Устройство для выделения краев изображения на пленке с покадровым отображением информации

с присоединением заявки-Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель физико-механический институт АН украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ КРАЕВ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПЛЕНКЕ С ПОКАДРОВЫМ ОТОБРАЖЕНИЕМ ИНФОРМАЦИИ Изобретение касается обработки информации, полученной на фотопленке методом покадрового фотографирования, и может использоваться преимущественно для автоматического обнаружения кадров, содержашцх в составе своего изображения прямолинейные отрезки контура, например отрезки коммуникационных трасс на аэрофотосцимках, определенные виды микроорганизмов на бактериологических снимках, следы треков ядерных частиц при физически.; исследованиях и т. и.Известны устройства, предназначенные для автоматизированного поиска прямолинейных составляюцих изображений, принпиц работы которых основан на сканировании изооражения анализирующим элементом, обладающим анизотропными свойствамц, например штрих- фокусом 1) или гцелевой апертурой 2) .Такая апертура медленно сравнггсльно со скоростью анализа кадра, изменяя свою угловую ориентаццо в пределах ог 0" до 180", просвсчивает путс ч сканирования весь текущий кадр. Прц этом проходяпцй через фотопленку световой поток концентрируется на приемкой плоскосц светочувствительного элемента, цапричср фотоумножителя, фотодиода и т. и., вырабатыванпцего электрический сигнал, пропорциональный в каждый данный чомент падающему ца цих световому потоку. В момент совпал ния шслевой апертуры с прямолинейнымастком контура по положению и угловому направлению перепад значений светового потока, и ,ледовательно, и электрического сигнала будет максимальным, что может оыть отм. ецо с омощью входяшего в состав элсктрцческои схемы прОора амцлитмдного дискриминатора. настроенного на определенный порог срабатывания. Появление на выходе дискриминатора сигнала свидетельствует о наличии в составе текуцего кадра црямолццейцьх элсмегтов изображения.Наиболее близким по тс хнической сушностии достигаемому результату к цзооретеццю является телевизионное устройство для автоматического опознавания прямых линий ц граней, црсдцазначсцное для обнарукения произвольно ориентированных по угловому направ,сццю ц положеню в зоне набло;сция прямолинейных отрезков контура изображения, содсржашсс осветитель, сканцруюшцй дцск со щелями, проекционный объектив, поворотную оптическую призму, привод развертки. лентопротяжный механизм с црц волом, фот электрический преобразователь, ампгпггудцый дискриминатор и индикатор обварженин. Это 25 устройство представляет собой систему цз трехсоосно расположенных и вращающихся на общей оси дисков, причем первый и третий диски жестко связаны между собой и образуют светонепроницаемый кожух, внутри которого размецается второй диск, несущий на себе кольцевую дорожку из М радиально-параллельных равноотстоящих друг от друга прозрачных прямолинейных 1 целей. На первом диске соответственно против кольцевой дорожки вто-, рого диска укреплен фотообъектив, создающий изображение сканируемого объекта в