Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 6727 9) Я,2 ОСУДАРСТВЕНМЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к те кладного телевидения и может ваться, например, в телев ике при спользо- иснных(54) УСТРОЙСТВОВАННЫХ ФИГУРИЗОБРАЖЕНИЯ 05 Н 04 й 7/18,6 06 М 11/О распознающих системах, Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы. Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения содержит бинарный квантователь 1 видеосигнала, блок 2 сканирующей логической апертуры, первый блок 3 логической селекции, два буферных регистра 4,5, второй блок 6 логической селекции, ступень 7 обработки иэображения. Цель изобретения достигается введением двух буферных регистров 4 и 5 и второго блока 6 логической селекции. 5 ил,Изобретение относится к технике прикладного телевидения и может использоваться, например, в телевизионных распознающих системах.Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы.На фиг,1 представлена структурная схема устройства для селекции изолированных фигур телевизионного иэображения; на фиг.2 - то же, блока сканирующей логической апертуры; на фиг.З - то же, блока логической селекции; на фиг.4 функциональная схема структурного элемента блока логической селекции (т,е. функциональная схема комбинационного цифрового автомата КЦД); на фиг.5 приведена иллюстрация процесса селекции.Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения (фиг.1) содержит бинарный квантователь 1 видеосигнала, блок 2 сканирующей логической апертуры (блок СЛА), первый блок 3 логической селекции, первый буферный регистр 4, второй буферный регистр 5 и второй блок 6 логической селекции. При этом буферные регистры 4,5 и второй блок 6 логической селекции образуют в совокупности дополнительную ступень 7 обработки изображения в пределах СЛА,Блок сканирующей логической апертуры (фиг.2) образован последовательным соединением в сдвиговых регистров с элеМентами (ячейками) 81,1 - 81,и; 82,1 - 8 ю;8-1,1 - 8 щ,и; 8 в,1 - 8 щ,и. Первые и элементов каждого из этих регистров образуют в совокупности собственно логическую апертуру 9 размером в х и элементов,Блок логической селекции (фиг.З) содержит элементы 10, каждый из которых представляет собой комбинационный цифровой автомат КЦА (фиг.4), реализованный на логических элементах ИЛИ 11 и И 12.Устройство работает следующим образом.Телевизионный видеосигнал Ч подвергается квантованию на два уровня в бинарном квантователе 1 так, что элементам растра, принадлежащим изображению объекта, ставится в соответствие логическая единица ("1"), а остальным элементам (фоновым) - логический нуль ("О"). Для обеспечения воэможности одновременной обработки различных элементов изображения выходной сигнал ЧЧ бинарного квантователя 1 видеосигнала преобразуется далее в параллельную форму блоком 2 сканирующей логической апертуры размера а х и и поступает на информационные входы первого блока 3 логической селекции в виде матрицы двоичных сигналовА - (ац, 1 = 1,2 гп; ) = 1,2 п) (1) На.настроечный вход центрального элемента того же первого блока 3 логической селекции (т,е. на настроечный вход центрального КЦА) подается напряжение "1". а на настроечные входы остальных элементов - напряжение "О". В результате на выходах данного блока в каждом такте сканирования полного телевизионного кадра при помощи СЛА образуется матрица сигналовВ =(Ьц;=1,га;) =1,2,п), (г) топологически подобная матрице (1), но отличающаяся от нее сохранением логических единиц только на тех элементах Ь, которые соответствуют элементам ац одной единственной фигуры телевизионного изображения, попадающей на центр СЛА.Результат данной селекции оказывается корректным лишь тогда, когда общее время распространения сигналов по элементам блока 3 логической селекции не превышает одного такта сканирования, В противном случае селектируемая фигура не успевает полностью проявиться в матрице В до начала следующего такта связанного со сменой информации в СЛА, что равносильно ее искажению,Для исключения этого недостатка исходное изображение А. содержащееся в блоке 2 сканирующей логической апертуры и результат В его поэлементного преобразования в блоке 3 логической селекции заносятся перед началом каждого очередного такта сканирования в первый 4 и второй 5 буферные регистры соответственно, где они сохраняются неизменными до начала следующего такта, С выходов первого буферного регистра 4 сигналы А подводятся поэлементно к информационным входам второго блока 6 логической селекции, идентично первому блоку 3 логической селекции, а на его настроечные входы аналогичным образом подаются сигналы В, имеющие, как уже отмечалось, значение "1" на элементах, принадлежащих сформированному (возможно, еще не полностью) изображению селектируемой фигуры, попадавшей на центр СЛА в предыдущем такте, По настроечным входам сигналы В параллельно(с минимальной временной задержкой) передаются на соответствующие выходы второго блока 6 логической селекции, инициируя таким образом формирование сигналов В под воздействием того же множества сигналов А и по тому же алгоритму, что и в блоке 3 логической селекции, но с новыми начальными условиями, определяемыми матрицей В, Одновременно в первом блоке логическойселекции начинается выделение новой изолированной фигуры телевизионного изображения, попадающей на центр СЛА в очередном такте, и т.д.Нетрудно видеть, что таким образам при помощи буферных регистров 4,5 и второго блока 6 логической селекции реализуется дополнительная ступень 7 (фиг.1) обработки изображения в пределах СЛА, вследствие чего общая продолжительность операции селекции каждой из наблюдаемых фигур елевизионного изображения удваивается, а сам процесс обработки изображения приобретает конвейерный харакгер. Аналогичным образом к выходам рассматриваемого устройства могут быть подключены и другие дополнительные ступени обработки, что позволяет довести общую продолжительность операции селекции до любой требуемой величины, тем самым полностью снимаются принципиальные ограничения на максимальные размеры и форму селектируемых фигур телевизионного изображения, свойственные известным устройствам данного типа.