DD150380A1

DD150380A1 - Signaluebertragungsanordnung fuer die abtastung von bildvorlagen

Info

Publication number: DD150380A1
Application number: DD22082980A
Authority: DD
Inventors: Frank Rossner
Original assignee: Frank Rossner
Priority date: 1980-05-02
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1981-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Signaluebertragung fuer die Abtastung von Bildvorlagen, insbesondere bei der Abtastung von fotographischen Vorlagen, die mit Meszkammern gewonnen werden, wobei die Vorlagen einer fotometrischen thermatischen Auswertung zugefuehrt werden. Zwischen einer Abtaststeuereinheit und der Signalwandlungseinheit wird eine Korrektureinheit fuer die Generalisierung einer in der Bildvorlage enthaltenen Kontrastuebertragungsfunktion angeordnet und zwischen der Signalwandlungseinheit und dem Bildspeicher ein Wechselpuffer mit mindestens zwei Pufferbereichen, wobei die Signalwandlungseinheit auch mindestens zwei von der Korrektureinheit ladbare Bereiche aufweist.

Description

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Titel;

Signalübertragungsanordnung für die Abtastung von Bildvorlagen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Signalübertragung für die Abtastung von Bildvorlagen, bei der eine Abtaststeuereinheit mittels einer Korrektureinheit, einem Abtaster, einem Analog-Digital-Umsetzer, einer Signalwandlungseinheit, einem Wechselpuffer und einem Bildspeicher die Abtastung einer Bildvorlage organisiert.

Diese Anordnung ist besonders anwendbar bei der Abtastung von fotographischen Vorlagen, die mit bleßkammern gewonnen werden, wobei die Vorlagen einer fotometrischen, thematischen Auswertung zugeführt werden.

\ 5 Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Die Abtastung von Bildvorlagen über eine programmierbare Umkodierungstabeile (Signalwandlungseinheit), die die Umkodierung innerhalb einer Zeile zum Zwecke der Graustufenumkodierung vornimmt ist z. B. in Displayprozessoren zur Auswertung von Bildern des Systems "101 der Firma Stanford-Technology" bekannt.

Den bekannten Anordnungen und Verfahren haften eine Reihe von Nachteilen an

Erfolgt die Abtastung der Bildvorlage über eine programmierbare Umkodierungstabelle zum Zwecke der Graustufenumkodierung, so treten durch die Kontrastübertragungsfunktion

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lind andere Nichtliniaritäten hervorgerufene radiometrische und fotometrische Verzerrungen der Bildinformation bei der Abtastung innerhalb einer Bildzeile auf. Weiterhin muß bei den bekannten Anordnungen nach der Bilddigitalisierung in einem Großrechner oftmals eine inverse Filterung durchgeführt werden, was eine zusätzliche Belastung des Gesamtsystems erfordert und zu einer Verteuerung führt. Wird eine Zerlegung der fotographischen Vorlagen, in Bereiche mit annähernd gleicher Kontrastübertragungsfunktion durch den Abtaster realisiert, so wird die Zeit der Bildwandlung in unzulässiger Weise stark erhöht.

Ziel der Erfindung;

Durch die Erfindung sollen die genannten Nachteile beseitigt, die Methode der Abtastung von Bildvorlagen schneller, gensuer und universeller anwendbar gestaltet und der Einsatz eines Großrechners umgangen werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abtastung von Bildvorlagen so VOrzunehmen, daß die durch die Kontrastübertragungsfunktion und andere Nichtliniaritäten hervorgerufene verfälschende Faktoren der Bildinformation bereits während des Abtastvorganges ausgeschaltet werden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Abtaststeuereinheit und der Signalwandlungseinheit eine Korrektureinheit für die Generalisierung einer in der Bildvorlage enthaltenen Kontras tüb ertragungs funktion und zwischen der Signalv/andlungs einheit und dem Bildspeicher ein Wechselpuffer mit mindestens zwei Pufferbereichen angeordnet ist, und daß die Signalwand lungs einheit mindestens zwei von der Korrektureinheit ladbare Bereiche aufweist.

