Телевизионное устройство селекции изображений объектов

(9 04 й 7( ОБРЕТЕН ОП С и 6, синхронизатор 7, два аналогах преобразователя 8 и 9, блок вы, пороговый блок 11, регистр 12, внения 13, триггер 14, элемент И 15, , цифроаналоговый преобразовавидеоконтрольный блок 18. Сихро содержит задающий генератор, счетчик элементов разложения, строк, два элемента И - НЕ, сдвигостр и мультиплексор, Изобретение ет получить в течение одного кадра ражения и одновременно их обране записывать информацию в тече- а, что повышает быстродействие и и обеспечивает селекцию неподобьектов. 1 з.п,ф-лы, 4 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 569052, кл, Н 04 й 7/18, 1974,(54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ИЗОБРАЖЕЙИЙ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к телевидению,Цель изобретения - повышение быстродействия. Телевизионное устройство содержитдве телевизионные передающие трубки 1 и2, два видеоусилителя 3 и 4, два блока разверток 5 цифровы чита ния блоксра ключ 16 тель 17 и низатор триггер, счетчик вый реги позволя два изоб ботать, а ние кадр точность вижных 1665545 АИзобретение относится к телевидениюи может быть использовано для селекцииизображений объектов.Целью изобретения является повышение быстродействия.На фиг,1 представлена структурная схема телевизионного устройства селекцииизображений объектов; на фиг,2 - структурная схема синхронизатора; на фиг.3 - оптическая схема расположения телевизионныхпередающих трубок, фона и наблюдаемогообъекта; на фиг.4 - временная диаграмма,поясняющая принцип формирования раэностного сигнала и выделения изображенияобъекта.Телевизионное устройство селекцииизображений объектов содержит телевиэи онные передающие трубки (ТПТ) 1 и 2, виде,оусилители 3 и 4, блоки разверток 5 и 6,, синхронизатор 7, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 8 и 9, блок 10 вычитания,пороговый блок 11, регистр 12, блок 13 сравнения, триггер 14, элемент И 15, ключ 16,цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)17 и видеоконтрольный блок 18.ТПТ 1 и 2 осуществляют преобразование наблюдаемой оптической информациив электрический сигнал под управлением,соответствующие видеоусилители 3 и 4 повходам АЦП 8 и 9 соответственно. Такимобразом, на выходах АЦП присутствует ин,формация о видимом трубками участке,,представленная восьми разрядным кодомяркости,Работа каждого АЦП стробируется тактовыми импульсами Го, поступающими изсинхронизатора 7.Выход каждого АЦП подключен к соответствующему входу блока 10 вычитания.Результат вычитания, представленныйвосьми разрядным кодом, снимаемым с выхода блока 10 вычитания, поступает на первый вход порогового блока 11, на второйвход которого подается код порога д пор,задаваемый оператором. На выходе порогового блока 11 появляется сигнал логической"1" в момент превышения разностным кодем из блока 10 вычитания заданного кодапорога дпорРегистр 12 предназначен для запоминания кода яркости первой точки изображения объекта по сигналу НСР (несравнения)с выхода порогового блока 11, подключенного к тактовому входу регистра 12, К информа 10 ционным входам регистра 12 подключен выход АЦП 8.Блок 13 сравнения осуществляет сравнение кода яркости текущего изображения, поступающего с выхода АЦП 9 на один его вход, с кодом яркости первой точки изображения обьекта, поступающим на второй его вход с выхода регистра 12.Триггер 14 устанавливается в логическую "1" по сигналу равенства, действующую на тактовый вход триггера 14 с выхода блока 13 сравнения в момент равенства поступающих на его входы кодов яркостей. Сброс триггера 14 осуществляется в каждой строке строчным синхроимпульсом ССИ из синхронизатора 7, действующим по установочному входу В-триггера. Выход триггера 14 соединен с одним входом элемента И 15, к второму входу которого подключен выход порогового блока 11.