Устройство для сканирования изображения

 

О П И С А Н И Е 11640333

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.08.75 (21) 21?0477/18-24 (51) 11.Кл.- G 06 К 11/00 с,присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет (43) )пубтиковано 30 12 7-8 51o„е„,„1 ;, 48 (53) УД 681.327.12 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 20.02.79 (72) Авторы изобретения

В. С. Денисов и В. П. Сизов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО

ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в телевизионных установках автоматического распознавания и выделения элементов изображения.

Известны устройства для сканирования изображения (1), содержащие сдвигающий регистр, соединенный с блоком управления регистром, подключенным к генер атору цикла развертки, логические элементы И, ИЛИ, счетчики и блок управления центрированием и сканированием изображения.

Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная большим количеством оборудования.

Известно также устройство для сканирования изображения (2), содержащее сдвигающий регистр, выход которого подключен к блоку. передачи видеосигналов, соединенному с выходом устройства, генераторы тактовых импульсов, генераторы строчных и кадровых сиHхроимпульсов и логические элементы И, ИЛИ.

В этом устройстве апертура разм"ром mХи элементов образуется при помощи регистра задержки, составленного из последовательно соединенных сдвига1ощих регистров. Каждый из (т — 1) первы.. строчных регистров содержит по Ж ячеек памяти, где Л/ — число элементов разложения, приходящп. ся на одну строку телевизионного пзоораженця (число дискретов на строке), а количество ячеек последнего строчного регистра равно ширине и апертуры. Полный объем регистра задержки составляет, таким образом, (m — 1) N+n ячеек.

Первые и ячеек каждого строчного ðåгистра в совокупности образуют собственно апертуру. Бинарный телевизионный видеосигнал подается на первую ячейку регистра первой строки и «проталкивается: > последовательно через все регистры им15 пульсами генератора тактовой частоты со скоростью, определяемой скоростью развертки телевизионного изображения. Прп этом апертура (ее центральный элемент)

1 ак бы обегает (сканирует) изображен11е за время длительности одного телевизионного кадра. Сканирование начинается с левого верхнего угла кадра, откуда апертура дискретно (поэлементно) перемещается вправо до конца строки, затем возвращается к началу развертки и одновременн 1 смещается вниз на одну строку, после чего опять движется вправо и т. д. Состояния каждого из элементов апертуры передаются на выход устройства специальной схехсэй переноса, которая открывается в

64ОЗЗЗ каждом такте дискретного сканированиrI после окончания переходных процессов в элементах регистра задержки.

В тех случаях, когда набл1одаемые телевизионной камерой объекты малопод1зи>кны или неподвижны Вовсе (изменения пх формы или положения на экране происходят медленно в сравнении с частотой телевизионных кадров), возможен IIpoсмотр полного телевизионного изображения по частям за время длительности несколь1:их кадров. Прп этом объем сдвигающих регистров «их быстродействие, определяемое скоростью телевизионной развертки, оказываются избыточными.

Целью изобретения является упрощение устройства за счет уменьшения объема регистра задзер кки телевизио Illoll сканиру1ощей логической апертуры и повышение быстродействия устройства прп анализе м-!ëoïoë«èÿíûõ объектов.

Для этого устройство содержит буферный регистр и коммутатор, 1зходы которого соединены с выхода зи генераторов строчных и кадровых синхропмпульсов, а

1зыходы — соответственно с одними из входов первого, второго и третьего логических элементов И и управляющим входом блока передачи видеосигналов, другие входь. первого, второго и третьего логических элементов И соединены соответственно со

Bходом устройства и с выходамп генераторов тактовых импульсов, «ыход перво.о логического элемента И соединен через буферный регистр со входом сдвигазощего регистра, управляющий вход которого подключен к выходу третьего логи 1еского элемента И и к одному пз входов логического элемента ИЛИ, другой «ход которого соединен с выходом второго лоп1ческого

:- лсмепта И, а выход — с упра1зля1ощим входом буферного регистра.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг, 2 — -временная диагр l.,lма работы.

Устройство содержит вход устройства 1, логические элементы И 2, 3, 4, логический элемент ИЛИ б, буферный регистр б, сдвигающий регистр (задержки) 7, блок передачи видеосигналов 8, генераторы тактовых импульсов 9, 10, коммутатор 11, генератор строчны.; спнхроимпульсов 12, генератор кадровых сипхропмпульсов 18, контрольные клеммы 14 — 19, выход устройства 20.

На фиг. 2 показаны эпюры напряжений в контрольных клеммах !4 — 17 схемы фиг. 1 при сканировании двух последовательных телевизионных кадров апертурой с n=5 при длине строчного сдвигающего регистра К=12 ячеек. (Исключение составляет последний строчной регистр, длина которого, как уже отмечалось, равна ширине n,=5 апертуры).