Durch die Erfindung ist es möglich, die durch die Kontrastübertragungsfunktion und andere Nlehtliniaritäten auftretenden radiometrischen und fotometrischen Veraerrungen der

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Bildinformation bei der Abtastung einer Bildzeile zu korrigieren, indem eine automatische Korrektur der Kontrastlibertragungsfunktionscharakteristik des fotographischen Systems und gegebenenfalls der Uichtliniaritäten der punkt- und zellenförmigen Licht empfänger erfolgt* Außerdem ist es möglich, eine schnellere und genauere Abtastung der Bildvorlage durch ein vorausschauendes Laden der funktionellen Signalwandlungseinheit entsprechend der Fragmenteverteilung Über das Bildfeld hinweg vorzunehmen· Zusätzlich enthält die Signalwandlungseinheit eine Einrichtung zur Ermittlung der Grauwertverteilung der Bildvorlage im Tempo der Abtastung,

Ausfuhrungsbeispielt

Die Erfindung soll anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert werden· Es zeigen:

Pig. 1 die perspektivische Darstellung der Abtasteinrichtung,

Pig. 2 das Blockschaltbild des elektronischen Teiles der Anordnung.

Pi© Anordnung nach Fig. 1 enthält den Abtaster 1, den Analog-Digital-Umsetzer 2 und die funktioneile Signalwandlungseinheit 3 mit zwei ladbaren Tabelle 4 und 5· Zwischen der funktionellen Signalwandlungs einheit 3 und der Abtastßteuereinheit б befindet sich zum einen die Korrektureinheit 7, die von der Abtaststeuereinheit 6 die Tabellenladebefehle χ bekommt, und zum anderen der Wechselpuffer mit zwei Pufferbereichen 9 und 10. Vom Wechselpuffer 8 gelangen die Signale einmal zum Bildspeicher 11 oder über die Abtaststeuereinheit б zum Zentralrechner 12.

Die funktioneile Signalwandlungseinheit 3 mit den zwei ladbaren Tabellen 4 und 5, sowie die Korrektur einheit 7 führen zusammen mit der Abtaststeuereinheit б die automatische Korrektur der Kontrastübertragungsfunktionscharakteristik des fotographischen Systems und gegebenenfalls die Korrektur der· Nichtlinearität der punkt-oder zeilen-

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förmigen Licht empfang er durch. Die Korrektureinheit 7 arbeitet dabei mit von den Parametern der fotographischen Einrichtung und den Empfängerelementen abgeleiteten Werten, indem das gesamte Bildfeld entsprechend der vorgegebenen Genauigkeit in Fragmente gleicher Kontrastübertragungsfunktion eingeteilt wird, und ein vorausschauendes Laden der Tabellen 4 und 5 der funkt ioneilen S ignalwandlungs einheit 3 entsprechend der Fragmenteverteilung über das Bildfeld hinweg erfolgt und die Grauwerte der Bildvorlage ent-

}₀ sprechend dem jeweils gültigen Inhalt der Signalwandlungseinheit 3 umkodiert werden. Der Wechselpuffer 8 wird von der Abtaststeuereinheit 6 aus in seiner Arbeit programmiert und gestattet ein gleichzeitiges Eintragen von Bildinformationen in einen Pufferbereich 9 und das Auslesen eines anderen Pufferbereiches 10 in den Bildspeicher 11, womit eine Entkopplung der Bildabtasteinrichtung und des Bildspeichers 11 gewährleistet wird. Der Histogrammgenerator als Bestandteil der Signalwand lungs einheit 3 wird in der Regel nach der Abtastung einer Bildvorlage oder eines Fragment es von der Abt as t st euer einheit б aus der Signalwandlungseinheit 3 gelesen.

Durch die nachfolgend beschriebene Anordnung der Fig. 2 wird der Signalfluß bei der Bilddigitalisierung in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen dargestellt.· Die Anordnung nach Fig. 2 enthält die Abtaststeuereinheit б mit den Baugruppen Mikrorechnerzentraleinheit 13, den Mikrobaugruppenansteuerungen zur Organisation der Arbeit des Abtasters 18, den Controller mit Zentralrecbnerkopplung 14, das Bedien- und Ein-Ausgabepult 15, die Bildspeicheransteuerung 19, das Einheitsbussyst em 20 zur gleichartigen Steuerung der Arbeit aller Baugruppen und die Steuereinheit zur Siirmltanarbeit zweier direkter Speichersugriffskanäle 17, Die Korrektureinheit 7 besteht aus dem Mikrorechner, dem Programm- und Datenspeicher, einer Koppelschnittstelle mit

