CS269918B1 - Zapojení pro rozbor televizního obrazu - Google Patents

Abstract

Zapojení Je prostředkem pro analýzu , obrazu v reálném čase a cílem rozpoznání Ί zobrazených předmětů podle jejioh fyzi- ’ kálních vlastnosti. Zapojení obsahuje eeparaění blok (A) pro oddělení jasového 4 signálu od řédkovýoh a synohronizačnioh impulsů a frekvenční analyzátor (B), v němž jeou paralelně spojeny frekvenční kanály (D....EL) připojené svými výstupy přes analogový multiplexor (10) k analogo-digitálnímu převodníku (11). Pro volbu výřezu obrazu Je zapojení doplněno řídíoím blokem (c), který obsahuje obvod (17) předvolby a osoilátor (12), který je synchronizován a fázován s řádkovými synchronizačními impulsy pomooí fázového detektoru (14). Řídicí blok (c) je připojen ke spínačům (6, 9, 16), které jsou vřazeny do frekvenčních kanálů Zapojení je s výhodou určeno k připojení k výpočetní jednotce, která řídi Jeho činnost zejména analogo-digitálni převod a předvolbu výřezu obrazu.

Description

Vynález řeší zapojení pro rozbor televizního obrazu k získání charakteristik předmětu zobrazeného na snímku. '

Jsou známa zařízení pro rozbor televizního obrazu, která pracují na principu digitalizace. V těchto zařízeních, respektive zapojeních je obraz rozdělen na jednotlivé televizní řádky a každý řádek na jednotlivá body. Přitom se obvykle volí rastr 512 řádků a 512 bodů nebo 256 řádků a 25á bodů. Každému bodu obrazu se přiřadí Síslo odpovídající stupni jeho jasu. Obvykle se používá 16 až 256 hladin jasů, vyjádřených čtyřbitovým až osmibitovým číslem. Matice takto vzniklých ěíeel se uloží do paměti počítače k dalSímu zpracování.

Nevýhodou tohoto rozboru obrazu je to, že vyhodnocení obsahu obrazu, například rozpoznání zobrazených předmětů podle jejich fyzikálních vlastností, vede k velikému množství matematických operací s Jednotlivými prvky matice. Takové vyhodnocení Je proto časově náročné a nelze ho považovat za vyhodnocení v reálném čase.

Uvedená nevýhoda Je odstraněna zapojením pro rozbor televizního obrazu, Jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze seperačního bloku a z frekvenčního analyzátoru, přičemž separační blok Je tvořen sériovým řetězem obvodu obnovy vstupního signálu, prvního usměrňovače s výstupem Jasového signálu, přičemž k tomuto řetězci Je k výstupu obvodu obnovy vstupního signálu připojen oddělovač synchronizačních impulsů s výstupem řádkových synchronizačních impulsů a 3 výstupem snímkových synchronizačních impulsů. Frekvencění analyzátor Je tvořen frekvenčními kanály paralelně připojenými mezi vstup Jasového signálu a vstupy analogového multiplexoru, Jehož výstup Je připojen k analogo-digitálnímu převodníku a datovým výstupem. Každý frekvenční kanál Je tvořen sériovým řetězcem filtru, druhého usměrňovače, dolní propusti a prvního spínače, Jehož ovládací vstup je připojen ke vstupu prvního řídicího signálu. Zapojení Je zdokonaleno úpravou, Jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje řídloí blok, tvořený obvodem předvolby, opatřeným jednak čtyřmi vstupy předvolby, vstupem řádkových synchronizačních impulsů, vstupem snímkových synchronizačních Impulsů a vstupem řídicích impulsů, jednak výstupem prvního řídicího signálu a výstupem druhého řídioího signálu a dále tvořený oscilátorem, děličem kmitočtu a fázovým detektorem. Přitom výstup osoilátoru Je připojen Jednak ke vstupu řídioíoh impulsů obvodu předvolby, Jednak přes dělič kmitočtu k Jednomu vstupu fázového detektoru, Jehož druhý vstup Je spojen se vstupem řádkových synchronizačních impulsů a Jehož výstup Je připojen k ovládacímu vstupu osoilátoru. Vstup řádkových synchronizačních impulsů Je spojen s výstupem řádkových synchronizačních impulsů separačního bloku a vstup snímkových synchronizačních impulsů Je spojen s výstupem snímkových synchronizačních impulsů separačního bloku a výstup druhého řídioího signálu Je spojen se vstupem druhého řídicího signálu frekvenčního analyzátoru. V něm Je do každého frekcního kanálu vřazen mezi filtr a druhý usměrňovač druhý spínač a všem frekvenčním kanálům je předřazen třetí spínač, přičemž ovládaoí vstupy druhé spínače a třetího spínače jsou připojeny ke vstupu druhého řídioího signálu a výstup prvního řídicího signálu řídioího bloku Je spojen se vstupem prvního řídioího signálu frekvenčního analyzátoru.