В процессе сканирования первого тел:10

53

65 визионного кадра после каждого L-го синхроимпульса (фиг. 2,а), вырабатываемого генератором 12, на выходе коммутатора 11 формируется прямоугольный импульс напряжения, разрешающий прохождение через логический, элемент И 2 входного видеосигнала и через логический элемент И 8 — двенадцати тактовых импульсов записи (фиг. 2,б) с частотой повторения, определяемой частотой следованпч элементов разложения в процессе развертки изображения. В результате в буферный (сдвигающий) регистр б вписывается часть

i-ой строки изображения шириной в 12 элементов. Вслед за этим íà выходе коммутатора 11 появляется прямоугольный импульс напряжения, разрешающий прохождение через логический элемент И 4 двспадцати импульсов перезаписи (фиг. 2,в) от генератора 10. Этими импульсами, поступающими HB тактовый вход сдвига1оц11го регистра 7 (задержки) непосредственно и на вход буферного (сдвпгающего) регистра б через логический элемент ИЛИ 5, осуществляется поэлсментная перезапись содержимого регистра б в первый строчный регистр сдвигающего регистра 7. Одновременно все содержимое pc I.llñòpà 7 продвигается по направлению к выходу па

12 дискретов. При этом, если в течение первых четырех тактов перезаписи в каждом строчном регистре в пределах первых пяти ячеек одновременно присутствуют элементы изображения дву.: соседнзз х строк телевизионного растра (т. е. топология изображения в пределах апсртурь1 нарушена), то в последу1ощпе 8 тактов ос— ществляется нормальное сканирование теле«изионного изображения в горизонтальном направлении. На это время 11а выходе коммутатора 11 вырабатывается последо«атсльность пз 8-ми прямоугольных импульсов (фиг. 2,г), открыва:ollllli блок передачи видеосигналов, и содержимое рс«1.стра 7 (в пределах собственно апертуры) поступает на выход 20 устройства.

Таким образом, центр апертуры за время одного телевизионного кадра сканируег изображение в пределах вертикальной полосы шириной в К вЂ” и+1=8 элементов разложения, дискретно перемещаясь в loризонтальном направлении от левой границы этой. полосы к правой с последую1ш1м возвратом па исходную позицию (под действием первых и пз К тактовых импульсов перезаписи) в каждой строке растра.

В каждом последующем телевизионно-1

l:.Bдре все три выходных напряжения коммутатора 11 сдвигаются вправо по OCH

«ремепп относительно строчного синхроимпульса .ца величину, соответствующую

8-ми дискретам (фиг. 2,д, 2,е, 2,ж), и ска1гирование осуществляется уже в соседней вертикальной полосе изображения той же ширины. Полное телевизионное изображе640333 ние сканируется, таким,образом, зз

Л !(К вЂ n вЂ, 1) циклов кадров развертки.

Сканирование по частям полного телевизионного изображения, реализованное в предлагаемом устройстве, позволяет существенно уменьшить объем регистра (задержки) 7. Например, если в известны;; устройствах размером 5Х5 элементов (т=п=5) при V=400 регистр (задержки) 7 содержит (т — 1) Л + n=4 X 400+ 5 =

=1605 ячеек памяти, то в предлагаемом устройстве апертура тех же размеров потребует для своей реализации регистра (задержки) 7 с числом ячеек, равны:; (т — 1) К+п= 4Х 12+5=53. Дополнительный буферный (сдвигающий) регистр содержит К=12 ячеек.

Процесс записи информации в б ферный (сдвигающий) регистр б занимает на каждой телевизионной строке время, сооТвстствуюп1сс развертке К последовательных дискретов, что составляет (Кл) -Io часть длительности полной телевизионной строки. Остальная ее часть, соответствующая развертке последующих (N — К) дис кретов, может быть целиком использована для перезаписи информации из буферного регистра б в сдвигающий регистр 7. При этом, если К (V, то частота следования тактовых импульсов перезаписи может быть выбрана много меньшей частоты следования тактовых импульсов записи (показано на фиг. 2.б и 2.в, 2,д и 2,е). Например, прн

Л =-400 и f(=12 эти частоты могут находиться в отношс|шп К (Л вЂ”.К) = 1/32, чтэ существенно сникает треоования к быстродействию элементов регистра (задержки) 7 и блока 8, »а долю которых приходится основной объем аппаратуры устройства для сканирования. Одновременно в той же степени снижаются требования к быстродействшо любого устройства логической обработки изображения в пределах affep Ti— ры, подключаемого к выходу 20, в практических системах телевизионной автоматики.

Формула изобретения

Устройство для сканирования изображения, содержащее сдвигающий регистр, Выход которого подел!Очен K блокх переда и видеосигна IQB, соединенному с выходо:л ! О устройства. генераторы тактовых импульсоВ, генераторы строчных и кадровых синхроимпу IbcoB If логические элементы И, ИЛИ, о тл ича ющееся тем, что, с целью упрощения II повышения быстродей15 ствия устройства, оно содержит буферный регистр II коммутатор, входы которого соединены с выходами генераторов строчных и кадровых спнхроимпу IbcoB, а выходы— соответственно с одними пз входов перво20 го. второго и третьего логических элементов II и с управляющим входом блока передачи видеосигна IQB, другие входы первого. второго и третьего логических элементов И соединень. соответственно со входо"л

25 устройства и с выходамп генераторов тактовых импульсов, выход первого логического элемента И соединен через буферный регистр со гходом сдвигающего регистра, управляющий вход которого подключен к выходу третьего ",îãè÷åñêîãî элемента И и к одному из входов логического элемента ИЛИ, другой в .од которого соединен с выходом второго логического элемента 11, а выход — с управляющим вхо35 дом буферного регистра.

Исто ишки информации, пршгятые во внимание прп экспертизе:

1. Патент СШЛ ¹ 358,047, НК11 340—

4О 146 3 1968

2. Ссрединский А. В. п др. Телевизионный лог;:ческий фильтр. «Вопросы радиоэлектроники.>, серия «Техника телевидения>. вып. 1, 1968, с. 43 — 52.