Устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 995378(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 08. 04, 81(2) 3271332/18-09 1 И 1 М. Ве.з с присоединением заявки МН 04 й 7/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07,02.83 равление научно-производствения."Сибцветметавтоматика" нск бъе 4) УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ВИДЕОСИГНАЛА ОТ ЗАДАННОЙ ФИГУРЫ СЛОЖНОЙ ФОРЬЫ ся к телевизибыть испольличественного параметров в частности для лометрическогоадов, Руд Изобретение относи онной технике и может зовано в аппаратуре к анализа геометрически изображений объектов, экспресс-анализа гран состава сыпучих матер Известно устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы, содержацее телевизионный . датчик, выход которого через последовательно соединенные блок нормирования амплитуды видеосигнала и блок за; дерзки на период строчной развертки соединен с первыми входами первого . элемента И управления записью и элемента И управления считыванием, второй элемент И управления записью, элемент ИЛИ считывания, элемент ИЛИ запуска селекции, на первый вход которого подан сигнал запуска селекции, а второй вход соединен с выходом пер вого элемента И управления записью, второй вход элемента И управления считыванием соединен с первым выходом первого регистра сдвига, который соединен с вторым входом первого элемента И управления записью и первым вхо дом управления генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к первому. входу элемента ИЛИ записи к к первому входу элемента ИЛИ счи тывания, выходы которых подсоединены соответственно к тактовым входам пер вого регистра сдвига и второго регистра сдвига, причем вторые входы .элемента ИЛИ считывания и элемента ИЛИ записи соединены соответственно с входом блока задержки на период строчной развертки и с выходом блока нормирования амплитуды видеосигнала, выход которого соединен также с тре- тьим входом первого элемента И управления записью, на третий вход элемента ИЛИ запуска селекции подан свг нал кадровой синхронизации, а выход через формирователь заднего фронта импульса соединен с асинхронным входом первого регистра сдвига, синхрон.ный вход которого через второй элемент И управления записью. соединен с вторым выходом второго регистра сдвига, синхронный вход которого соединен с выходом первого регистра сдви га, на второй вход второго элемента . И управления записью и на второй вход управления генератора тактовых импульсов подан сигнал строчной синхронизации 1 ).Основным недостатком известногоустройства является низкая точностьселекции, которая объясняется следующим образом.Длительность строчной разверткителевизионных датчиков является величиной непостоянной из-за изменениячастоты сети и дискретного изменениядлительности строк в течение,полукадра разложения. Как показывают опытныейэмерения колебания средней длитель Оности строчной развертки эа времяполукадра достигают 10 нс. Поэтомупри сравнении сигналов смежных строкс сигналом блока задержки,настроеннымна определенный период строчной эадержки, в схеме сравнения появляютсяложные импульсы совпадения. При неблагоприятных условиях импульсы задержанной хорды заданного объекта и хордысоседнего объекта, находящегося слевамогут образовать ложный импульс совпадения и устройство селекции начина(- ет выделять хорды соседнего объекта.Поэтому разрещающая способность устройства определяется как50 мкс,И = - =250 объектов,0,2 мксгде 50.мкс - полезная часть стандарт.,ной строчной развертки,0,2 мкс - минимально допустимое ЗОрасстояние между объектами, при котором происходит надежное селектирование заданных им-.пульсов. 35А так какбольшинство передающихтелевизионных трубок имеют разрешающую способность не менее 500 объектов, то известные устройства не позвОляют пОлнОстью испОльзОвать их ВОз 4 Оможности,Цель изобретения - повышение тоЧности селекции.