Výhodou tohoto řešení je vysoká rychlost zpracování obsahu obrazu pomocí malého počtu číselných hodnot, zachycujících pouze údaje nezbytná k rozpoznání zobrazeného předmětu, avšak nikoliv údaje pro zpětnou rekonstrukci obrazu.

Zapojení pro rozbor televizního obrazu Je v blokovém schématu znázorněno na připojeném výkresu.

Zapojení pro rozbor televizního obrazu sestává ze seperačního bloku A a z frekvenčního analyzátoru B. Separační blok A Je tvořen sériovým řetězcem obvodu £ obnovy vstupního signálu, prvního usměrňovače 2 a zesilovače J s výstupem A2 jasového signálu, ke kterémužto řetězci je k výstupu obvodu 1 obnovy vstupního signálu připojen oddělovač £ synchronizačních impulsů a výstupem A3 řádkových synchronizačních impulsů a s výstupem

AÁ snímkových synchronizačních impulsů. Frekvenční analyzátor B je tvořen frekvenčními kanály D^...D_n, v příkladu provedení osmi, paralelně připojených mezi vstup B2 jasového

CS 269 ?! 8 B1 signálu a vstupy analogového multiplexor™ H), jehož výstup je připojen k analogo-digitálnímu převodníku 11 e datovým výstupem B5. Každý frekvenční kanál je tvořen sériovým řetězcem filtru druhého usměrňovače 2» dolní propusté {? a prvního spínače jehož ovládací vstup je připojen ke vstupu B9 prvního řídicího signálu. Frekvenční analyzátor B je opatřen jednak vstupem B8 řízení multiplexorem 10 a jednak startovacím vstupem Bé a kontrolním výstupem B7. které jsou vyvedeny z analogo-digitálního převodníku 11. Pro možnost volby výřezu obrazu je zapojení v příkladu provedení opatřeno řídicím blokem £, tvořeným obvodem 17 předvolby, opatřeným jednak čtyřmi vstupy Có předvolby, vstupem C3 řádkových synchronizačních impulsů, vstupem C4 snímkových synchronizačních impulsů a vstupem 121 řídicích impulsů jednak výstupem C9 prvního řídicího signálu a výstupem Cl druhého řídicího signálu a dále tvořený oscilátorem 12, děličem 13 kmitočtu a fázovým detektorem 14, Výstup oscilátoru 12 je připojen jednak ke vstupu 171 řídicích impulsů obvodu 17 předvolby jednak přes dělič 13 kmitočtu k jednomu vstupu fázového detektoru 14. Druhý vstup fázového detektoru 1¾ je spojen se vstupem C3 řádkových synchronizačních impulsů. Výstup fázového detektoru 14 je připojen k ovládacímu vstupu oscilátoru 12. Vstup C3 řádkových synchronizačních impulsů je spojen s výstupem A3 řádkových synchronizačních impulsů separačního bloku A a vstup C4 snímkových synchronizačních impulsů je spojen s výstupem A4 snímkových synchronizačních impulsů separačního bloku A. Výstup C1 druhého řídicího signálu je spojen se vstupem B1 druhého řídicího signálu frekvenčního analyzátor™ B. Přitom je ve frekvenčním analyzátoru B do každého frekvenčního kanálu D^»..D_n vřazen mezi filtr £ ^a druhý usměrňovač 2 druhý spínač 6 a věem frekvenčním kanálům D^...P_R je předřazen třetí spínač 16. Ovládací vstupy druhého spínač 6 a třetího spínače 16 jsou připojeny ke vstupu B1 druhého řídicího signálu. Výstup C9 prvního řídicího signálu řídicího bloku C je spojen se vstupem B9 prvního řídicího signálu frekvenčního analyzátor™ B.