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dem Einheitsbus des Mikrorechners, einer Kopplung zur Funktionswandlungseinheit und einem Synchronisationseingang zur Synchronisation der Zerlegung des Bildes längs einer Zeile in eine vorgegebene Anzahl von Bildpunkten. Die Signalwandlungseinheit 3 besteht aus einer Eingangslogik, enthaltend Schaltkreise zur Speicherung von mindestens zwei SignalwandlungstabelLen ( 256x8 bit als Beispiel), die wahlweise von der Korrektureinheit oder durch die vom Vorverstärker ankommenden AD umgesetzten Daten gelesen werden kann. Einem Histogrammgenerator mit (256x24 bit) Worten, dessen Inhalt während der Wiedergabe automatisch generiert wird und der auf Signale der Korrektureinheit 7 hin rückgesetzt wird,,oder aber über den Wiedergab-ekanal 16 nach Adressierung durch die Korrektureinheit 7 gelesen wird.

Der Viechseipuffer 8 besteht aus den Pufferbereichen 9 und 10, deren maximale Länge 2 Worte beträgt und die ein Einlesen von Daten über den Kanal Daten 1, oder ein Auslesen von Daten über den Kanal Daten 2 ermöglicht.

Der V or verstärkung s kanal 21 enthält einen punkt-, linien- oder matrizenförmigen Empfänger 1 mit Verstärker und einem geeigneten Analog-Digital-Umsetzer 2.

Der Bildspeicher 11 kann bestehen aus einem geeigneten Gerät z. B. einem Hochdichtenmagnetbandspeicher (HDDT), oder einem Magnetplattenspeicher (?.ШЗ), dessen elektromechanische Steuerfunktionen über die iiikrorechnerzentraleinheit 13 und dessen Datenübertragung über die Mikrorechnerzentraleinheit 13 zur Simultanarbeit der Baugruppe 17 gesteuert wird.

Das Datenleitsystem 22 besteht aus den leitungen WAIT 1, 2, READ 1,2 sowie Daten 1,2 und Adressen 1,2 und den Steuerleitungen zur Systemsynchronisation.

Die Anordnung nach Pig. 2 verfügt über zwei Arbeitsweisen, einmal die Abtastung von Bildinformationen mit nachfolgender Übertragung in einen Zentralrechner 12, und zum

anderen die Abtastung von Bildi&formationen mit nachfolgender Speicherung der Bildinformation in einem geeigneten Bildspeicher 12 z. B. in einem Magnetplattenspeicher oder einem Magnetbandspeicher.

с In beiden Betriebsweisen v/ird die zur Arbeit notwendige Steuerinforniation der Hikrorechnerzentraleinheit 13 durch den Zentralrechner 12 über den Controller 14 oder aber von einem Bediener über das Bedienungspult 15 der Anordnung in geeigneter Form, z. B. in Kommandofolgen, mitgeteilt. -jQ Wichtige Parameter der Steuerinforniation sind:

- Korrekturdaten in Form von Adresslisten und Tabellen, die das gesamte Bildfeld des Abtasters 1 lückenlos abschließen.

- Abtastparameter wie Fragmentbeginn, Fragmentformat und Abtastgrößen.

- Verstärkungskoeffizient des ü'iedergabekanals.

- Betriebsweise des Abtasters 1, d. h. Übertragung an einen Zentralrechner 12 oder in einen Bildspeicher 11.

Mittels der erwähnten Steuerinformation v/erden die einzelnen Baugruppen der Abtaststeuereinheit 6, die Korrektursinheit 7 und falls erforderlich der Wiedergabekanal 16 und -der Bildspeicher 11 durch ein Programm der Liikrorechnerzentraleinheit 13 auf ihre Arbeit vorbereitet und die erforderliche zeitliche Heihenfolge des AbtastVorganges durch ein geordnetes Zuschalten der einzelnen Baugruppen organisiert.