плоскости второго диска, а на третьем диске непосредственно за изображением укреплен фотоприемник, преобразующий получающийся в результате вращения второго диска переменный световой поток в электрический видеосигнал. Если образующие светонепроницаемый кожух пер вый и третий диски неподвижны, а второй диск вра 1 цается с равномерной угловой скоростью, то происходит сканирование изображения образующими кольцевую дорожку прямолинейныии щелями, ориентированными в20 пределах кадровой рамки примерно по одному постоянному угловому направлению. Для того, чтобы иметь возможность изменять ориентацию направления щелей относительно сторон кадровой рамки, светонепроницаемый кожух также вращается на обшей оси с угло- г вой скоростью в п раз меньшей, нежели угловая скорость вращения сканирующего диска, для чего последний связывается со светонепроницаемым кожухом замедляющей передачей (кадровая развертка). Благодаря этому достигается эффект равномерного изменения направ30 ления ориентации щелей относительно неподвижного изображения в пределах от 0 до 180; т. е. таким образом может быть опознана любая произвольно ориентированная и находящаяся в плоскости изображения прямая грань. Устройство для покадрового просмотра фотопленки должно содержать лентопротяжный механизм с электроприводом, светоолтический блок, блок съема информации и счетчик кадров. Обьединение лентопротяжного механизма со светооптическим блоком и теле визионного автомата не позволяет решить задачу автоматического поиска прямых линий на пленке, содержащей межкадровые промежутки, так как последние будут засчитываться автоматом за прямые линии.Целью изобретения является устранение ложных срабатываний от межкадровых промежутков.Цель достигается тем, что на оптической оси осветителя между поворотной оптической призмой и пленкой помещен светораздваиваю ший оптический элемент, оптические выходы которого смещены один относительно другого по направлению движения пленки на величину межкадрового расстояния, а за пленкой помещены соответственно два фотоэлектричес 55 ких преобразователя, каждый из которых через собственную цепь, состояцую из дискрнми натора и нормально замкнутой ключевой схемы, соединен с одним из двух входов индикатора обнаружения, причем выход каждого амплитудного дискриминатора соединен соответствен но с одним из входов схемы совпадений, выход которой подключен к служебным входам обеих ключевых схем.Сущность изобретения заключается в том, что нанесенное на фотопленку,зображение сканируется одновременно двумя шелевыми прямолинейными апертурами, одинаково ориентированными по угловому направлению и сдвинутыми одна относительно другой вдоль направления пленки на величину протяженности кадра, включая межкадровый промежуток. Каждый из получаемых на выходе щелевых апертур леремнных световых потоков преобразуется одним из двух идентичных и независимых друг от друга фотоприемников в видеосигнал. Поскольку изображения на соседних кадрах фотоплен ки, как правило, не повторяют друг друга (аэрофотосъемка, гидрофотосъемка, микробиология, треки ядерных частиц) вероятность одновременного появления на выходах обоих фотоприемников