Při činnosti zapojení se na vstup A1 televizního signálu přivádí úplný televizní signál, například z televizní kamery. Tento signál je v bloku _1_ obnovy posunut vůči nulovému napětí tak, aby v něm obsažené synchronizační impulsy byly v oblasti záporných napětí a část signálu obsahující jasovou modulaci řádků byla v oblasti kladných napětí. V prvním usměrňovači £ je z takto upraveného televizního signálu odříznuta část obsahující synchronizační impulsy a na výstup A2 Jasového signálu je přes zesilovač 2 vyvedena pouze ta část signálu, obsahující jasovou modulaci. Z upraveného televizního signálu z bloku 1 obnovy jsou současně v oddělovači 4 separovány Jednak řádkové synchronizační impulsy a vyvedeny na výstup A3 řádkových synchronizačních impulsů, Jednak snímkové synchronizační impulsy vyvedené na výstup A4 snímkových synchronizačních impulsů. Jasový signál vstupuje do frekvenčního analyzátoru B vstupem B2 Jasového signálu a vstupuje současně do věech frekvenčních kanálů ve kterých probíhá frekvenční analýza v kmitočtových pásmech nastavených v Jednotlivých filtrech 2· ² frekvenčního signálu z filtrů 2 propustí usměrňovač £ pouze kladné půvlny. Takto získaný napěťový signál vstupuje do dolní propusti 8 kde se odříznou všechny vysokofrekvenční složky signálu, takže zůstane pouze stejnosměrná složka. Parametry dolní propusti jsou navrženy tak, aby výstupní napětí odpovídalo střední hodnotě stejnosměrné složky. Spínače £ se řídí prvním řídicím signálem přes vstup B9 prvního řídicího signálu tak, že propouštějí napětí z dolních propustí 8 na vstupy analogového multiplexor™ 10 po dobu vyhodnocování snímku, respektive po dobu od počátku vyhodnocování výřezu snímku do počátku snímkového synchronizačního impulsu, vyhodnocuje-li se pouze část televizního obrazu. Ve zbylém časovém intervalu spojuje výstup dolní propusti 8 se zemí, a tím zajiěluje dosažení nulových počátečních podmínek pro vyhodnocení dalšího snímku. Po skončení jednoho snímku se provede analogo-digitální převod velikosti napětí, přiváděných postupně analogovým multiplexorem 10 z jednotlivých frekvenčních kanálů D,...D do analogo-digitálního převodníku 11, na digitální například osmibi1 η — _λ tová čísla, která jsou z datového výstupu B5 předávána k dalšímu zpracování neznázorněné výpočetní jednotce. Souhra analogového multiplexor™ s analogodigitálním převodníkem je řízena přes vstup B8 řízení analogového multiplexor™ 10, startovací vstup 36 analogo-digitálního převodníku 11 a jeho kontrolní výstup B£. Ve zdokonaleném provedení zapojení se volí pomocí řídicího bloku £ výřez televizního snímku pro analýzu tak, že se předvolí

