор анализирует этот результат для определения, приемлим ли поток данных, поступающих с канала 36, или же он нарушен.

Диагностические данные с канала 36 также направляются на ячейку 64 процессора изображения, которая выполняет здесь такую же операцию, как и операция, выполненная с данными изображения строки. Весь поток обработанных данных направляется к демультиплексеру 72, который разделяет его на поток обработанных данных изображения и поток обработанных диагностических данных. Поток диагностических данных направляется к регистру 74. Другой регистр 76 содержит опорные данные, т.е. данные, соответствующие диагностическим данным, поступающим от канала 36, когда ячейка 64 процессора изображения функционирует правильно. Содержимое двух регистров 74, 76 направляется к компаратору 78.

Компаратор 78 сравнивает содержимое двух регистров, и результаты сравнения направляются к процессору 62. Процессор 62 анализирует этот результат для определения, правильно ли функционирует ячейка 64 процессора изображения. Анализ от компараторов 70, 78 передается к центральному процессору 48 посредством строки 42.

Обработанные данные изображения от демультиплексера 72 направляются к мультиплексеру 80. Мультиплексер 80 принимает эти данные изображения, сигналы синхронизации от процессора 42 и сигналы новых диагностических данных от регистра 82 с целью образования последовательного сложного сигнала изображения на строке 38 для следующего модуля 16 процессора, где весь процесс воспроизводится для его собственного обрабатывающего элемента и для канала 38.

В описанном выше варианте исполнения изобретения для вырабатывания данных изображения было использовано сканирующее устройство. Однако, должно быть ясно, что для целей настоящего изобретения данные изображения могут вырабатываться другими хорошо известными источниками или альтернативно, они могут быть получены от внешнего источника. Кроме того, функции различных дискретных компонентов (таких как регистров 60, 76, 78 и компараторов 70, 78) могут выполняться процессором 62 данных. Точно так же, функции процессора 62 данных могут быть включены в центральный процессор 48. Могут быть выполнены многочисленные другие модификации в изобретении, не отходя от его области, как определено в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство обработки изображения, содержащее модуль сбора данных, модули обработки изображения, центральный процессор, причем выходы модулей обработки изображения соединены со входом центрального процессора, отличающееся тем, что модуль сбора данных выполнен с возможностью приема входного потока сложных видеоданных, который содержит последовательные блоки входных данных, разделенные периодами бланкирования для определения двухмерного входного видеоизображения и диагностического входного компонента, причем диагностический входной компонент принимается в течение периодов бланкирования, видеоданные содержат входной компонент видеоизображения, а каждый модуль обработки изображения выполнен с возможностью обработки указанных входных сложных видеоданных и получения обработанных сложных данных по каналу, причем указанные обработанные сложные данные содержат обработанный компонент видеоизображения, сформированный последовательными блоками видеоданных, разделенными периодами бланкирования, и диагностический компонент, обработанный во время указанных периодов бланкирования.

2. Устройство обработки изображения по п. 1, отличающееся тем, что модуль обработки изображения содержит второй регистр запоминания диагностических данных, выход которого соединен со входом второго компаратора, выход которого соединен со входом процессора данных.

3. Устройство обработки изображения, содержащее модуль сбора данных, модули обработки изображения, центральный процессор, причем выходы модулей обработки изображения соединены со входом центрального процессора, отличающееся тем, что модуль сбора данных содержит источник видеоданных, которые содержат блоки данных изображения, разделенные периодами бланкирования для определения двухмерного видеоизображения, источник диагностического входного компонента, и мультиплексор, выполненный с возможностью получения входных сложных данных, имеющих входной компонент изображения и диагностический входной компонент, передаваемый во время периодов бланкирования, и модуль обработки изображения, выполненный с возможностью обработки входных сложных данных и получения обработанных сложных данных, которые содержат обработанный компонент видеоизображения и обработанный диагностический компонент, при этом обработанный компонент определяется блоками данных изображения, разделенными периодами бланкирования, для формирования обработанного двухмерного видеоизображения, при этом обработанный диагностический компонент располагается в периодах бланкирования, регистр, содержащий обработанные диагностические данные, компаратор, выполненный с возможностью сравнения обработанного диагностического компонента с обработанными диагностическими данными, и процессор, выполненный с возможностью анализа данных первого компаратора.

4. Устройство обработки изображения по п.3, отличающееся тем, что указанный модуль обработки изображения также содержит регистр диагностических данных, выход которого соединен со входом второго компаратора, выход которого соединен со входом процессора данных.

5. Устройство обработки изображения по п.4, отличающееся тем, что содержит канал для передачи указанных входных сложных данных к указанному модулю обработки изображения.

6. Устройство обработки изображения по п.5, отличающееся тем, что выход второго компаратора соединен со входом процессора данных с возможностью определения, работает ли должным образом указанный канал.

7. Устройство обработки изображения по п.3, отличающееся тем, что содержит еще один модуль обработки изображения, на вход которого поступают выходные диагностические данные из следующего канала.

8. Устройство обработки по п.3, отличающееся тем, что источник данных изображения является оптическим сканером.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4