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложнойформы, содержащее генератор тактовыхимпульсов (ГТИ), последовательно соединенные телевизионный датчик, блокнормирования амплитуды видеосигналаи элемент И-ИЛИ-ИЛИ, последовательносоединенные первый ифвторой регистры.сдвига, а также первый формировательзаднего Фронта импульса, введены цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП),ВЯ-триггер и второй формировательзаднего фронта импульса, при этомвыход ГТИ соединен с входом синхрони.зации первого и второго регистровсдвига и через ЦАП с соответствующимвходом телевизионного датчика, выход 60блока нормирования амплитуды видеосигнала подключен к информационнымвходам первого и второго регистровсдвига, через первый формировательзаднего Фронта импульса к 5-входу йб-триггера, а также к первому входувторого формирователя заднего фронтаимпульса, к второму входу которогоподключен прямой выход В 5-триггера,выход второго формирователя заднегоФронта импульса подключен к первымВ-входам триггеров первого регистрасдвига и к вторым В-входам триггероввторого регистра сдвига, инверсныйвыход ВБ-триггера подключен к вторымВ-входам триггеров первого регистрасдвига, выход второго регистра сдвига через элемент И-ИЛИ-ИЛИ соединен с й-входом йб-триггера,На фиг.1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства селекции видеосигнала от заданной Фигурысложной формы на Фиг,2 - два объекта; один.из которых является заданными имеет сложнУю ФоРмУУстройство селекции видеосигналаот заданной фигуры сложной формы содержит телевизионный датчик 1, блок2 нормирования амплитуды видеосигнала, цифро-аналоговый преобразователь3 (ЦАП) генератор 4 тактовых импульсов (ГТИ), первый Формирователь 5заднего фронта импульса, второй Формирователь б заднего Фронта импульса, первый регистр 7 сдвига, второйрегистр 8 сдвига, элемент И-ИЛИ-ИЛИ9, В-триггер 10.,Устройство работает следующим образом.Полный период сдвига записанныхимпульсов в первый и второй регистры7 и 8 сдвига равняется периоду строч-,ной развертки и определяется однимисточником - генератором 4 тактовыхимпульсов. Следовательно, изменениячастоты генератора 4 тактовых импульсов приводят к равным изменениям периодов сдвига и строчной развертки,что позволяет приблизить разрешающуюспособность устройства к воэможностям телевизионной передающей трубки.В устройстве селекции применяютсярегистры сдвига, в которых сдвигзаписанных импульсов, например логических "1", осуществляется тактовойчастотой. Количество триггеров в регистрах сдвига определяется требуемой точностью записи длительностейхорд, например, при использованиистандартной строчной развертки длительность строки равняется 64 мкс,полезная часть составляет 50 мкс (завычетом строчных гасящих импульсов),.следовательно, максимальная длительность хорды объекта может быть 50 мкс,Если требуется точность записи такойхорды 0,5, т.е. длительности1хорды, то число триггеров в регистредолжно быть 200, причем период сдвига регистра равняется периоду строчной развертки (т.е. =0,25 мкс). Если50в регистры 7 или 8 сдвига записать к примеру хорду длительностью в 5 мкс,5 мкст,е. в в в -х 200=20 логических единиц50 мксУто на выходе последнего триггера через период строчной .развертки появится сс 1 сс, которая равняется по длительности 20 0,25 мкс=5 мксПри включении устройства селекциив работу триггеры регистров 7 и 8" сдвига находятся в нулевом состоянии, .а В 5-триггер 10 - в единичном сос;тоянии.Появление в кадре заданного объекта (фиг.2) вызывает сканирование строки 1 с и видеоимпульс хорды объекта сБсс, расположенного на этой же строке, с выхода блока 2 нормирования амплитуды видеосигнала поступает на инФормационные входы регистров 7 и 8 сдвига и устанавливает при записи триггеры, соответствующие длительности хорды, регистров 7 и 8 сдвига в единичное положение. По окончаниивидеоимпульса хорды объекта "Б" второй формирователь выдает короткий Сигналлогическую "1" на первые Й-входы регистров 7 и 8 сдвига. На К-входы регистра 8 сдвига отселектированных сигналов поступают сигналы логичеСкой сс 1 сс с второго-Формирователя б и с выходов триггеров регистра 7 сдвига, которые установились в единичное.