DE2140561C3 - Circuit arrangement for obtaining contour information from a video signal - Google Patents
Circuit arrangement for obtaining contour information from a video signalInfo
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Description
Röntgenbildabtaster, einem Aufzeichnungsgerät oder irgendeinem anderen Gerät, das ähnliche Information liefert, geliefert wird. Dieses Videosignal ist für zwei unterschiedliche Zeilenzeiten in F i g. 2a da» gestelltX-ray scanner, recorder, or any other device that provides similar information delivers, is delivered. This video signal is for two different line times in FIG. 2a put there
Der Eingang 1 ist mit einem Eingang einer Videosignalbearbeitungsschaltung 3 verbunden, deren Impulssignaleingang 5 mit einem Ausgang 7 eines Impulsgenerators 9 verbunden ist, der durch ein Synchronsignal des einem mit dem Eingang 1 verbundenen Eingang 11 zugc'ührten Videosignals synchronisiert wird,The input 1 is connected to an input of a video signal processing circuit 3 connected, the pulse signal input 5 with an output 7 of a pulse generator 9 is connected by a sync signal of the one connected to input 1 input 11 supplied video signal is synchronized,
In der Videosignalbearbeitungsschaltung 3 wird die Gleichstromkomponente des Videosignals aufbewahrt oder wiederhergesrellt.In the video signal processing circuit 3, the DC component of the video signal is preserved or restored.
Der dem Eingang 5 der Videosignalbearbeitungsschaltung 3 zugeführte Impuls ist ein sogenannter Fensterimpuls, wie dieser in F i g. 2b dargestellt ist, mit dem gevünschtenfalls ein unwichtiger Teil des zu untersuchenden Bildes ausgetastet werden kann.The input 5 of the video signal processing circuit 3 supplied pulse is a so-called window pulse, like this one in FIG. 2b is shown with the If desired, an unimportant part of the image to be examined can be blanked.
An einem Ausgang 13 erscheint dann ein Videosignal, wie dies in F i g. 2c dargestellt istA video signal then appears at an output 13, as shown in FIG. 2c is shown
In den F ·. g. 2a und 2c sind durch horizontale gestrichelte Linien die Pegel angegeben, auf denen in den beiden nebeneinander dargestellten, in unterschiedlichen Teilen des Bildes und folglich in unterschiedlichen Zeilenzeiten auftretenden Videosignalen die Pegel liegen können, wobei eine Konturinformation erhalten werden müßte, um eine richtige Verwertung derselben verwirklichen zu können. Diese Pegel sind vom Signalinhalt des Videosignals abhängig.In the F ·. G. 2a and 2c are dashed by horizontal ones Lines indicated the levels on which in the two shown side by side, in different Parts of the image and consequently the video signals appearing in different line times have levels can, whereby a contour information would have to be obtained in order to properly utilize the same to be able to realize. These levels depend on the signal content of the video signal.
Die Erhaltung der richtigen Konturinformation erfolgt in einer Konturbestimmungsschaltung 15 nach der Erfindung.The correct contour information is maintained in a contour determination circuit 15 according to the Invention.
Die Konturbestimmungsschaltung 15 hat einen Videosignaleingang 17, der mit dem Ausgang 13 der Videosignalbearbeitungsschaltung 3 verbunden ist, und enthält nacheinander eine Pufferspeicherschaltung 19, die eine Löschschaltung 21 hat eine Lesespeicherschaltung 23, eine Pegeländerungsschaltung 25 und eine Pegelvergleichsschaltung 27.The contour determination circuit 15 has a video signal input 17, which is connected to the output 13 of the video signal processing circuit 3, and successively includes a buffer circuit 19 which has an erase circuit 21 and a read-only memory circuit 23, a level changing circuit 25, and a level comparing circuit 27.
Die Pufferspeicherschaltung 19 bekommt an einem Eingang 29 das dem Eingang 17 der Konturbestimmungsschaltung 15 zugeführte Videosignal. Dieses Signal wird der Basis eines als Emitterfolger geschalteten npn-Transistors 31 zugeführt und über einen nach einer negativen Speisespannung von -12 V peschalteten Emitterwiderstaiid 33 reproduziert Der Kollektor des Transiscors 31 liegt an einer positiven Speisespannung von +12V.The buffer memory circuit 19 receives at an input 29 that of the input 17 of the contour determination circuit 15 supplied video signal. This signal becomes the base of an emitter follower npn transistor 31 supplied and via a after a negative supply voltage of -12 V peschalten Emitterwiderstaiid 33 reproduced the collector of the Transiscors 31 is connected to a positive supply voltage of + 12V.
