Телевизионное устройство для измерения площади фигур

 

О П И С А Н И Е 367565

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 04п 7/02

Заявлено 23.Х.1970 (№ 1488560/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23Л.1973. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания I З.II I.1973

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.397(088.8) Авторы изобретения

В. П. Авдеев, И. С. Горьян и В. С. Нощенко

Заявитель

ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЛОЩАДИ ФИГУР

Изобретение относится к устройствам для измерения площади фигур телевизионным способом.

Известны телевизионные устройства для из мерения площади фигур, содержащие переда ющую телевизионную камеру, формирователь ,двоичного видеосигнала и накопитель выделенного сигнала.

При использовании таких устройств фигуру, площадь которой надо измерить, помещают в поле зазрения телевизионной камеры, на выход которой подключен накопитель телевизионного сигнала. Так каос в поле зрения телевиз ионной камеры всегда находится только одна фигу@а, сигнал, на|копленный кадра, пропорц ионале н площади этой фигуры.

Недостатком известных устройств является невозможность измерения площадей нескольких фигур, находящихся в поле зре н ия телевизионной камеры одновременно.

Предлагаемое устройство позволяет изме рять площадь каждой из множеств фигур, на: ходящихся в поле зрения телевизионной ка меры. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выход формирователя двоич. ного видеосигнала через первую группу линий задержки подключен к блоку совпадения, сиг. нал с которого одновременно подан на вход двух дополнительных блоков совпадения, вы. ход одного из которых через схему «ИЛИ», вторую группу линий за держки, дополнительную схему «ИЛИ» и схему «НЕ» подключен ,ко входу другого дополнительного блока совпадения, выход которого через последователь. но соединенные счетчик и триггер подключен к одному из входов первого дополнительного блока совпадения, при этом сигнал с выхода триггера через последовательно соединенные мультивибратор и дополнительный триггер

10 подан на один из входов третьего дополнительного блока совпадения, сигнал с которого одновременно подан на вход схемы «ИЛИ» и на вход накопителя выделенного сигнала, при этом к одному из входов третьего допол15 пительного блока совпадения подключена схема «НЕ».

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства.

Выход передающей телевизионной камеры

20 1 подсоединен к формирователю 2 двоичного видеосигнала. Выход формирователя 2 через линию 8 задержки на строку первой группы 4 линий задержки подсоединен ко входу линии

5 задержки на элемент телевизионного разло25 жения, а также через линию б задержки на элемент телевизионного разложения ко входу линии 7 задержки на элемент телевизионного разложения.

Выходы линий 3, 5, б и 7 задержки и выход

30 формирователя 2 подключены ко входу блока

367565

8 совпадения. Выход блока 8 совпадения подключен ко входам дополнительных блоков 9 и 10 совпадения. Вход блока 9 совпадения соединен также с выходом схемы «НЕ» 11.

Выход блока совпадения 10 соединен со вхо. дом схемы «ИЛИ» 12.

Выход дополнительной схемы «ИЛИ» 18 подключен ко входу схемы «НЕ» 11, а со входами дополнительной схемы «ИЛИ» 18 соединены выходы второй группы 14 линий задержки, состоящей из линий 15 — 18 задержки. Ко входам линий 15 и 1б задержки подключен выход схемы «ИЛИ» 12, выход схемы

«ИЛИ» 18 соединен со входами линий 17 и 18 задержки.

Выход блока 9 совпадения соединен со входом счетчика 19, сигнал с которого подан на вход триггера 20, выход которого соединен со вторым входом блока 10 совпадения и мультивибратором 21, выход которого соединен со входом дополнительного триггера 22.

Входы третьего дополнительного блока 28 совпадения соединены с выходами блока 8 совпадения, схемы «НЕ» 11 и дополнительного триггера 22, а выход — со входом схемы

«ИЛИ» 12 и входом накопительного устройства 24.