состояние при записи .сигнала хорды объекта сБ", и возвращают регистр 8 сдвига отселектированных сигналов в исходное нулевое аоатояние. По сигналу с вто-, рого Формирователя б триггеры регистра 7 сдвига предварительной запйси переключаются в нулевое положение через время, определяемое задержкой его триггеров.(время переворота), так как В-входы триггеров регистра 7 сдвига включеиы для сигналов логической сс 1 сс но ахеме ИЛИ в.отличии от регистров.8 сдвига отселектированных сигналов, где Р-входы триггеров для сигнала логической с 1" включены по схеме И.Таким образом, при .установлении триг.геров. регистров 7 и 8 сдвига в нулевое состояниезаписанный импульс хорды объекта "Б" стирается. Нри.дальнейшем сканировании строки 1 появляется видеоимпульс заданного объекта (отмеченного штрихом на Фиг.2), который с выхода блока 2 нормирова- ния амплитуды видеосигналазаписывается в регистры 7 и 8 сдвига, а также поступает на входы Формирователей 5 и б и первый вход элемента И-ИЛИ-ИЛИ 9.Опознавание объекта в устрОйстве осуществляется иосле сигнала запуска селекции, который подается в момент появления первой хорды нужного объекта. До появления этого сигнала задний фронт любой хорды, сформированный вторым Формирователем б, попадая иа В-входы регистров 7 и 8 сдвига, устанавливает триггеры, которые находи.лись в" положении "1 н при записи хорды, в нулевое состояние.За время развертки импульса хордызаданного объекта импульс запуска селекции проходит через элементИ-.ИЛИ-ИЛИ 9 на Р-вход Р 5-триггера10 и устанавливает его в нулевое положение. С прямого выхода. Я 5-триг"гера 10 сигнал логический с 0" поступает на вход Формирователя б заднего .10 фронта импульса и запрещает йрохожденне через него заднего Фронта сигналазаданной хорды на регистры 7 и 8сдвига. С инверсного выхода В 5-триг-гера 10 сигнал логическая сс 1" поступа ет на второй Р-вход триггеров регистра 7 сдвига,и устанавливает его в исходное нулевое состояние. Эаднийфронт сигнала записываемой хорды вы-деляется формирователем 5 заднего Щ фронта импульса и поступает на 5-входВ 5-триггера 10, возвращая его в единичное состояние. Таким образом, сигнал хорды заданного объекта остаетсяв регистре 8 сдвига отселектированных 25 импульсов, но стирается из регисстра7 сдвига предварительной записи.При сканировании следующей строки2 в регистры 7 и 8 сдвига вначале.записывается стирается сигнал хордыОбЪЕКта ссБсс, ЗатЕМ На ИНФОрМаЦИОННЫЕвходы регистров 7 и 8 сдвига с выхода блока 2 нормирования амплитудывидеосигнала поступает сигнал хордызаданного объекта. Одновременно навыходе регистра 8 сдвига отселектированных сигналов появляется сигналхорды строки 1 заданного объекта,так как сигналы генератора 4 тактовыхимпульсов поступают на синхровходырегистров 7 и 9 сдвига и сдвигают 40 записанные в регистрах сигналы хордына период строчной развертки. На второй и третий входы элемента И-ИЛИ-ИЛИ9 одновременно подаются. сигналы хорды строки 1 с выхода регистра 8 45 сдвига и сигнал хорды заданного объекта строки 2 с блока 2 нормированияамплитуды видеосигнала. На выходеэлемента И-ИЛИ-ИЛИ 9 появляется импульс совпадения,.который поступает 50на В-вход Р 5-.триггера 10 и переключает его в нулевое состояние,тем самым блокируя формирователь 6.заднего фронта импульса для прохождения заднего фронта сигнала хордыстроки 2заданного объекта на первые В-входы регистров 7 и 8 сдвига.