Das Videosignal am Emitterwiderstand 33 liegt auch an der Basis eines pnp-Transistors, dessen Emitter über einen Widerstand 37 an eine O-Klemme einer Speisequelle liegt und dessen Kollektor über einen Kondensator 35 an einer negativen Spannung von -6 V liegt die durch einen Spannungsteiler mit einem Widerstand 41 und einer Zener-Diode 43 geliefert wird. Der Kondensator 39 ist durch einen Feldeffekttransistor 45 der Speicherlöschschaltung 21 überbrücktThe video signal at the emitter resistor 33 is also at the base of a pnp transistor, the emitter of which is over a resistor 37 to an O-terminal of a supply source and whose collector is connected to a negative voltage of -6 V via a capacitor 35 is supplied by a voltage divider with a resistor 41 and a Zener diode 43. The condenser 39 is bridged by a field effect transistor 45 of the memory erase circuit 21
Der Transistor 35 dient nun als Videosignalstromquelle und lädt beim Auftreten eines Videosignals den Kondensator 39 auf, der dadurch eine Ladung und folglieh eine Spannung erhält, die vom Bildinhalt abhängig ist und in diesem Fall also einen integrierten Wert des Videosignalstromes hat. Der Verlauf der Spannung am Kondensator 39 ist in F i g. 2f dargestelltThe transistor 35 now serves as a video signal current source and charges when a video signal occurs Capacitor 39, which thereby receives a charge and consequently a voltage that depends on the image content and in this case has an integrated value of the video signal stream. The course of the voltage on Capacitor 39 is shown in FIG. 2f
Der Feldeffekttransistor 45 der Speicherlöschschal- &5 tung 21 ist mit der Steuerelektrode über einen Widerstand 47 an den Kollektor eines pnp-Transistors 49 gelegt. Dieser Kollektor ist weiter über einen Widerstand 51 mit der Speisespannung von —12 V verbunden. Diese Basis des Transistors 49 liegt an einer Speisespannung von +6 V und der Emitter über einen Widerstand 53 an der Speisespannung von +12V. Dem Emitter wird weiter ein von einem Ausgang 55 des Impulsgenerators 9 herrührender Impuls zugeführt, der jeweils nach dem Auftreten des Synchronimpulses im Videosignal fällt Dies ist in F i g. 2d dargestelltThe field effect transistor 45 of the memory erase switch & 5 device 21 is connected to the control electrode via a resistor 47 to the collector of a pnp transistor 49. This collector is further connected to the supply voltage of -12 V via a resistor 51. This The base of the transistor 49 is connected to a supply voltage of +6 V and the emitter is connected to a resistor 53 at the supply voltage of + 12V. The emitter is also fed by an output 55 of the pulse generator 9 resulting pulse is supplied, each after the occurrence of the sync pulse in the video signal This is shown in FIG. 2d shown
Die Verbindung des Kollektors des Transistors 35 mit dem Pufferspeicherkondensator 39 ist weiter über einen Feldeffekttransistor 57 mit einem Kondensator 59 und mit der Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors 61 verbunden. Der Kondensator 59 ist mit der anderen Seite an eine O-Leitung der Speisung gelegt. Die Steuerelektrode (gate) des Feldeffekttransistors 57 ist über einen Widerstand 63 mit dem Kollektor eines pnp-Transistors 65 verbunden. Dieser Kollektor liegt weiter über einen Widerstand 67 an der Speisespannung von -12 V. Der Emitter des Transistors 65 ist über einen Widerstand 69 mit der + 12-V-Speisespannung verbunden und bekommt weiter einen von einem Ausgang 71 des Impulsgenerators 9 herrührenden Impuls zugeführt, der in F i g. 2e dargestellt ist. Dieser Im puls tritt jeweils bei der Vorderflanke des Synchronimpulses im Videosignal auf und geht jeweils dem Impuls nach F i g. 2d vorher.The connection of the collector of the transistor 35 to the buffer storage capacitor 39 is further above a field effect transistor 57 with a capacitor 59 and with the control electrode of a field effect transistor 61 connected. The other side of the capacitor 59 is connected to an O line of the supply. The control electrode (gate) of the field effect transistor 57 is connected to the collector of a resistor 63 pnp transistor 65 connected. This collector is also connected to the supply voltage via a resistor 67 of -12 V. The emitter of the transistor 65 is connected to the +12 V supply voltage via a resistor 69 connected and also receives a pulse originating from an output 71 of the pulse generator 9 supplied, which is shown in FIG. 2e is shown. This Im pulse occurs at the leading edge of the sync pulse in the video signal and goes beyond the pulse according to FIG. 2d before.