Обе группы линий задержки участвуют в создании матрицы изображения, с помощью которой определяются связность фигуры и ее номер, а затем измерение площади выделенной фигуры.

Рассмотрим процесс образования матрицы изображения с помощью линий задержки.

Видеосигналы с телевизионной камеры 1, предварительно проквантованные на два уровня формирователем 2, поступают на первую группу 4 линий задержки. С выходов линий 8, 5, 6 и 7 задержки получают одновременно четыре сигнала, которые вместе с незадержанным сигналом являются элементами матрицы изображений Аь А, А, А4, А5, причем относительно элемента А элементы А —

А5 имеют задержку А — тэ, Аз — (тс — тэ);

А — тс, А5 — (тс+тэ), где тс — время, равное длительности строки разложения, тэ — время, равное длительности элемента разложения.

Очевидно, что элементы матрицы А — А5— сигналы от соседних точек исходного изображения.

Совокупность этих сигналов поступает на блок 8 совпадения. Появление сигналов, например, одновременно на всех выходах первой группы линий задержки означает, что считывающая апертура сканирует какую-то фигуру. Информация об этом с блока 8 совпадения через блок 10 совпадения и схему

«ИЛИ» 12 поступает на вторую группу 14 линий здержки, с выходов которой получают одновременно четыре сигнала As — Аэ, которые в матрице изображений располагаются

65 совпадения и закрывает его до тех пор, пока относительно сигналов А — А„следующим образом:

Аэ А7 As

Аэ А А

5 Аз А4 А5

Поскольку Аэ относительно А имеет задержку, равную т, — т„то и линия 15 задержки должна иметь время задержки на тэ меньше длительности строки разложения. Посколь10 ку во вторую группу линий задержки поступает сигнал, являющийся некоторой функцией от исходных сигналов А — А„-, то сигналы

Ас — As на выходах второй группы линий задержки не соответствуют сигналам от тех же

15 элементов исходного изображения и представляют собой некоторые новые значения, являющиеся результатом предшествующего решения. Именно эти сигналы и несут в себе информацию о связности фигуры при повторном

20 сканировании той же фигуры в следующей строке.

Таким образом, при наличии сигналов одновременно и с первой группы линий задержки, и со второй можно утверждать, что считы25 вающая апертура вторично пересекает фигуру, и фигура не является новой.

Рассмотрев вопрос формирования матрицы изображения, легко можно описать алгоритм, по которому работает предлагаемое устрой30 ство.

Процесс измерения площади состоит из двух этапов, на первом из которых производится выбор измеряемой фигуры, на втором — измерение ее площади. В соответствии

35 с этим схему функционально можно разделить на две части.

При выборе измеряемой фигуры работает часть схемы, включающая в себя первую группу 4 линий задержки, состоящую, напри40 мер, из одной линии 8 задержки на время одной строки и трех линий 5, б и 7 задержки на время одного элемента разложения; блоки совпадения 8, 9, схему «НЕ» 11, две схемы

«ИЛИ» 12 и 18; вторую группу 14 линий за45 держки, состоящую, например, как и первая, из трех линий 1б, 17 и 18 задержки на время одного элемента разложения и одной линии

1á задержки на время строки; счетчик 19 и триггер 20, 50 Пусть перед телевизионной камерой 1 находится изображение, состоящее из и фигур.

Требуется измерить площадь k-ой фигуры.

Номер фигуры можно выбрать вручную, путем установки в счетчике 19 числа, соответст55 вующего номеру выбранной фигуры. При пересечении считывающей апертурой первой фигуры сигнал с блока 8 совпадения через блок 9 совпадения, на который при этом поступает сигнал со схемы «НЕ» 11, подается в

60 счетчик 19. Одновременно с блока 8 совпадения сигнал через блок 10 совпадения и схему

«ИЛИ» 12 поступает на вторую группу 14 линий задержки, с выходов которой он подается через схемы «ИЛИ» 18 и «НЕ» 11 на блок 9

367565 считывающая апертура не выйдет из первой фигуры.