Die Korrektureinheit 7 erhält von der !.likrorechnerzentraleinheit 13 die jeweilige Abtastposition in der Bildauslenkungs !coordinate у (siehe Fig. 1) mitgeteilt und stellt dareufhin die Parameter für die Signalv/andlungstabeilen 4,5 für diese Zeile zusagen. Danach v/erden von der Korrektureinheit 7 Steuer-Adress- und Datenleitungen in bekannter Form sequentiell vorausschauend die Signalwandlungstabellen 4,5 geladen und die erste Signal.vandlungstabelle 4 zum Y/andeln freigegeben. Als Adresse zum Auslesen des Inhalts der Signalv/andlungstabellen 4,5 dienen die AD-ge-

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wandelten Bildsignale. Synchron zu einem über ein geeignetes Meßsystem (z. B. optische oder mechanische Geber) abgeleiteten Synchronimpulsen (SI), die den WandlungsZeitpunkt der Bildinformation festsetzen, wird in der Korrektureinheit 7 eine Zähleinrichtung, die die Anzahl der abgetasteten Bildpunkte festhält und entsprechend ihren Parametern zu einem vorgegebenen Zeitpunkt auf das Ansprechen einer neuen Signalwandlungstabelle 4 oder 5 umschaltet, während die vorhergehende Signalwandlungstabeile 4 oder 5 mit neuen Daten beschrieben werden kann.

Die in den Speicherworten der Signalwandlungstabellen 4,5 enthaltenen digitalen Worte werden adressiert und mittels geeigneter Schaltungen ausgelesen

Je nach Betriebsart werden die nach der funktionellen Signalwandlungseinheit 3 auf die Datenleitung Daten 1 austretenden Signale über den 7/i ed ergab ekanal 16 einem Pufferspeicher in der Mikrorechnerzentraleinheit 13 und dem Controller 14 an den Zentralrechner 12 übertragen oder aber unter Steuerung der Baugruppe 17 in einen Bereich des Wechselpuffers 8 eingelesen. Die Synchronisation dieses Einlesens erfolgt wie in der Technik bekannt mittels sogenannter Quittierungssignale, die für die Arbeit des Wechselpuffers 8 und der Baugruppen 3, 17 und 11 gezeigt werden. Das Zusammenspiel der Baugruppe 3 und 16 beim Auslesen der Bilddaten erfolgt analog dem soeben dargestellten Vorgang.

In der Betriebsart Abtastung von Bildinformationen mit nachfolgender Speicherung in einem Bildspeicher 11 erfolgt das Ein- und Auslesen des Wechselpuffers 8 mittels der Baugruppe 17. Die Baugruppe 17 verfügt über zwei selbständige direkte Speicherzugriffseinrichtungen, die von der IJikrorechnerzentraleinheit 13 für ihre Arbeit eingestellt werden. Insbesondere wird einem direkten Speicherzugriffen ein Bufferspeicherbereich 9 und 10 vorgegeben, in den Daten einzulesen bzw. aus dem Daten zu lesen sind. Dabei arbeitet der direkte Speicherzugriff nur zwischen den Baugruppen 13 und

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9 oder 3 und 10 und der 2. direkte Speicherzugriff zwischen den Bereichen 9 oder 10. Durch geeignete T7ahl des Steuerprogrammes der Baugruppen 13 wird sichergestellt, daß immer zyklisch die jeweiligen Pufferspeicher eingesprochen werden, so daß immer in unterschiedliche Bereiche gelesen bzw. geschrieben wird. Der V/echselpuffer 8 dient somit in erster Linie der Synchronisation der unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten des Abtasters und des Bildspeichers 12.

Claims

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Erfindung anspruoh;

Signalübertragungsanordnung für die Abtastung von Bildvorlagen, mit einem Abtaster, einem Analog-Digital-Umsetzer, einer Signalwandlungseinheit, einer Abtaststeuereinheit und einem Bildspeicher,

gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der AbtastSteuereinheit und der Signalwandlungseinheit eine Korrektureinheit für die Generalisierung einer in der Bildvorlage enthaltenen Kontrastübertragungsfunktion und zwischen der Signalwandlungseinheit und dem Bildspeicher ein 7/echselpuffer mit mindestens zwei Pufferbereichen angeordnet ist und daß die Signalwandlungseinheit mindestens zwei von der Korrektureinheit ladbare Bereiche aufweist.

1. 10. 1980

Hierzu__iL$eiten Zeichnungen

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