Die Transistoren 57, 61 und 65 und der Kondensator 59 bilden einen Teil der Lesespeicherschaltung 23. Eine Ausgangselektrode des Transistors 61 liegt über einen Widerstand 73 an der Speisespannung -12 V und ist weiter mit einem Eingang 75 der Pegeländerungsschaltung 25 verbunden, die weiter an einem Eingang eines Differenzverstärkers 77 liegt, dessen anderer Eingang mit einem einstellbaren, durch einen Kondensator 79 entkoppelten Spannungsteiler 81, 83 zwischen 0 und —12 V verbunden ist.The transistors 57, 61 and 65 and the capacitor 59 form part of the read-only memory circuit 23. One The output electrode of the transistor 61 is connected to the supply voltage -12 V via a resistor 73 and is further connected to an input 75 of the level change circuit 25, which is further connected to an input of a Differential amplifier 77 is located, the other input with an adjustable, through a capacitor 79 decoupled voltage divider 81, 83 between 0 and -12 V is connected.
Das dem Eingang 75 der Pegeländerungsschaltung 25 zugeführte Signal ist in F i g. 2g dargestellt. Je nach dem Signalinhalt der vorhergehenden Zeilenhinlaufzeit wird ein Pegelwert erhalten, der mit einem durch die Spannungsteilerschaltung 81,83 bestimmten Wert kontinuiert an einem Ausgang 85 des Differenzverstärkers 77 abgegeben und dem Emitter eines als Klemmschalter dienenden pnp-Transistors 87 zugeführt wird, dessen Basis einen während der hinteren Schwarzschulter des Synchronimpulses des Videosignals auftretenden Klemmimpuls, der von einem Ausgang 88 des Impulsgenerators 9 herrührt, zugeführt bekommt. Der Kollektor des Transistors 87 ist mit einem Kondensator 98 und mit einem Eingang 91 der Pege'vergleichsschaltung 27 verbunden. Der Kondensator 98 liegt mit der anderen Seite an einem Videosignaleingang 93 der Pegeländerungsschaltung, der mit dem Ausgang 13 der Videosignalbearbeitungsschaltung 3 verbunden ist. Infolge des Klemmschalters 87 wird der Schwarzpegel im Videosignal am Eingang 91 der Pegelvergleichsschaltung 27 jeweils auf einen Pegel geklemmt, der vom Bildinhalt des in der vorhergehenden Zeilenzeit auftretenden Videosignals abhängig ist, welcher Pegel am Emitter des Klemmschalters 87 auftritt. Dies ist in F i g. 2h dargestellt, in der durch eine horizontale gestrichelte Linie der Pegel angegeben ist, über dem die Pegelvergleichsschaltung 27 eine Ausgangsspannung gibt. Die Ausgangsspannung der Pegelvergleichsschaltung, die beispielsweise ein begrenzter Differenzspannungsverstärker oder ein Schmitt-Trigger sein kann, ist in F i g. 2i dargestellt. Diese Wellenform enthält die Information in bezug auf die Konturen im Bild, die fürThe signal fed to the input 75 of the level changing circuit 25 is shown in FIG. 2g. Depending on the signal content of the preceding line trace time, a level value is obtained which is matched by the Voltage divider circuit 81, 83 determined value continued at an output 85 of the differential amplifier 77 delivered and fed to the emitter of a pnp transistor 87 serving as a clamp switch, the Base one occurring during the back porch of the sync pulse of the video signal Clamping pulse, which originates from an output 88 of the pulse generator 9, is supplied. The collector of transistor 87 is connected to a capacitor 98 and to an input 91 of the level comparator circuit 27 connected. The other side of the capacitor 98 is connected to a video signal input 93 of the level change circuit, which is connected to the output 13 of the video signal processing circuit 3. As a result of the clamp switch 87 becomes the black level in the video signal at the input 91 of the level comparison circuit 27 each clamped to a level that corresponds to the image content of the previous line time Video signal is dependent on which level occurs at the emitter of the clamp switch 87. This is in F i g. 2h, in which the level is indicated by a horizontal dashed line above which the Level comparison circuit 27 gives an output voltage. The output voltage of the level comparison circuit, which can be, for example, a limited differential voltage amplifier or a Schmitt trigger in Fig. 2i shown. This waveform contains the information related to the contours in the image that are necessary for
eine Oberflächenbestimmung des interessierenden Teils des aufgenommenen Bildes von Bedeutung sind.a surface determination of the part of interest of the recorded image are important.
Diese Oberflächenbestimmung wird weiter durch eine Oberflächenbestimmungsschaltung 93 durchgeführt, die durch eine Programmierschaltung 95 betätigt wird. Die Programmierschaltung 95 wird wieder vom Impulsgenerator 9 gesteuert.This surface determination is further performed by a surface determination circuit 93, which is operated by a programming circuit 95. The programming circuit 95 is again from Pulse generator 9 controlled.