Элемент И 15 выделяет результирующий сигнал, в течение которого ключ 16 пропускает на ЦАП 17 код яркости иэображения отселектированного обьекта, Выход элемента И 15 подключен к управляющему входу ключа 16, информационный вход которогосоединен с выходом АЦП 9, Выход ключа 16соединен с входом ЦАП 17.ЦАП 17 осуществляет обратное преоб 30 разование кода яркости изображения обьектав электрический сигнал, который поступаетс выхода ЦАП 17 на иформационный входвдеоконтрольного блока 18 для отображения,Работа видеоконтрольного блока 18 сих 35 ронизируется импульсами ССИ и КСИ,поступающими из синхронизатора 7 на управляющие входы,В синхронизатор 7 вручную вводитсявеличина параллактического смещения фо 40 на дф для формирования иэ строчных синх, роимпульсов ССИз последовательностизадержанных строчных синхрои пульсовССИ для первой ТПТ,Сихронизатор 7 содержит кварцевый45 задающий генератор 19, триггер 20, счетчик21 элементов разложения, счетчик 22 строк,элементы И - НЕ 23 и 24, сдвиговый регистр25 и мультиплексор 26.Кварцевый задающий генератор 19 вы 50 рабатывает импульсы удвоенной тактовойчастоты 2 Ро, которые на делителе, выполненном на триггере 20, преобразуются в импульсы тактовой частоты Ро (второй выходсинхронизатора 7 - Р,), Выход задающего55 генератора 19 соединен с тактовым входомтриггера 20, выход которого подключен к тактовым входам счетчика 21 элементов разложения, счетчика 22 строк и сдвиговогорегистра 25, 1665545Счетчик 21 элементов разложения формирует из тактовой частоты Ео последовательность строчных синхроимпульсов ССИ из расчета 512 элеметов разложения в строке. С этой целью выходы 2 о, 21, 2, 2, 2 и 29 . 5 счетчика 21 собраны на элементе И - НЕ 23,10 организации сброса счетчика 22 строк по 20 пульсов ССИз, задержанная относительно 35 импульсов ССИ на 1,2,3 й тактов соответственно.Выходы регистра 25 подключены к входам мультиплексора 26, В зависимости от 40 50 лекции рассматривают схему расположения ТПТ, фона и наблюдаемого объекта(фиг.З).Из схемы видно, что объект расположенближе, чем фон, а фон может быть удален от выход которого подключен к управляЮщему Ч 1 входу счетчика 21 элементов разложения для организации его сброса. Выход 29 счетчика 21 элементов разложения подключенны к информационому входу сдвигового регистра 25 и является четвертым выходом синхронизатора 7 - ССИ,Счетчик 22 строк формирует последовательность кадровых синхроимпульсов КСИ. К управляющему Ч 2 входу "Счет/хранение" счетчик 22 строк подоключен выход 9 элемента И-НЕ 23. Выходы 2, 2, 2, 2 и 2 счетчика 22 строк собраны на элементе И:НЕ 24 для управляющему входу Ч 1, для чего на этотвход подключен выход элемента И - НЕ 24.Выход 2 счетчика 22 строк является третьим выходом синхронизатора 7 - , КСИ.. Для организации последовательности задержанных строчных синхроимпульсов ССИз для ТПТ 1 служит сдвиговый регистр 25 и мультиплексор 26,Строчные синхроимпульсы ССИ подаются на О-вход последовательного занесения регистра 25, стробируемого по тактовому входу импульсами тактовой частоты Ро. На выходах 1,2,3, й регистра 25 образуется последовательность строчных синхроимзначения дф величины параллактического смещения фона, поступающего на управляющие Ч-входы мультиплексора 26 от оператора, на его выходе будет последовательность задержанных строчных синхроимпульсов ССИз. Выход мультиплексора 26 является первым выходом синхронизатора 7 - ССИз.Работа телевизионного устройства селекции изображений обьектов основана на явлении бинокулярного параллакса, т.е,смещении какой-либо точки объекта наблюдения в иэображении в одном фотоприемнике относительно соответствующей точки изображения в другом.