Для тактирования блока сканирующей логической апертуры 2 и буферных регистров 4.5 (фиг.1) используется последовательность тактовых импульсов;, а для стробирования сигналов блоков 3 и 6 логической селекции - импульсы С. Блок сканирующей логической апертуоы 2 образуется последовательным соединением гп сдвигающих регистров с ячейками 8 (фиг.2), управляемых импульсами т тактовой частоты, равной частоте следования элементов разложения изображения в строке растра используемого телевизионного стандарта (цепи тактирования не показаны), Количество ячеек й каждого из первых трегистров равно количеству элементов разложения в строке, чем обеспечивается синфазное с растровой разверткой изображения перемещение информации по ячейкам регистров, Первые и ячеек каждого из этих регистров совместно с и ячейками последнего, е-го регистра, обведенные на чертеже пунктиром, образуют собственно апертуру 9 размером гп х и элементов, с выходов ячеек которой параллельно снимаются сигналы (1), соответствующие элементам вписанного в эту апертуру фрагмента иэображения. Так как каждым тактовым импульсоминформация в апертуре сдвигаетсяя на одну позицию влево, то эа время развертки полного телевизионного кадра данная СЛА дискретно (потактно) сканирует телевизионный растр по строкам слева направо,Блоки 3 и 6 логической селекции имеют одинаковую структуру, показанную на Фиг.3, Каждый элемент 10 этой структурьс реализует логическую функциюЬ =са(о+ У Ь 5) (3)5.1где Ь - выходной сигнал произвольного элемента блока 3 (или б) логической селекции;а - выходной сигнал соответствующего ему элемента блока сканирующей логической апертуры 2;Ь - входные сигналы элементов блока 3 (или 6) логической селекции, соседних по отношению к элементу Ь, пронумерованные в направлении против часовой стрелки, начиная с соседнего левого (фиг.4);с и ц - стробирующий и настроечный сигналы соответственно.Согласно(3), при с = 1, и = 1 комбинационный цифровой автомат, реализующий данную функцию, формирует сигнал Ь видаЬ=а, (4) т.е. он непосредственно передает "возбуждение" (состояние "1") любого элемента а сканирующей логической апертуры соответствующему элементу Ь блока логической селекции.При с = 1 и о = О данный КЦА формируетсигналЬ =аЬ, (5) т,е. играет роль передатчика возбуждения элементу Ь от соседних с ним возбужденныхэлементов Ь, при условии возбуждения соответствующего элемента э блока гканирующей логической апертурыПри с .= О все выходы блока логическойселекции находятся в состоянии "О", независимо от состояний есо информационных входов,Нетрудно видеть. что при такой логике поэлементной передачи сигналов из блока2 сканирующей логической ацерсуры в блок 3 (или 6) логической селекции любой КЦА, реализующий функцию (4), ис рает роль источника, от которого возбуждение, согласно(5), распространяется во все стороны по выходам соседних с ним КЦА, охватывая элемен ы, соответствующие возбужденным элементам блока СЛА, примыкающим к возбужденному элементу а либо непосредственно, либо через промежуточные возбужденные элементы Элементы же блока СЛА, полностью изолированные от элемента а, в блоке лосической селкции не проявляются, чем и сбеспечиваегся его селектив ность, Наличие настрс е цспсо вхс)да у каждогоКЦА блока б логи елков с .лекции позволяетназначить в качестве источника возбуждения любой из них подачей сигнала и = "1", Данное обстоятельство, как уже отмечалось выше, использовано (фиг.1) для осуществления ускоренной параллельной передачи сигналов В (результата предварительной обработки изображения первым блоком 3 логической селекции) непосредственно на выход устройства, представленный сигналами В.Последовательность преобразований исходного телевизионного изображения А в пределах апертуры размером 13 х 13 элементов в иэображении В и В иллюстрируется фиг.5, где двойной штриховкой выделены элементы-истоцники возбуждения в блоках 3 и 6 логической селекции,точкой отмечен центральный элемент апертуры.Стробирующий вход с комбинационных цифровых автоматов (фиг.4) предназначен для их блокировки на время переходных процессов в блоке СЛА 2, возникающих в начале каждого такта дискретного сканирования телевизионного кадра.Граничным услооием, необходимым для правильного фун ционировання блоков 3 и б логической селекции, является равенство нулю сигналов на всех свободных входах ик периферийных элементов (периферийных КЦА), не имеющих "соседей" за границами апертуры,Формула изобретения Устройство селекции изолированныхфигур телевизионного изображения, содержащее последовательно соединенные би нарный квантователь видеосигнала, блоксканирующей логической апертуры и первый блок логической селекции, при этом второй вход блока сканирующей логической апертуры является тактовым входом, второй 10 вход первого блока логической селекции является стробирующим входом, а третий и четвертый входы первого блока логической селекции являются соответственно входами логической 1" и логическо о "0", о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениядостоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы, введены два буферных регистра и второй блок логической селекции. при этом 20 выход блока сканирующей логической апертуры через первь:й буферный регистр подключен к первому входу второго блока логической селекции, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока 25 логической селекции, выход которого черезвторой буферный регистр соединен с третьим входом второго блока логической селекции второй вход первого и второго буферных регистров подключен к второму 30 входу блока сканирующей логической апертуры причем выход пеового буферного реистра является первым информационным выходом устройства, выход второго блока логической селекции является вторым ин формационным выходом устройства.1667274 Составитель О, КанатчиковаРедактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле атент", г. Ужгород, ул.Гага водственно-издательский комби 01 Заказ 2535 Тираж 398 ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва, В Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ С5, Раушская наб., 4/5