CN1083647A - 监控图像处理操作的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种具有自监控的图像处理系统包含一采集对 应于图像的数据的图像采集组件，和一个或多个图像 处理组件。该采集组件用诊断数据插入可变的(因此 是不可预知的)图像数据以提供已知的诊断数据。图 像处理组件处理诊断数据和图像数据以监控系统的 性能。

Description

本发明涉及一种连续操作并包含监控它内部图像处理以确保正确操作的装置的电子图像处理装置。尤其是，本发明涉及这样一种装置和方法，其中诊断数据被加到数据流给监控图像处理器各级的操作提供判别标准。

在制造和离线测试图像处理装置期间，测试图形产生器能提供可重复的输入数据，而对处理过的数据的随后的分析能给图像处理功能作出评估。然而，由于图像处理装置实时接收的实际世界的输入不可能精确重复，所以这些装置的运行难以在线监控。由于输入不固定，所以由该输入数据出发，对经这种装置的处理过的输出数据进行分析不足以提供装置正确工作的保证。

本发明的目的在于提供在线检查图像处理装置工作的装置和方法。

本发明的另一目的在于通过使用水平消隐时间给图像处理装置提供检查装置和方法。

本发明的再一目的在于提供一种对输入可变数据执行几个连续处理步骤的图像处理装置，其中所述装置包含验证该装置的每个步骤的操作的装置。

两维电子图像通常是用带有图像数据的格式化信息以光栅形式逐点传送。格式化包括：表明两维帧开始的垂直同步信号和表明一行开始的水平同步信号。一特定的图像帧数据随一垂直和水平同步起始，然后是第一行的数据。之后水平同步信号重复，接着是由第二行数据。对该帧的剩余的每一行依次地产生水平同步信号和行数据。在该帧的最后一行结束后，再一次给出一水平和垂直同步以指明下一帧开始。在一给定行数据的结束和后继行数据的开始之间包含一时间延迟。这种时间延迟称为水平消隐，把它包含进来以允许有显示和其它设备完成处理一个图像行及准备下一图像行的时间。同样，一个附加的时间延迟可以包含在一帧的最后图像行的结束和下一帧的第一图像行的开始之间。这第二个时间延迟称为垂直消隐并包含进来以允许有显示和其它设备完成一帧处理和为下一帧作准备的时间。

在图像通信中的水平和垂直消隐时间已用来作传递涉及图像的控制和格式化信息。作为这种应用的举例如节目识别和彩色校正标准。无关联的信息已经与图像信息相组合以便利用未使用的通信带宽，如传送电视图文（vediotext）。在本发明中，消隐期用来传送诊断数据。

简单地说，按照本发明构成的图像处理装置包含采集或接收代表可变图像的图像数据的装置和产生一个插在可变图像数据中的已知的图形诊断数据的装置。这种组合图像数据在一个图像处理级中进行处理。一个或数个处理步骤结束时，处理过的图像数据传送到下一个处理级而处理过的诊断数据馈送到一个分开的诊断系统并加以分析。这一分析的结果用来验证图像处理级工作的正确性，若不正确，则给出某些不正确工作的信息以便迅速校正错误。该已知的注入到图像处理器中的诊断图形数据在时间上可变化以便测试图像处理级的全部功能。该图像数据处理装置可包含以几个步骤处理可变图像的几个级。在这种类型的装置中，用图像处理设备以多个步骤处理这种组合图像数据。在处理中的每一步骤上，处理过的诊断数据被一个分开的系统截获并加以分析，以及在消隐时间内被送到下一个处理级。在每个图像处理级之间截获的诊断数据的分析用来验证每个级的图像处理能力工作的正确性，若不正确，则错误能被隔离在一单个处理级中。

图1表明按照本发明构成的图像处理装置的方框图;

图2显示用于图1装置中的组合数据流;

图3表明图1和图3装置的数据采集组件的详细情况;和

图4表明数据处理组件的详细情况。

现在参照各附图，按照本发明构成的装置10包含：几个组件，如数据采集组件12，和图像处理组件14、16和18。数据采集组件接收（或产生）形成如可在显示屏上表示出来的图像数据。

