Устройство для контроля черно-белого изображения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 4 Н 9/64 17 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР В 647888, кл. Н 04 Б 9/535, 1979.Электронная промышленность, сер.8, 1983 вып,6 (105), с.74.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧЕРНО-БЕЛОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее источник цифрового видеосигнала, информационный выход которого соедийен с К-входами блока цифровых компараторов, 2-входы которого соответственно подключены к .2-выходам блока запоминания порогов, а ш-выходы соединены через последовательно соединенные шифратор, блок кодирования и блбк цифроаналоговых преобразователей с входами К, С, В цветного видео контрольного блока, синхронизирующий вход которого подключен к первому синхронизирующему выходу источника цифрового видеосигнала, второй и третий синхронизирующие выходы кото-. рого соединены с соответствующими входами цифрознакового генератора, информационные входы которого соединены с 1-выходами блока запоминания порогов, а выход подключен к стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью повышения точности контроля, в него введены генератор импульсов смещения, два кОммутатора, формирователь межпорогового интервала, формирователь величины первого порога, два элемента ИЛИ, генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов записи порогов, формирователь порогов и формирователь адресов порогов, при этом входы первого и второго коммутаторов подключены к выходу генератора импульсов смещения, первый и второй выходы первого коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формирователя межпорогового интервала, информационные выходы которого соединены с информационными входами формирователя импульсов записи порогов, первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формирователя величины первого порога, информационные выходы которого соединены с информационными входами формирователя порогов, информационные выходы которого подключены к 1:-входам блока запоминания порогов, выходы первого и второго коммутаторов соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого ерез второй элемент ИЛИ соединен с установочным входом формирователя импульсов записи порогов, выход первого элемента ИЛИ соеДинен с установочным входом формирователя порогов и с вхо дом "Пуск" генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетными входами формирователя порогов и формирователя импульсов записи порогов, выход которого подключен к счетному входу формирователя адресов порогов, к входу "Запись" блока запоминания порогов с вторым входом второго элемента ИЛИ к установочному1282358входу этого же формирователя импуль- "Стоп" генератора тактовых импульсов записи порогов, кроме того, сов, а информационный выход соедиуправляющий выход формирователя ад- нен с входом "Адрес" блока запомиресов порогов подключен к входу нания порогов.Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано, например, в системах интерактивного анализа изображений при неразрушающем контроле качест ва иэделий.Известно устройство для преобразования монохромного сигнала в сигналы цветного телевидения, которое содержит последовательно соединенные блок амплитудных анализаторов, блок компараторов и формирователь аналоговых сигналов, другие входы которого соединены с выходами блуа амплитудных анализаторов, и15 цветную матрицу, В основу работы устройства положен принцип, согласно которому весь диапазон амплитуд видеосигнала разбивается на Я равных зон и каждой зоне присваивается свой цвет. Внутри каждой зоны с целью повышения разрешающей способности имеет, место модуляция яркости.Однако это устройство имеет недос таточную разрешающую способность при контроле малоконтрастных изображений, так как в нем весь диапазон амплитуд видеосигнала просматривается с одинаковым разрешением, а прак.тический интерес представляет лишь видеосигнал в некотором интервале амплитуд. Кроме того, при работе с цифровым видеосигналом это устройство предполагает предварительное цифроаналоговое преобразование, что 35 приводит к дополнительному снижению разрешающей способности устройства.