одинаковых по амплитуде сигналов, соответствующих изображению прямолинейного отрезка контура изображения, практически равна нулю. При заданном взаимном расположении апертур такой случай возможен лишь при появлении в поле изображения двух межкадровых промежутков, отстоящих друг от друга на величину линейного расстояния между сканирующими щелями. В этом случае для предотвращения ложного срабатывания индикатора обнаружения цель видеосигнала прерывается с помощью ключевого устройства и управляющей последним логической схемы И, оба входа которой подключены каждый к выходу одного фотопрсобразователя. Благодаря этому индикатор обнаружения срабатывает только в случае появления максимального по амплитуде сигнала на выходе одного из двух фото- преобразователей, что позволяет исключить влияние межкадровых промежутков наточность обнаружения.На чертеже изображены принципиальная оптико-кинематическая и электрическая блоксхемы предлагаемого устройства. Устройство состоит нз осветительного элемента 1 (лампочки накаливания), сканирующего диска 2 с нанесенной на него кольцевой дорожкой, состоящей из М радикалов, прямолинейных и равноотстоящих друг от друга по углу прорезей, проекционного обьектива 3, поворотной призмы Дове либо Пехана 4, электропривода 5, кинематически связанного со сканирующим диском и поворотной призмой через передачу 6, светораздваиваюшего оптического элемента 7 (лризменного или стекловолоконного), лентопротяжного механизма (на чертеже не показан), кннематически связанного с рулонами фотопленки 8, двух идентичных фотоэлектрических преобразователей 9, размещенных за плоскостью пленки, отстоящих друг от друга вдоль направления движения пленки на расстояние, равное протяженности кадра, включая межкадровый промежуток. Каждый преобразователь 9 подключен соответственно ко входу одного из двух амплитудных дискриминаторов 10, последние в свою очередь подключены каждый к одному из двух ключевых устройств 11 и одцовремецно - к одному из двух входов логической схемы И 12 (схемы совпадений) . Кяждь 1 Й из ВыхОдОВ ключеВБх устройств цодклк)чец соответстненцо к одному из двух входов индикатора обнаружения 13.Устройсво рдботдст слсдук)цич обрдзом..Иск( 2 р 5 хО,цпсецх цпорсзсц дкось фотоц,счкц 8. Ря3(цсццыи цд ц,тц све О 010 Ц х К (3 О Ц Г Ц С С и Ц Й Э.1 С 51 С Ц ТР с 3 Зд В Я И В Я СТ ПСК,Слцци и К)рдд,сг цд П.С 33(с ДВ;3 ИДЕНТИЧНЫХ ПО форчс ц:с)брджсцця Целеон апертуры, сме.Исццьх Одно Оос 1 РГ 1 ьцо д)мОГО цо 1 дц 1 ЯвЛС 13 К) 3 БРСЬ ГКЦ ЦЛРКИ 1 Я Б(С ЦЧППУ МЕЖКД- ров 010 1)сц.т(53 нц 5, (к.цосЯЯ 51 сжк;1,ро 5 ы( ром(ж",тй(. 1 (прс 3) 3 О Брцс юцс 3 50 Я 0 1:Гсктропрцо,ы 6 цооротцдя призма 4 ц,Явно изме( с 3) 5 к) 01 СИ 3 цц 10 000 . НДООРссс 1 и цслсвой дцсртуры и Одноврс ецио напраление 3 х цс р,:сщсцця Б пределах грдццц кадра. ЛгижеИс дцерту; ы Б;оль ГОс кости кадра дос Иястс 5 путех нег 1 ре 1 ы НО 0 1)ря цен и 51 дцс. кд ) э ск 1)1 риОДОм О В) рсзу 1 ьтяте сОВмест ного дсйствия пере цслсццых элементов достцГзетс 5 Скдцц по 5 ПИс те(13,РГО кс 1 дРЯ П 1 Ямолинсйцой ц(с,спй дпсртурой цо всем направлсццях Б црсделдх от 0" до 360 ц прц рдз- ЛИЧНЫХ Л.;Х ЦКЛОНЯ ЦС;Г;РЬ Тс,жс Б Ц,)(.