Регистр 7 сдвига возвращается в нулевое положение сигналом логической"1" с инверсного выхода В 5-триггера 10, а последний устанавливается ЬО в единичное состояние задним фронтом сигнала хорды строки 2" заданного объекта через формирователь 5 эаднего Фронта импульса. Видеоимпульсыхорды строки 2 заданного объекта ос таются только в регистре 8 сдвигаотселектированных импульсов, Сигналсовпадения сигнала с выхода блока2 нормирования амплитуды видеосигнала и сигнала с выхода регистра 8сдвига определяет связность хорд заданного объекта, так как он приходитраньше заднего фронта хорды заданногообъекта и устанавливает регистр 7сдвига в нулевое положение. У незаданного объекта импульса совпадениянет, поэтому задние фронты его хордчерез второй Формирователь 6 устанав- Оливают перевернувшиеся за длитель;ность хорды триггеры регистров 7 и 8сдвига в нулевое положение, причем врегистре 8 сдвига устанавливаются в-входы которых с соответствуюцихтриггеров регистра .7 сдвига поданы .,сигналы логических "1".Стирание сигнала в регистре 8 сдвига соответствующего хорде незаданного 2 Ообъекта осуществляется следуюцим образом. При записи хорды незаданногообъекта в регистры 7 и 8 сдвига определенное число их триггеров устанавливается в положение "1" (это число определяется длительностью записываемойхорды), задний Фронт записываемой хордя, сформированный вторым формирователем 6, поступает на первый иэ Я-входов регистра 7 сдвига и на первыеК-входя всех триггеров регистра 8сдвига, причем й -входы для логических"1" включены по схеме И, поэтому внулевое положение устанавливаютсятолько те трингеры регистра 8 сдвигана Й-входах которых сигнал логических З 5"1" заднего фронта хорды совпадает ссигналом логических "1", поступающихс выходов соответствующих триггеров,регистра 7 сдвига, таким образом,регистр 7 сдвига устанавливается в . 40нулевое положение,а в регистре 8 сдвигав нулевое положение устанавливаютсятолько триггеры, соответствуюцие хорде назаданного объекта. Длительностьсовпадения логических "1" на К-входах 45триггеров регистра 8 сдвига определяется временем переворота триггероврегистра 7 сдвига,Аналогично запись сигналов хордпроизводится по всем последующимсканируемым строкам кадра. В случаесложной форьы (расчленерия) заданно- .го объекта в регистры 7 и 8 сдвигазаписывается сигнал хорды каждуйчасти объекта (фиг.2, строки 7 -13штрих пунктирные линии, Выходнымсигналом схемы устройства является сигнал выхода с регистра 8 сдвига отселектированных сигналов. Сигналом о нахождении хорд в регистре 8 сдвига является импульс совпадения видеоимпульсов хорд прямой и задержанной строк.Предлагаемое устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы позволяет приблизить разрешаюцую способность устройства до разрешающей способности телевизионной передаюцей трубки, что повышает точность селекции. Формула изобретенияУстройство селекции видеосигналаот заданной фигуры сложной Формы,содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ), последовательно соединенные телевйзионный датчик, блок нормирования амплитуды видеосигнала иэлемент И-ИЛИ-ИЛИ, последовательно;соединенные первый и второй регистрысдвига, а также первый формировательзаднего фронта импульса, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности селекции, введены цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП),ЯЗ-триггер и второй формировательзаднего фронта импульса, при этомвыход ГТИ соединен с входом синхронизации первого и второго регистровсдвига и через ЦАП с соответствуюцимвходом телевизионного датчика, выходблока нормирования амплитуды видеосигнала подключен к информационнымвходам первого и .второго регистровсдвига, через первый формировательзаднего фронта импульса к 5-входуй 5-триггера, а также к первому входувторого формирователя заднего фронтаиьлульса, к второму входу которогоподключен прямой выход Вб-триггера,выход второго формирователя заднегофронта импульса подключен к первымй-входам триггеров первого регистрасдвига и к вторым В-входам триггероввторого регистра сдвига, инверсныйвыход ВЬ-триггера подключен к вторымк-входам триггеров первого регистрасдвига, выход второго регистра сдвига через элемент ИИЛИ-ИЛИ соединенс Я-входом йб-триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР.653771, кл. Н 04 М 7/18, 06.10,76995378 юУ Составитель О.КанатчиковаРедактор Н.Стащишина Техред Т.Фанта . Корректор М.Шароши нт", г.Ужго ППП л. Проектн ая Ф 48 ВНИИПИ Го по дела 113035, М