Известно устройство для контроля черно-белого изображения, содержащее источник цифрового видеосигнала, ин формационный выход которого параллельно соединен 1 входами блока,цифровых компараторов, 2 входы которого соответственно подключены к выходам блока запоминания порогов, а 45 ш выходы соединены через последовательно соединенные шифратор, блоккодирования и блок цифроаналоговыхпреобразователей с входами К, С, Вцветного видеоконтрольного блокаВКР), синхронизирующий вход которого подключен к синхронизирующему выходу источника цифрового видеосигнала, цифрознаковый генератор, информационные входы которого соединеныс выходами блока запоминания порогов,синхронизирующие входы с соответствуюшнми выходами источника цифровоговидеосигнала, причем выход подключенк стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей. При исследовании и анализе малоконтрастныхиэображений известное устройство позволяет ограничить амплитудное цветовое кодирование видеосигнала сверху и снизу, осуществив при этом цветовое кодирование в выбранной зонес максимально допустимой разрешающейспособностью,Однако, такая перестройка начального порога и межпорогового интервала в данном устройстве осуществляется вручную с помощью программных переключателей, размещенных на передней панели прибора, и является трудоемкой операцией. Так, в известном устройстве оператор с помощью программных переключателей должен последовательно набрать 15 номеров по" рогов и 15 пороговых уровней, а с учетом того, что он не сразу может точно выделить зону амплитуд, подвергаемых цветокодированию, эта операция занимает значительное время, т.е. производительность контроля мала, Кроме того, большая длительность перестройки заставляет оператора длительное время удерживать в памяти (фиксировать) предыдущее изображение, что приводит к усталости оператора, следствием чего также являют 1282358ся снижение производительности и достоверности контроля.Целью изобретения является повышение точности контроля слабоконтрастных изображений.Для этого в устройство для контроля черно-белого изображения, содержащее источник цифрового видеосигнала, информационный выход которого соединен с К входами блока цифровых компараторов, 2 входы которого соответственно подключены к 1 выходам блока запоминания порогов, а ш выходов соединены через последовательно соединенные шифратор, блок кодирования и блок цифроаналоговых преобразователей с входами К, С, В цветного видеоконтрольного блока, синхронизирующий вход которого подключен к первому синхронизирующему выходу источника цифрового видеосигнала, второй и третий синхронизирующие выходы которого соединены с соответствующими входами цифрознакового генератора, информационные входы которого соединены с 1 выходами блока запоминания порогов, а выход подключен к стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей, введены генератор импульсов смещения, два коммутатора, формирователь межпорогового интервала, формирователь величины первого порога, два элемента ИЛИ, генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов записи порогов, формирователь порогов и формирователь адресов порогов, при этом входы первого и второго коммутаторов подключены к выходу генератора импульсов смещения, первый и второй входы первого коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формирователя межпорогового интервала, информационные выходы которого соединены с информационными входами формирователя импульсов в записи порогов, первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формирователя величины первого порога, информационные выходы которого соединены с информационными входами формирователя порогов, информационные выходы которого подключены к 2 входам блока запоминания порогов, выходы первого и вто,рого коммутаторов соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого через второи элемент ИЛИ соединен с установочным входом Формирователя импульсов записи порогов, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом формирователя ,порогов и с входомПуск генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетными входами формирователя порогов и формировате ля импульсов записи порогов, выходкоторого подключен к счетному входу формирователя адресов порогов, к входу "Запись блока запоминания порогов и со вторым входом второго 15 элемента ИЛИ к установочному входуэтого же формирователя импульсов записи порогов, кроме того, управляющий выход формирователя адресов порогов подключен к входу "Стоп" гене ратора тактовых импульсов, а информационный выход соединен с входом"Адрес" блока запоминания порогов.