Информация о месте расположения в кадре первой фигуры хранится в течение времени т,+т,. При пересечении второй и последующих фигур (по времени пересечения их считывающей апертурой) счетчик 19 отмечает их номера. При появлении k-ой фигуры счетчик

19 через триггер 20 закрывает блок 10 совпадения, и во вторую группу 14 линий задержки попадает только сигнал, несущий в себе информацию о месте расположения в кадре начала k-ой фигуры. Одновременно запускается мультивибратор 21, который через триггер

22 открывает блок 23 совпадения к моменту начала повторного сканирования выбранной

k-ой фигуры. За это время (63,6 мксек) вторая группа линий задержки освободится от сигнала посторонних фигур, расположенных вблизи k-ой фигуры, и к моменту открывания блока 23 совпадения со второй группы 14 линий задержки появится сигнал начала k-ой фигуры.

Поскольку считывающая апертура находится на k-ой фигуре, то начинается измерение ее площади. При этом работает часть схемы, включающая в себя первую группу 4 линий задержки, блоки 8, 28 совпадения, две схемы

«ИЛИ» 12 и 18, вторую группу 14 линий задержки и накопительное устройство.

При нахождении считывающей апертуры на

k-ой фигуре на блок 28 совпадения поступает сигнал с первой группы 4 линий задержки.

Сюда же поступает сигнал со второй группы

14 линий задержки. Сигнал с блока 28 совпадения поступает на накопительное устройство

24 и одновременно вновь на вторую группу 14 линий задержки с тем, чтобы в следующей строке подтвердить нахождение считывающей апертуры на k-ой фигуре. Если считывающая апертура полностью просканировала k-ую фигуру, то исчезают сигналы с первой группы линий задержки, закрывается блок 23 совпадения и через строку освобождается вторая группа линий задержки. Измерение площади закончено до следующего кадра.

Таким образом, за время одного кадра измеряется площадь только одной фигуры, и, 5

1О

15 го

25 зо

45 следовательно, кадровый синхронизирующий импульс является управляющим для схем управления автоматического выбора и измерения площади фигур.

Описываемое устройство позволяет измерять, например, площади частиц крови при составлении лейкоцитарной формулы крови.

Так как любая фигура вследствие дискретной структуры растра и клиппирования сигнала является сильно изрезанной, то погрешность измерения площади зависит от степени изрезанности фигур. Погрешность измерения выпуклых фигур можно уменьшить путем увеличения числа линий задержки, т. е. путем получения матрицы изображения большого размера. Класс измеряемых фигур можно расширить, не меняя сути самого устройства, простым увеличением числа линий задержки и несущественным усложнением алгоритма.

Предмет изобретения

Телевизионное устройство для измерения площади фигур, содержащее передающую телевизионную камеру, формирователь двоичного видеосигнала, накопитель выделенного сигнала, отличающееся тем, что, с целью измерения площадей нескольких фигур, выход формирования двоичного видеосигнала через первую группу линий задержки подключен к блоку совпадения, сигнал с которого одновременно подан на вход двух дополнительных блоков совпадения, выход одного из которых через схему «ИЛИ», вторую группу линий задержки, дополнительную схему «ИЛИ» и схему «НЕ» подключен ко входу другого дополнительного блока совпадения, выход которого через последовательно соединенные счетчик и триггер подключен к одному из входов первого дополнительного блока совпадения, при этом сигнал с выхода триггера через последовательно соединенные мультивибратор и дополнительный триггер подан на один из входов третьего дополнительного блока совпадения, сигнал с которого одновременно подан на вход схемы «ИЛИ» и на вход накопителя выделенного сигнала, при этом к одному из входов третьего дополнительного блока совпадения подключена схема «НЕ».

367565

Редактор Г. Котельский

Заказ 496712 Изд. № 1147 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Чистов

Техред Л. Грачева

Корректоры: А. Васильева и Л. Новожилова