Для пояснения работы устройства се 25 30 ТПТ как бесконечно далеко, так и на конечное расстояние,Величина параллакса определяется выражениемЯРх - Н Г (1)где Рк - разностый параллекс;1 - расстояние между центром перспективы и плоскостью изображения;В - расстояние между осями ТПТ;й - расстояние до рассматриваемой точки от предметной плоскости;Н - расстояние до предметной плоскости,Для удаленных предметов 1 равно фокусному расстоянию объективов,Фон - это плоское изображение. Фокальная плоскость расположена на местерасположения фона. Конечное расстояниедо фона определяется разрешающей способностью применяемых ТПТ.Из формулы (1) следует, что1 Вф =нагф(2)добьекта = тт-з=, -Г -обГДЕ дфИ .добьекта - ПаРаЛЛаКтИЧЕСКОЕсмещение фона и обьекта в элементах разложения,Если фон удален от ТПТ бесконечно далеко, то параллактическое смещение любойточки фона дф практически равно О, поэтому проекции изображения в ТПТ 1 и 2 одинаковы. Если при этом вычесть сигнал отТПТ 1 из сигнала от ТПТ 2, то получают нуль.Если теперь в поле зрения одной из ТПТпоявится объект, он выявлен как возмущение, а в случае вычитания сигналов - каксигнал, отличный от нуля.В случае, если фон удален от ТПТ наконечное расстояние, параллактическоесмещение дф фона отлично от нуля и проекции изображения от ТПТ 1 и 2 имеют вид,представленный на фиг.3 и 4 а,б,Если втаком случае произвести вычитаниесигналов двух ТПТ, то получают несколько возмущений, которые могут идентифицироваться,как объект, Очевидно, что для того, чтобы произвести селекцию обьекта, необходимо получить проекции фона, одинаковые для двухТПТ, для этого следует исключить параллактическое смещение дф фона.Осуществить это можно путем смещения формата проекции иэображения ТПТ(фиг,4 в) на величину дф . Для этого необходимо задержать имп льсы синхронизацииТПТ 1 на время т = - , где Чр - скоростьфразвертки в элемент разложения, с.5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Задержав сигнал синхронизации ТПТ 1, скомпенсировав таким образом параллактическое смещение фона, и произведя вычитание сигналов от двух ТПТ, получают сигнал возмущения, в котором присутствует информация об объекте (фиг,4 г),Учитывая, что пф=0, формула (2) принимает вид1 В(4)ф =Из сопоставления (3) и (4) можно сделать Вывод, что дф(добьекта (фиг,З).Телевизионное устройство селекции изображений объектов работает следующим образом,Перед началом работы в синхронизатор 7 вручную вводится величина параллактического смещения дф фона, известная для койкретных случаев наблюдаемой области,В синхронизаторе 7 из импульсов так 1 овой частоты Ге вырабатываются кадровые ,синхроимпульсы КСИ и две последовательно,сти строчных синхроимпульсов; строчные синхроимпульсы ССИ для ТПТ и строчные синхроимпульсы ССИа для ТПТ 1, задержанные для компенсации параллактическаго смещения фона на время х,Полученные от ТПТ 1 и 2 электрические ,сигналы, несущие информацию о фоне и ,объекте, проходя по двум идентичным параллельным каналам, через видеоусилитель и АЦП, преобразуются в восьми разрядные ,коды яркости, которые поступают на входи блока 10 вычитания, Результат вычитания ,кодов яркости сравнивается с заданным по,рогом дпор на пороговом блоке 11, на выходе которого формируется сигнал несравнения НСР (фиг.4 д), в течение которого ТПТ 2 фиксирует наблюдаемый участок фона и объект,Для выделения иэображения объекта без фона служат регистр 12,.блок 13 сравнения, триггер 14 и элемент И 15.При появлении сигнала НСР в регистре 12 запоминается код яркости точки А иэображения объекта, сканируемого в данный моментТПТ 1, С выхода регистра 12 этот код яркости поступает на один вход блока 13 сравнения, на другой вход которого поступает текущий код яркости изображения от ТПТ 2. В момент, когда в поле зрения ТПТ 2 попадет точка А иэображения объекта, блок 13 сравнения выдает сигнал, который устанавливает триггер 14 в состояние "1", Собранные на элементе И 15 сигнал НСР и сигнал с выхода триггера 14 дают результирующий сигнал (фиг.4 е), который открывает ключ 16 только на время сканирования ТПТ объекта (фиг,4 ж).