На фиг.1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства для 25 контроля черно-белого изображения;на фиг.2 - диаграммы, поясняющие работу устройства:а) цветовое кодирование полногодиапазона цифрового видеосигнала;30 б) цветовое кодирование минимальной зоны цифрового видеосигнала;в) изменение начала минимальнойзоны цветового кодирования;г) изменение ширины зоны цветового кодированияна Фиг. 3 - диаграмма, поясняющаяработу блока цифровых компараторов.Устройство для контроля черно-бе 40 лого изображения (фиг,1) содержитисточник 1 цифрового видеосигнала,блок 2 цифровых компараторов, блок3 запоминания порогов, шифратор 4,блок 5 кодирования и блок 4 цифро 45 аналоговых преобразователей (ЦАП),цветной видеоконтрольный блок ВКБ)7, цифрознаковый генератор 8, генератор 9 импульсов смещения, первыйи второй коммутаторы 10 и 11, формирователь 12 межпорогового интервала,формирователь 13 величины первогопорога, первый и второй элементыИЛИ; 14 и 15, генератор 16 тактовыхимпульсов, формирователь 17 импульсов записи порогов, формирователь18 порогов и формирователь 19 адресов порогов,Устройство работает следующим образом,Предположим, что предварительно в ОЗУ 20-1, где д,2, блока 3 занесены цифровые, например 8-разрядные, коды пороговых уровней по следующему закону:Номер порога Уровень порога1 162 323 48 12823 10 15 240От источника 1 цифровой видеосигнал, например 8-разрядный, подается на входы цифровых компарато ров 21-д, где -1,2 входящих в состав блока 2. На 1 входы цифровых компараторов 21- подаются поро-. говые уровни от блока 3, Цифровой компаратор 21-1 производит сравне ние двух 8-разрядных двоичных чисел и выдает результат сравнения на выходе т . Если число на входе а больше или равно числу на входе 1, на выходе ш будет логическая "1 ", в 25 другом случае - "О".1Выходные сигналы блока 2 цифровых компараторов преобразуются в шифраторе 4 из И-разрядного кода, например 15-разрядного, в 4-разрядный 30 код, который является адресом, определяющим между какими пороговыми уровнями (в какой зоне) находится цифровой видеосигнал. Данный код поступает на блок 5 кодирования, который, в свою очередь, преобразует этот 4-разрядный код в 12-разрядный, Блок 5, по существу, определяет какой цвет будет соответствовать каждому ,значению входного кода (каждой зоны), 40 1 Блок 6 преобразует входной двоичный 1 код с помощью трех цифро-аналоговых 1 преобраэователей (ЦАП) 22-1, 22-2, 22-3 в три аналоговых напряжения П , У, Ц, которые подаются на со афответствующие входы цветного ВКБ 7, которое синхрониэируется полным синхросигналом (ССП) от источника 1 видеосигнала. 1-выходы блока 3 запоминания порогов в виде пятнадцати 50 8-разрядных двоичных чисел подключены к цифрознаковому генератору 8, который осуществляет преобразование этих чисел в последовательность импульсов, поступающих на стробирующие входы ЦАП 22-1, 22-2,22-3 и отображающихся на экране ВКБ 7 в виде цифр. Синхронизация блока 8 производится кадровыми и строчными синхроимпульсами 58 6(КСИ,ССИ) от источника 1 видеосигнала,Таким образом, в правой частиэкрана оператору предоставлена информация о величине каждого порогового уровня. Цветовая шкала, формирующаяся в конце кадра, равномерноразбита на цветовые зоны и занимаетвесь диапазон входного цифрового видеосигнала,(фиг,2) .Предположим, что оператору необходимо сжать зону цветного кодирования и более детально с лучшим разрешением рассмотреть видеосигнал намалых амплитудах.Для этого оператор переводит первый коммутатор 10 в положение 2. Вэтом случае импульс генератора 9 поступает на вычитающий (-1) вход формирователя 12 межпорогового интервала и уменьшает его состояние на еди.