- делах с) 0 до 360 . Что позволяет сбнаружи- БЯТЬ ПРОИЗ 50 1 Ь 0 ОРИЕНТИРО Ба 313 ЫР ОТЮСИТР ДЬ- но границ кадрд прямолинейные составляющие 33;Обр 1 жИ 5.с,уЯ(, с",(ц,: составе кдко-0-л;бо с)дщго;3,)ух с,црсчснно скдци С;:Х Кс 1,Б ИМС С) ц)511 ИС 1 цс 1 Я .ОС Я- ЛЯК)1 ЦЯ 51 31 0(РДЖСНЦЯ Б 30 СЦТ ,.0 цс) СЦЦЯ после;(с цО )ссм 3, ГГОБс 53 нд П 1 с 1 ,с П 130 С ЗН)РДЖЩЦ;С)1;Ц,СОй с)ГСРТ 1 РЫ, тО НД БЫ.(Г;С .ООТ 30( С 13 Оц,СП) 1)ОТОПРИЕ 1 НЦКЯ 9 ЦОЯБ- лясся )дксц.1;31 ьцыи цо1 эо 5 НО э 1 скт 1)3 песин 3 сцгцдл. Через дмц.:ту,цый,искриминатор 10, позволяк)П,й ограц:и ь Б,пяцие ложны.; сигналов 1;дцримс, ст крц ю,1 цнсццых составляю ш 3 3 х 53 3( ) с 535 ( 333 53 ) 3Б 3 3 У т 1 с 3 33 3 х 3 и У м 0 Б с и стс (п 3 на рс;)ул ьтат Об Я 1) м)3(спи 51, казан ныи СГНД,1 К)ТУГЯСТ .)ОТБЕТСТСНЦО НЯ ВХОД ОДНОГО Ц:3 Д 5,Х ЦО 53 ГЬЦО Зс.31 СНМТЬХ КГ 1 ЮЧЕВЫХ ус Грои" 31 3 1 ц через 1( сдни Йицдикатора Об друженця 13. Если жс )бс щслсис д срт,ры надвигах)тся одноремснцо ца обд соседних ежк;л)035 :х црохсжхтс 1 то максимальный по уроннк) сигнал появля(тся одновременно на выходах обоих преобразователей 9 и соответственно обоих амплитудных дискриминаторов. В результате срабатывает логическая схема И 12, размыкающая своим 5выходным сигналом ооа ключевые устройства 11 вследствие чего сигналы на вход индикатора обнаружения не поступают.,стрОЙстВО Ожет бьть ффскцНО 33(ПО,ьЗОБЯНО Д;1 Я ЯБТОМДТЦЧС(.КОГО Бы.(.,1(1;Ц 51 3 РЯХ 1 ЫХ 10 краев цзобра)кения НЯ лсцкс с юкддроьчмОт 001)ажепиеч 31 нфОРмдцц. с 1 т(кжс .Р) Г 1. Пр 51 ОЛННСЙНЫХ ОбЬСК) О.Фор.гу,гг :брег (и.гУстройство для выделения крае цзобр;- ж(.ц 51 и Я плРнкР с сока;рс)вь.5 0 Гйбр 13(ПсИцфОрцдицн. СОДсржсщес ОСВЕГСЛЬ. С ццру 0 ц 33 диск со цсгяхп, 131)оскццоццый бскП, ПОБОротцу 0 ОцтиССКун црцМу, цзл 0,р д; 5 с рт к ц, Г 1 Р н топ рот я ж н ы Й м с1 ц и 3 м,3) 3волом, фотоэлектрический прсобразо;пс,ц, чц,ИТ Д 1 й ДИСКр 3 ПНЯ 10 р 13 цц(цка )1) Обц,ружснця, (эгичаГ)г 1 есс.г тем, что, с цс,пю, с ИР 3 Я локных срабдтьванци о чскддроьпрозС 3,утсов ня Оп 1 цчРской Осц с, Ит, ;,между поворотной оптическ(й црцзчоцКО 1 ПО 1 С 1 СН СБ(. ТорсЗ,Бдц БЯ 10 щц й О 1С 3311ЭЛСМЕНТ, (ПТИЧССКЦС ХОДЫ 1 Г ( С,1 С 3 Ц;О,Ц Н ОТНОС(Т(1 ЬЦО Д)100 Ц 33(ц Д , Щ .,БИЖСИЯ ПЛЕНКИ ЦД БСГ 1 ИЧ 3 Ц 1 Х СЖ:,(Црдсстоянц 51, я з 1 ИГнк;)й и:)с,ОтветегСЦЦО Дв;3 )отоЭГСЛРБССКХ Ц ,РЗОВЯТС 151 Кс 1 Ж Ы 1 ц 3 (С, р, сре;,; ,ХЮ ЦСПЬ, СОСтОЯЩХК) ЦЗ ХЦЛ,)ДИОГОмин;торяорхд цпи) ях - , МСХС)111, СОЕДИПСЦ С ОДЦ Ц:5 .1) , БХО,031 т 0)а Оон Я 1 ужсци Я, ц 3 гс;хо; с,.3.,д 5 Плтмде(Го дскр)3 д 10 д Ос;ц( 3ВРГСТВЕЕП 50 С ОДИМ ИЗ ВХОДОБ СХСМЕ С1:Ц(ццй, Бы, ) , к)рй ПОп 0 к к с,х жсщ Бх(51) Об(ц; кл 0 д:,хИсточники ицфордцп, принятые го ;иМ Д 111 Е Ц ) Э К (1 310)сс111 11 1 ВНДСИИ ц "0.р:Я (3.31)1). И(ц. )с.,:)перця. 45 1965, с. 32. 2. ЛвторсСОС Бц;ССЬС 30 , (,.(.,Г. 20 сО. к. с, 06 К ", , 1",160657 Соста в и тель Т. Перво ва ехред О. Луговая Корректор Н ираж 826 Подписное едактор В. Фельдма аказ 2469/43 ЦНИИПИ Государственного комитсга Со по делам изобретений и13035, Москва, Ж.35; Раушска Филиал ППГ 1 Патент, г. Ужгородта Министров ССткрытийнаб а 1 гул. Проекная, 4