对于要在显示屏上表达的每个图像，数据被分割成块，每个块代表横跨屏幕的一个水平行，若干这样的行在屏幕上组合形成帧。

数据块的依次安排显示在图2中。每个帧从一个垂直同步信号（未示出）开始。垂直同步信号后跟随一水平同步信号22，该水平同步信号表明第一水平行的图像数据的开始。在图像数据周期24结束时有另一水平同步信号26表示水平消隐周期开始。在本发明中，该水平消隐周期用来传送诊断数据28。下一个水平块随水平同步信号22的末结束端再开始，且处理过程一直继续到完成该帧为止。用一垂直同步信号（未图示）表明该帧的结束。图2的复合数据流34首先由数据采集组件12产生并在视频通道36上传送到第一图像处理组件14。组件14完成对复合数据流的图像处理并产生第二数据流在通道38上传送到组件16。组件16自身完成从组件14所接收的数据流的处理，并且产生另一数据流在通道40上传送到组件18等等。应当理解，图1中为各种组件展示一串行布局应被理解为：一个或更多组件也可作并行布置以便在一个公共通道上接收和/或传送数据流。

除了分配给它们的图像处理步骤外，组件也分析所接收和/或传送的数据流并产生相应的诊断信号42、44、46。这些信号被馈送到CPU48，若需要则作进一步分析。

如图3所示，数据采集组件12能由光学扫描器50构成，它根据数据处理器52的控制，一行挨一行地对目标（未图示）扫描。然后该扫描器50产生图像数据，它被馈送到多路复用器（mux）54。每个数据行之前放有一同步信号22。一行图像数据从多路复用器输出，经线36送给图像处理组件14。组件12也包含寄存器58，该寄存器保有诊断数据并耦合到多路复用器54。该诊断数据在每个同步信号26期间经通道36传送。一类似的操作发生在每帧的结束处以产生如图2所示的复合数据流34。

图4显示图像处理组件14的构件。应当理解，其它组件除了它们对图像数据可完成不同的图像处理步骤外，所包含的构件和工作方式却相同。

组件14包含一用于检测复合数据流36的同步信号的同步检测器电路60。当用该电路检测同步信号时，一相应的信号传送给数据处理器62，该处理器操作该组件的各个电路。随起始的同步信号22之后，一行的图像数据加给一图像处理级64，它完成一预选的图像处理步骤（如乘以常数作信号幅度补偿用）。

一行图像数据之后是表示水平消隐的同步信号26的开始。在这期间，来自复合数据流的诊断数据被馈送到寄存器66。另一寄存器68包含对应于该诊断信号的参考信号。两寄存器66、68的内容被馈送给一比较器70。该比较器比较两寄存器的内容并将比较的结果送给处理器62。处理器62分析这一结果以确定来自通道36的数据流是否可接受或是否已变坏。

来自通道36的诊断数据也馈至图像数据级64，它完成与对行图像数据操作相同的操作。所完成的处理数据流送给多路分解器72，它将该数据流分成处理过的图像数据流和处理过的诊断数据流。诊断数据流馈至寄存器74。另一寄存器76包含参考信号，即当图像处理级64操作恰当时对应于来自通道36的诊断数据的数据。两寄存器74、76的内容馈至比较器78。比较器78比较两寄存器的内容并将比较结果馈至处理器62。处理器62分析这一结果以确定图像处理级64工作是否恰当。来自比较器70、78的分析通过线42送给CPU48。

来自多路分解器72的处理过的图像数据馈至多路复用器80。该多路复用器80接收这一图像数据、来自处理器42的同步信号和来自寄存器82的新的诊断数据信号以便在线38上组合成用于下一个处理组件16的连续的复合图像信号，在组件16中，对其自身的处理构件及通道38而言，整个处理过程不断地重复着。

在上述实施例中，一扫描器用来产生图像数据。然而，应当理解，对于本发明的目的，图像数据可以是用其它众所周知的源产生的，或它也可是从外部源接收来的。而且，各分立式构件（如寄存器60、76、78和比较器70、78的功能可用数据处理器62完成。类似地，数据处理器62的功能也可结合进CPU48。在不脱离所附权利要求书所限定的实质范围可对本发明做出种种具体修改。

Claims (14)

1、在一图像处理装置中，一组件包含：

接收输入视频复合数据的输入装置，所述数据包含一输入视频图像成份，所述输入复合数据包含：由消隐期分割的顺序的输入数据块以确定在显示屏上显示的两维输入视频图像、和一输入诊断成份，所述输入诊断成份在所述消隐期内被接收；

处理所述输入复合数据以产生处理过的复合数据的图像处理装置，所述处理过的复合数据包含由所述消隐期分割的顺次处理的视频数据块构成的处理过的视频数据成份和所述消隐期间的处理过的诊断成份；