ницу. Одновременно этот же импульсчерез первый 14 и второй 15 элементыИЛИ подается на установочный вход(С) формирователя 17 импульсов записи порогов, в который записываетсявыходной код Формирователя 12. Изме;нение состояния формирователя 12осуществляется по Фронту, а записьв формирователь 17 по спаду импульсов генератора 9. Этот же импульссвоим спадом записывает в формирователь 18 выходной код формирователя13 и запускает генератор 16 тактовыхимпульсов.Импульсы генератора 16 поступаютна вычитающий вход формирователя 17,на выходе ( ( О) которого появляютсяимпульсы(заема) при считывании егосостояния до нуля. Эти импульсы через второй элемент ИЛИ 15 записываютв формирователь 17 двоичный код формирователя 12. Такимобразом, формирователь 17 фактически является делителем импульсов, коэффициент деления которого задается формирователем 12.Выходные импульсы формирователя17 подаются на суммирующий вход(+1) формирователя 19 адреса порогов, который предварительно устанавливается в ноль, нанример, кнопкой "Сброс".Тактовые импульсы генератора 16поступают также на суммирующий вход(+1) формирователя 18 порогов и под -считываются им.Таким образом, на блок 3 запоминания порогов подаются импульсы за 1282358писи порогов с выхода формирователя 17, адрес (двоичный код) порогов с выхода формирователя 19 и величина (двоичный код) порогов с выхода формирователя 18. В момент прихода импульса "Запись" на выходе формирователя 19 сформирован адрес первого порога (например, 001), а на выходе формирователя 18 - код первого порогового уровня, который определяется как сумма кода формирователя 13 и кода коэффициента деления формирователя 17. Дешифратор 23, входящий в состав блока 3, распределяет импульсы записи между ОЗУ в зависимости от адреса, поступающего на него. Например, если адрес 0001 импульс записи поступает на ОЗУ 20-1, которое запоминает код первого порога и сохраняет свое состояние до прихода следующего импульса записи на то же ОЗУ 20-1.В момент появления второго импульса "Запись" адрес увеличивается на единицу, а уровень порога на число, определяемое формирователем 12, и так далее.Остановка генератора 16 производится выходными импульсом формирователя 19, после того, как все сформированные пороговые уровни будут занесены в блок. 3.Частота генератора 16 тактовых импульсов должна быть значительно больше. частоты генератора 9 импульсов смещения. которая может быть 1-5 Гц для того, чтобы оператор мог детально наблюдать за изменением закона цветового кодирования (цветовой шкалы), и больше, в том случае если надо быстро перемещать зону цветового кодирования по всему динамическому диапазону видеосигнала. Второй импульс генератора 9 запускает устройство и уменьшает разницу между пороговыми уровнями наединицу.5 В том числе, если необходимо увеличить разницу между пороговыми уровнями и тем самым увеличить зону цветового кодирования, оператор переводит первый коммутатор О в положение 10 1, и описанный рабочий цикл схемыповторяется.Для изменения величины первогопорога служит второй коммутатор 11,который в положении 1 пропускает им пульаы генератора 9 на суммирующийвхоЬ (+1) формирователя 13 величиныпервого порога, а в положении 2 - навычитающий вход, тем самым изменяяначало зоны цветового кодирования.20 Перезапись порогов в блок 3 производится всякий раз при поступленииимпульсов генератора 9 через первыйи второй коммутаторы 1 О и 11 на формирователи 12 и 13 и первый элемент 25 Иди 14. Оперативность выбора начала и ширины зоны цветового кодирования впредлагаемом устройстве по сравнэ нию с известным позволяет с максимальной разрешающей способностью ипроизводительностью осуществлятьанализ черно-белык изображений, втом числе и слабоконтрастных, Кромегого, оператор управляет (с помощьюкнопок на передней панели) изменением зоны цветового кодирования, неотрывая взгляда от изображения наэкране ВКУ, что позволяет быстро щ выбрать оптимальную зону цветовогокодирования, повышает достоверностьконтроля и обеспечивает повышениепроизводительности контроля в 20 раз,1 282358 Составитель Г.Росаткев Техред В. Кадар оро дактор Н орректор С. Черн аказ 7288/5 Подписное 113 онзводственно-полиграФицеское предприятие, г.ужгород, ул.Проектн Тираж 637 ВНИИПИ Государств по делам изобр 35, Москва, Жного комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5