С выхода ключа 16 код яркости иэображения объекта поступает в ЦАП 17 для преобраэавания в видеосигнал, катары 1 л поступает в видеокантрольный блок 18 для Отображения, Видеакантральный блок работает синхронно с ТПТ 2,Для сброса триггера 14 испальэ ется стаачный синхраимпульс ССИ, кОтарый ппаступает на Р-вход триггера.В телевизионном устройстве селекции изображения объекта селекция осуществляется в каждом кадре, Результатом селекции является отображение отселектираваннаго объекта на экране видеокантрольнога блока без потери первого кадра.Иэ сказанного следует, чта быстродействие возрастает,Формула изобретения 1, Телевизионное устройства селекции изображений объектов, содержащее последовательна соединенные синхронизатор, первый блок развертак, первую телевизионную передающую трубку и первый видеоусилитель, г также видеакантральный блок и последовательно соединенные блок вычитания и пороговый блок, второй вход которого является входом опорного кодового сигнала, при этом первьй строчный выход синхронизатора саедлнен са строчным входом видеаконтральнаго блока, а кадровый выход синхронизатора соединен с кадровым входам п.,рвага блока разверта и видеакантральнага блока, О т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения быстродействия, введены два аналога-цлфравых преобразователя (АЦБ), последовательна соединенные второй бг ак развертак, вторая телевизионная переда.сщая трубка и втаОай ВИДЕОУСИЛИТЕЛЬ а Та ЕасеевеВа тельно сасдиненные регистр. блок сравнения, триггер, элемент И, кл:Оч и цифрааналагавыи преабааэаватель, г;ри этом второй строчный выход синхронизатора соединен са строчным входам второго блока раэверток, кадравь.й вход катарага подключен к кадровому выходу синх:;ниэатора, тактовый выход катарога соединен с тактовыми входами первого и второго АЦП, выход второго видеоусилителя подключен к информационному входу второго АЦП, выход которого соединен с первым входам блока вычитания, вторым входом блока сравнения и вторым входом ключа, вьхад первого видеаусилителя соединен с информационным входом первого АЦП, выход которого подключен к второму входу блока вычитания и информационному входу регистра, выход порогового блока подключен к установочному входу регистра и к второму входу элемента И, причем вход сброса триггера соединен с пеовым строчным выходом синхронизатора,110 1665545 О 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что синхронизатор содержит задающий генератор, триггер, счетчик элементов разложения, счетчик строк, два элемента И - НЕ, сдвиговый регистр и мультиплексор, при этом выход задающего генератора через триггер соединен с тактовыми входами сдвигового регистра, счетчика элементов разложения и счетчика строк и является тактовым выходом синхронизатора, установочный вход счетчика элементов разложения соединен с первым установочным входом счетчика строк и выходом первого элемента И - Н Е, входы которого соединены соответственно с выходами счетчика элеметов разложения, последний выход которого подключен к информационному входу сдвигового регистра и является первым строчным выходом синхронизатора, входы второго элемен та И - НЕ соединены соответственно свыходами счетчика строк, последний выход которого ярляется кадровым выходом синхронизатора, выход второго элемента И - НЕ подключен к второму установочному входу 10 счетчика строк, выходы сдвигового регистрасоединены соответственно с информационными входами мультиплексора, выход которого является вторым строчным выходом синхронизатора, а установочный вход явля ется входом опорного кодового сигнала.1665545к, тптФиг. 3 в цмю теСоставитель О. Канатчиковаедактор М. Бланар Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле Заказ 2401 Тираж 400 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина