Устройство для считывания изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 11/00 51) 4 И .КОМИТЕТ И ОТНРЬПИЯМ ГОСУД АРСТВЕНН ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ ПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ 2использовано для считывания ительной обработки быстрохся участков изображений. ретения - повышение быстро- и точности устройства. Это ся введением параллельного а фиксации видеосигнала, АП и блока сдвиговых регистпозволяет считывать изобрает быть и предв юл, У 34едовательсклем при Белуниверситет ня ель изо йствия с сском достигаеАЦП, бловторого А.А. Рускев1 Ожаков88. 8)идетельство6 К 11/00,Я СЧИТЫВАНИЯ ч,ров, чт вания я жение с п уровнями кван ти в течение одного кад и изменять шаг квантова а развертки ия подачей их напряже- ЦАП на АЦП нала, позвои нелинейны 3 ил ССР985.ИЗОБ соответсвующих управляющний с первого и второгои блок Фиксации видеосигляя работать с линейнымими шкалами квантования,и мо -ка 7 выделенияУ, блока 8 выддинатам Х, генеэлемента И 10,ля, блока 12 фи о координатаманиц по кооримпульсов, видеоконтроидеосигнала,Изобретен втоматики играницел ения и может бытьвания и предвизображений.Цель изобретбыстродействиява ратора блока ксаци ателя ия - повышениеточности устройст ого-цифро ) 13, пер го преобразго цифроан(1 АП) 14,6 сдвиговыхчетчика 7,чи информац алоговоготорого регистблока 18 и и блопреЦ образов АП 15, бл в, треть нема и п а 19 обра Устройс аэом. Сформир иком 1 стк ро пр реда отки бота едующим обанн телевизионным да уровня усипоступает а и блок 11 ходимог ивается о н видеосигнала тел селектор еосигнал Н АВТОРСКОМУ СВИ) Изобретение относится к автом ике и вычислительнои техни относится к областиычислительной техники использовано для считыарительной обработки На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - пример выполнения блока синхронизации и управления устройства; на фиг. 3 - пример выполнения блока приема и передачи информации устройства.Устройство (Фиг.1) состоит из телевизионного датчика 1, видеоусилителя 2, селектора 3 видеосигнала, блока 4 синхронизации и управления, первого 5, второго 6 счетчиков, блондартныи видеосигнал3 150825 видеоконтроля. Селектор 3 видеосигнала выделяет из полного телевизионного видеосигнала информационную часть, а также выделяет дифференцированием импульсы строчной, а интегрированием - импульсы кадровой синхронизации. Информационная часть видеосигнала Фиксируется в блоке 12 фиксации видеосигнала строчными синх роимпульсами в момент их прохождения с выхода селектора 3 видеосигнала по уровню, определяемому первым ЦАП 14. Величина опорного напряжения на выходе первого 14 и второго 15 ЦАП пред 15 варительно устанавливается кодом с блока 19 через блок 18 приема и передачи информации. Фиксированный по определенному уровню видеосигнал преобразуется АЦП 13 в параллельный циф ровой код, Число уровней квантования, приходящихся на конкретную часть видеосигнала, определяется величиной опорного напряжения, поступающего с выхода второго ЦАП 15.Таким образом, устройство. при счи-. тывании изображений может изменять число уровней квантования, приходящихся на видеосигнал, либо кодировать с максимальным числом уровней 30 квантования, определяемым разрядностью использованного АЦП, выбранную предварительно кодом на входах первого 14 и второго 15 ЦАП часть видеосигнала, 35Выделенные селектором 3 видеосигнала из полного телевизионного видеосигнала и приведенные к необходимому логическому уровню сигналы строчной (ССИ) и кадровой (КСИ) синхрони зации поступают в блок 4 синхронизации и управления. Блок 4 синхронизации и управления с приходом КСИ осуществляет привязку к конкретномуполю телевизионного кадра (четному 45 или нечетному)Привязка происходит путем определения временного соотношения кадрового и строчного синхроимпульсов. Сигнал "Пуск", поступающий из блока 19 обработки, через блок 18приема и передачи информации, разрешает прохождения ССИ на счетный входсчетчика 5 на момент считывания одно"го конкретного поля телевизионногокадра. 55На Фиг.2 представлен пример выполнения блока 4 синхронизации и управления. Он содержит одновибратор20, первый элемент И 21, первый триг 1 4гер 22, второй триггер 23 и второйэлемент И 24, По окончаниюКСИ, поступающего с блока 3 селектора видеосигнала на вход одновибратора 20,на выходе одновибратора формируетсяимпульс, равный половине длительности строки стандартного телевизионного видеосигнала. Сформированный импульс поступает на один вход элемента И 21, на другой вход которогопоступают ССИ с выхода блока 3 селектора видеосигнала. На выходе элемента И 21 формируются импульсы начала четного поля телевизионного кадра, полученные в результате сравнения временного положения КСИ и ССИ.Управляющим импульсом "Пуск" триггер 22 устанавливается в состояние,разрешающее установку триггера 23"импульсов начала четного поля телевизионного кадра в состояние, прикотором разрешается прохождение ССИна выход элемента И 24. При этомтриггер 22 выходным сигналом тригге"ра 23 устанавливается в исходноесостояние до следующего прихода сигнала "Пуск". Триггер 23 разрешаетпрохождение ССИ через элемент И 24на момент считывания одного четногополя телевизионного кадра. По окончании данного поля КСИ устанавливаеттриггер 23 в исходное состояние изапрещает прохождения ССИ через элемент И 24. С выхода элемента И 24ССИ в моменты считывания изображенияпоступают на счетный вход счетчика 5.Коэффициент деления ССИ К счетчика 5 и коэффициент деления Ксчетчика 6 предварительно устанавливаются блоком 19 обработки черезблок 18 приема и передачи информации.Таким образом, с выхода счетчика5 в блок 7 выделения границ по координатам У поступают синхроимпульсы,соответствующие уменьшенной до выбранного Формата разложения частотеследования строк в считываемом растре,Блок 7 выделения границ по координатам У выделяет для считыванияи ввода в ЭВМ участок растра, лежащий между определенными строками.Блок 7 содержит счетчик начала иконца участка, триггеры начала иконца участка и ключ (на Фиг.1 непоказан). Предварительно блок 19обработки через блок 18 записываетв счетчики код начальной и конечной5 15082 строки вводимого участка иэображеыия, После поступления с выхода счетчика 5 синхроимпульсов, число кото" рых соответствует коду, записанному5 в счетчике начала участка триггером начала участка открывается ключ, разрешая прохождение синхроимпульсов на вход счетчика конца участка и на элемент И 1 О, Элемент И 1 О открывает ся на моменты прохождения строк выбранного для ввода участка изображения, После прохождения через ключ числа импульсов, соответствующего записанному в счетчик конца участка, 15 триггером конца участка запирается ключ и прекращается поступление синхроимпульсов.на элемент И 10. С выхода генератора 9 импульсов тактовые импульсы через элемент 10 посту пают на счетчик 6 с переменным коэффициентом деления, с вь 1 хода которого синхроимпульсы поступают в блок 8 вьщеления границ по координатам Х. Работа счетчика 6 и блока 8 выделе ния границ по координате Х аналогична работе счетчика 5 и блока 7 выделения границ по координатам У.Таким образом, на выходе блока 8 выделения границ по координатам 30 Х формируются импульсы выборок видеосигнала, временное пьложение которых соответствует масштабу и относительному местоположению вводимого участка изображения, Синхроимпульсы, пос 35 тупающие с выхода блока 7 выделения границ по координате У и управляющие элементом И 1 О, устанавливают в исходное положение блок 8 выделения границ по координатам Х и в началь ное состояние счетчик 6.В устройстве точность считывания изображений повышена за счет применения принудительной установки счетчика 5 и счетчика 6 в начальное состояниеАЦП 13 в моменты прихода импульсов выборок видеосигнала с выхода блока 8 выделения границ по координатам Х преобразует аналоговый видеосигнал в параллельный Н-разрядный цифровой код и записывает его в блок 16 сдвиговых регистров. Блок 16 сдвиговых регистров состоит иэ Б одинаковых сдвиговых регистров, 55 управляющие входы которых подключены к выходу блока 8 выделения границ по координатам Х. Число Н выбирается кратным машинному слову. Информаци 51 6онный вход каждого сдвигового регистра, входящего в блок 16, подключен к соответствующему выходному разряду АЦП 13. В моменты времени прихода импульсов выборок видеосигнала, определяемые масштабом дискретиза" ции и относительным местоположением вводимого иэображения, результатыфкодирования фиксируются в блоке 16 сдвиговых регистровТаким образом, в блоке 16 в течение одного поля телевизионного кадра накапливается информация о точках считываемого изображения. В прототипе же в течение одного поля накапливается информация только об отдельных слоях считываемого изображения, а накопление информации о выбранных точках происходит в течение несколь-, ких кадров.Счетчик 17 служит для инициализации обмена с блоком 19 обработки. Он подсчитывает число М закодированных в течение одного поля телевизионного кадра точек. Число М выбирает" ся равным числу разрядов в сдвиго- вом регистре, входящем в состав блока 16. Переполнение счетчика означает, что информация о точках считываемого изображения накоплена в блоке 16 сдвиговых регистров и необходимо организовать передачу данной информации в блок 19 обработки,.После завершения считывания в конце каждого поля телевизионного кадра КСИ устанавливает счетчик 17 в исходное нулевое состояние.Блок 18 приема и передачи информации предназначен для организации связи устройства для считывания визуапьной информации с блока обработки.На фиг. 3 представлен один из возможных вариантов выполнения блока 18 приема и передачи информации. Он содержит буферный регистр 25, коммутатор 26, буферный регистр 27 для хранения кода установки первого ЦАП, буферный регистр 28 для хранения кода установки второго ЦАП, буферный регистр 29 для хранения кода коэффициента деления К, первого счетчика, буферный регистр 30 для хранения информации об относительном местоположении считываемого участка по координатам У, буферный регистр 31 для хранения кода коэффициента деления К 1 второго счетчика, буферный регистр 32 для хранения инфор 1508251,мации об относительном местоположении считываемого участка по координа-, там Х и интерфейса 33 для связи с блоком 19 обработки.В блокибуферных,регистров 27 и 28 через инчерфейс 33 записывается информация о порогах квантования видеосигнала по яркости. В блоки буферных регистров 29 и 31 из блока обработки через интерфейс 33 записывается информация о формате разложения изображения, а в блоки буферных регистров 30 и 32 записывается информация об относительном место положении считываемого участка раст" ра. Сигнал "Пуск" из блока обработки через интерфейс 33 поступает в устройство и переводит его в режим считыва.ния изображений. ПоСле завершения счи тывания выбранных точек изображения пе- реполнение счетчика 17 указывает на необходимость обмена информацией блоком 19 обработки, В регистр 25, выходы которого соединены с адресными вхо дами коммутатора 26, через,ийтерфейс 33 записывается код, лри котором к входной шине данных интерфейса через коммутатор подключена информация о первой считанной точке, хранящая- ЗО ся в блоке 16 сдвиговых регистров. Данная информация вводится через интерфейс 33 в блок 19 обработки, Аналогичным образом, изменяя записанный в регистр 25 код, в блок 19 об работки через интерфейс вводится инФормация о. всех остальных считанных точках изображения, В качестве интерфейса 33 используются стандартные средства обмена информацией с пери" 40 ферийными устройствами. При работе с ,микроЭВМ в качестве интерфейса 33 используется параллельный интерфейс, а при работе с миниЭВМ типа СМ - интерфейс "Общая шина". 45 В устройстве представление инфор,мации о точках, накопленной в блоке16 сдвиговых регистров, исключаетоперацию каталогизации в ЭВМ слоевдля последующего Формирования данныхо точках считываемого изображения.Это повышает производительность ЭВМ,Крометого, считывание информациио точках изображения происходит втечение одного поля телевизионногокадра. Все это повышает быстродействие устройства для считывания изображений,Таким образом, устройство позволя-, ет считывать информацию о точках участка изображения в течение одного поля телевизионного кадра и обеспечивает постоянное для выбранного масштаба дискретизации и относительного местоположения считываемогоучастка растра временное положение выборок видеосигнала, что в итоге повышает быстродействие и точность устройства для считывания иэображений.Формула из о брет енияУстройство для считывания изображений,. содержащее телевизионный датчик, видеоусилитель, блок видеоконтроля, селектор видеосигнала, блок синхронизации и управления, первый, второй и третий счетчики, блок выделения границ по координатам Х, блок выделения границ по координатам У, генератор импульсов, элемент И, первый цифроаналоговый преобразователь, блок приема и передачи информации и блок обработки, причем выход телевизионного датчика соединен с входом видеоусилителя, один иэ выходов которого подключен к входу блока видео- контроля, а другой выход соединен с входом селектора видеосигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока синхронизации и управления, К-входом первого счетчика, первым входом блока выделения границ по координатам 7 и К-входом третьего счетчика, второй выход селектора видеосигнала соединен с вторым входом блока синхронизации и управления, выход которого соединен с С-входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока выделения границ по координатам У, выход которого соединен с Й-входом второго счетчика, первым входом блока выделения границ по координатам 7 и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к С-входу второго счетчика, выход которого подключен к второму входу блока выделения границ по координатам Х, выход блока выделения границ по координатам Х соединен с С-входом третьего счетчика, выход которого соединен с входом блока приема и передачи инФормации, выход которого подключенк третьему входу блока синхронизации и управления, первая группа выходов блока приема и передачи информации подключена к группе входовпервого цифроаналогового преобразователя, вторая группа выходов блокаприема и передачи информации подключена к группе входов первого счетчика, третья группа выходов блока прие Ома и передачи информации подключена к группе входов блока выделенияграниц по координатам У, четвертаягруппа выходов блока приема и передачи информации подключена к группе 15входов второго счетчика, пятая группа выходов блока приема и передачиинформации подключена к группе входов блока выделения границ по координатам Х, входы-выходы блока приема и 20передачи информации подключены к входам-выходам блока обработки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения быстродействия и точностиустройства, оно содержит блок фиксации видеосигнала, аналого-цифровой преобразователь, второй цифроаналоговый преобразователь и блок сдвиговыхрегистров, выходы которых подключены к группе входов блока приема ипередачи информации, шестая группавыходов которого подключена к группевходов второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, группа выходованапого-цифрового преобразователяподключена к информационным входамблока сдвиговых регистров, тактовыевходы которых соединены с вторымвходом аналого-цифрового преобразователя и выходом блока выделения границ по координатам Х, второй и третий выходы селектора видеосигналасоединены соответственно с первым ивторым входами блока фиксации видеосигнала, третий вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя, а выход - кинформационному входу аналого-цифрового преобразователя.ираж 668 аказ 5543/ Подписное тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 оиэводственноВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Ртени ская и открытиям при ГКНТ ССб., д. 4/5