CS 269 £18 B1 ve vstupech C6 předvolby stavy čítačů v obvodu 17 předvolby. Do obvodu 17 předvolby se přivádí řádkové synchronizační impulsy ze vstupu C3 řádkových synchronizačních impulsu, dále snímkové synchronizační Impulsy ze vstupu C4 snímkových synchronizačních impulsů a řídicí impulsy z oscilátoru 12. Řídicí impulsy Jsou synchronizovány frekvenčně 1 fázová s řádkovými synchronizačními impulsy ve fázovém detektoru £4» do kterého jsou řídicí impulsy přiváděny přes dělič 13 kmitočtu. Frekvenoe řídicích impulsů je zvolena podle požadované přesnosti rozdělení řádku na pomyslné body, čímž Je určena i přesnost v umísténí výřezu obrazu na řádku v televizním snímku. Po předvolbě hodnot pro umístění výřezu obrazu na snímku odpočítává obvod 17 předvolby jednak řádky, Jednak v každém řádku pomyslné body představované řídicími impulsy z osoilátoru 12. V intervalu, který je určen Jako výřez obrazu, vydává obvod 17 předvolby na svém výstupu Cl druhého řídicího signálu druhý řídicí signál, kterým Jsou aktivovány druhý spínač £ a třetí spínač 16 tak, že propouětějí Jasový signál frekvenčními kanály D^. '. .D . Na výstupu C9 prvního řídicího signálu se objevuje první řídicí signál, kterým je aktivován první spínač £ tak, že propouští analyzovaný signál po dobu od počátku vyhodnocování výřezu do počátku snímkového synchronizačního impulsu, zatímco ve zbylém časovém intervalu spojuje výstup dolní propusti S se zemí, a tím zajišťuje dosažení nulových počátečních podmínek pro vyhodnocení dalšího snímku.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro rozbor televizního obrazu, vyznačující se tím, že sestává ze separačního bloku (á) a z frekvenčního analyzátoru (b), přičemž separační blok (a) je tvořen sériovým řetězcem obvodu.(1) obnovy vstupního signálu, prvního usměrňovače (2) a zesilovače (3) s výstupem (A2) jasového signálu, přičemž k tomuto řetězci Je k výstupu obvodu (1) obnovy vstupního signálu připojen oddělovač (4) synchronizačních impulsů s výstupem (A3) řádkových synchronizačních impulsů a s výstupem (A4) snímkových synchronizačních impulsů a frekvenční analyzátor (b) Je tvořen frekvenčními kanály (D₁...D_n) paralelně připojenými mezi vstup (B2) Jasového signálu a vstupy analogového multiplexoru (10), Jehož výstup Je připojen k analogo-digitálnímu převodníku (11) s datovým výstupem (B5), přičemž každý frekvenční kanál (D^...D^) je tvořen sériovým řetězcem filtru (5), druhého usměrňovače (7), dolní propusti (8) a prvního spínače (9), jehož ovládací vstup je připojen ke vstupu (B9) prvního řídioího signálu.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že ke vstupu frekvenčního analyzátoru (b) je připojen řídiqí blok (c), tvořený obvodem (17) předvolby, opatřeným jednak čtyřmi vstupy (C6) předvolby, vstupem (C3) řádkových synchronizačních impulsů, vstupem (c4) snímkových synchronizačních impulsů a vstupem (171) řídicích impulsů, jednak výstupem (C9) prvního řídicího signálu a výstupem (C1) druhého řídicího signálu a dále tvořený oscilátorem (12), děličem (13) kmitočtu a fázovým detektorem (14), přičemž výstup oscilátoru (12) je připojen jednak ke vstupu (171) řídicích impulsů obvodu (17) předvolby, Jednak přes dělič (13) kmitočtu k Jednomu vstupu fázového detektoru (14), jehož druhý vstup je spojen se vstupem (C3) řádkových synchronizačních impulsů a jehož výstup je připojen k ovládacímu vstupu osoilátoru (12) a vstup (C3) řádkových synchronizačních impulsů je spojen s výstupem (A3) řádkových synchronizačních impulsů separačního bloku (a) a vstup (c4) snímkových synchronizačních impulsů je spojen s výstupem (a4) snímkových synchronizačních impulsů separačního bloku (a) a výstup (Cl) druhého řídicího signálu je spojen se vstupem (B1) druhého řídioího signálu frekvenčního analyzátoru (B), ve kterém je do každého frekvenčního kanálu (d^. ..D_n) vřazen mezi filtr (5) a druhý usměrňovač (7) druhý spínač (6) a všem frekvenčním kanálům (D^..,D_n) je předřazen třetí spínač (16), přičemž ovládaoí vstupy druhého spínače (6) a třetího spínače (16) jsou připojeny ke vstupu (B1) druhého řídicího signálu a výstup (C9) prvního řídicího bloku (c) je spojen se vstupem (B9) prvního řídioího signálu frekvenčního analyzátoru (b).