存贮处理过的参考信号的数据存贮装置；

将所述处理过的诊断成份与所述处理过的参考信号进行比较产生第一比较器信号的第一比较器装置；和

接收所述第一比较器信号以确定所述图像处理装置操作是否恰当的数据处理装置。

2、如权利要求1所述组件，其特征在于，所述数据存贮装置包含一输入参考、所述组件进一步包含比较所述输入参考信号与所述输入诊断成份并产生一第二比较器信号的第二比较器，所述数据处理装置接收所述第二比较器信号。

3、如权利要求1所述组件，其特征在于，所述数据存贮装置进一步包含一输出参考，且所述组件进一步包含产生来自所述输出参考和所述处理过的图像成份的输出复合信号的输出装置，所述输出复合信号包含由所述消隐期分割的所述处理过的数据块，且所述输出参考信号在所述消隐期间传送。

4、一种图像处理系统，它包含：

（a）一图像采集组件，它包含：

（ⅰ）一视频图像数据源，所述图像数据被分割成图像块，图像被消隐期分割，图像数据确定了两维的影像，

（ⅱ）一诊断数据的输入源，和

（ⅲ）在所述视频图像块之间插入诊断数据以提供具有输入图像成份和输入诊断成份的复合输入数据的插入装置，所述输入诊断成份在所述消隐期内传送;和

（b）一接收所述复合输入数据的图像处理组件，它包含：

（ⅰ）处理所述复合输入数据以产生具有处理过的图像成份和处理过的诊断成份的复合处理过的数据的图像处理装置，所述处理过的成份由所述处理过的数据块确定，而所述数据块由所述消隐期分割，以形成两维的处理过的图像，所述处理过的诊断成份设置在所述消隐期中，

（ⅱ）产生处理过的参考信号的处理参考源，

（ⅲ）将所述处理过的诊断成份和所述处理过的参考信号进行比较以产生第一比较器信号的处理比较器装置，和

（ⅳ）分析所述第一比较器信号以确定所述图像处理装置功能是否正常的分析装置。

5、如权利要求4所述图像处理系统，其特征在于，所述图像处理装置进一步包含产生输入参考的输入参考源，和比较所述输入诊断成份与所述输入参考，以产生一给所述分析装置的第二比较器信号的输入比较装置。

6、如权利要求5所述的图像处理系统，其特征在于，它进一步包含将所述输入复合数据传送给所述图像处理组件的通道装置。

7、如权利要求6所述的图像处理系统，其特征在于，所述分析装置分析所述第二比较器信号以确定所述通道工作是否正常。

8、如权利要求4所述的图像处理系统，其特征在于，它进一步包含一产生输出诊断成份的输出参考源，和用于产生包含用所述输出诊断数据插入所述处理过的图像成份的输出复合数据的组合装置。

9、如权利要求8所述的图像处理系统，其特征在于，它进一步包含接收所述输出诊断数据的另一个图像处理组件。

10、如权利要求4所述的图像处理系统，其特征在于，所述图像数据源是一种光学扫描器。

11、一种监控具有一图像数据源和一图像处理元件的图像处理系统的方法，所述方法包含步骤为：

将所述图像数据分离成由消隐期划分的视频图像块以确定一个两维的视频图像;

用输入诊断数据插入所述图像块以产生具有一输入图像成份和一输入诊断成份的复合输入数据，所述输入诊断数据设置在所述消隐期中;

用所述图像处理元件处理所述复合输入数据以形成处理过的复合数据，该数据具有一处理过的图像成分，而该成分由被所述消隐期分割的处理过的数据块构成，用以产生一个处理过的两维视频图像和一位于所述消隐期中的处理过的诊断成份;

用一参考信号与所述诊断成份比较，以产生一个第一比较器信号;和

分析所述第一比较器信号以监控所述处理。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述图像数据源是一种产生由行组成的两维图像的光学扫描器，其中，每个所述图像块对应于由所述消隐周期之一分割的所述行之一，且所述诊断成份插入所述一个消隐期中。

13、如权利要求11所述方法，其特征在于，它进一步包含了将所述输入诊断成份与一输入参考信号相比较的步骤。

14、如权利要求11所述方法，其特征在于，它进一步包含用输入参考插入所述处理过的数据以产生由所述处理过的数据块继而跟以在所述消隐期的输出诊断成分构成的复合输出数据的步骤。

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