Weiter ist in F i g. 1 eine Bildwiedergabeanordnung 97 dargestellt, an der gewünschtenfalls das Videosignal in ein Bild umgewandelt werden kann.Further in FIG. 1 shows a picture display device 97 on which, if desired, the video signal can be converted into an image.
Die Wirkungsweise der Video-Konturbestimmungsschaltung wird nun an Hand der F i g. 1 und 2 näher erläutert.The mode of operation of the video contour determination circuit is now illustrated in FIG. 1 and 2 closer explained.
Das Videosignal nach Fig.2c am Eingang 17 wird über den Emitterfolger 31 und den als Stromquelle wirksamen Transistor 35 in einen Ladestrom des Kondensators 39 umgewandelt. Dieser Kondensator 39 wird infolge der Impulse nach F i g. 2d zunächst entladen, nachdem infolge der Impulse nach F i g. 2e die Spannung am Pufferspeicherkondensator 39 auf den Lesespeicherkondensator 59 übertragen worden ist. Diese Übertragung der Spannung erfolgt während des Zeitabschnittes fi — ß bzw. fii — fi2, in dem der Feldeffekttransistor 57 infolge der von dem mit den Impulsen nach F i g. 2e gesteuerten Transistor 65 abgegebenen positiven Impulse leitend ist. Die nachfolgende Entladung des Pufferspeicherkondensators 39 erfolgt während des Zeitabschnittes ft — to bzw. /13 — fn, in denen der Feldeffekttransistor 45 infolge der von dem mit den Impulsen nach F i g. 2d gesteuerten Transistor 49 abgegebenen positiven Impulse leitend ist. Während der restlichen Zeit sind die Transistoren 45 und 57 gesperrt. The video signal according to Fig.2c at the input 17 is Via the emitter follower 31 and the transistor 35 acting as a current source into a charging current of the capacitor 39 converted. This capacitor 39 is due to the pulses according to FIG. 2d initially discharged, after, as a result of the impulses according to FIG. 2e the voltage on the buffer storage capacitor 39 to the Read storage capacitor 59 has been transferred. This transfer of voltage takes place during the Period of time fi - ß or fii - fi2, in which the field effect transistor 57 as a result of the from the with the impulses according to Fig. 2e controlled transistor 65 delivered positive impulses is conductive. The subsequent discharge of the buffer storage capacitor 39 takes place during the period ft - to or / 13 - fn, in those of the field effect transistor 45 as a result of the from the with the pulses according to F i g. 2d controlled transistor 49 emitted positive impulses is conductive. During the rest of the time, the transistors 45 and 57 are blocked.
Der vom Transistor 35 gelieferte, von der Amplitude des Videosignals abhängige Strom zum Pufferspeicherkondensator 39 im Zeitabschnitt ß — te bzw. fts — fig läßt die Spannung an diesem Kondensator ändern, wie dies in F i g. 2f angegeben ist, bis zu einem im ZeitpunktThe current, which is supplied by the transistor 35 and is dependent on the amplitude of the video signal, to the buffer storage capacitor 39 in the time segment β-te or fts-fig causes the voltage across this capacitor to change, as shown in FIG. 2f is given up to one in time
während der Periode fs — te bzw. fts — fie leitend und ist also weiter gesperrt.during the period fs - te or fts - fie conductive and is therefore still blocked.
Die Spannung am Lesespeicherkondensator 59 entspricht nun immer der in der vorhergehenden Zeilenzeit erreichten Spannung am Pufferspeicherkondensator 39 und wird über den Transistor 61 dem Eingang 75 des Differenzverstärkers 77 zugeführtThe voltage on the read storage capacitor 59 now always corresponds to that in the previous line time reached voltage at the buffer storage capacitor 39 and is connected to the input 75 via the transistor 61 of the differential amplifier 77 is supplied
Über den Differenzverstärker 77 wird der erhaltene Spannungspegel in entgegengesetztem Sinne um durch die Einstellspannung des Spannungsteilers 81, 8; kontinuierlich zum Klemmschalter 87 übertragen, dei während der Zeitabschnitte ti — h bzw. /13 — η 4 lei tend ist und, wie F i g. 2h darstellt, den Pegel des Video signals am Eingang 91 der Pegelvergleichsschaltung je weils an den Bildinhalt des Videosignals der vorhergehenden Zeilenzeit anpaßt, so daß eine schnelle Korrektur dieses Pegels erhalten wird und der Einfluß störender Bildelemente unmittelbar korrigiert wird.Via the differential amplifier 77 , the voltage level obtained is increased in the opposite sense by the setting voltage of the voltage divider 81, 8; continuously transmitted to the terminal switch 87, which is conductive during the time segments ti - h or / 13 - η 4 and, as in FIG. 2h represents the level of the video signal at the input 91 of the level comparison circuit adapts each Weil to the picture content of the video signal of the previous line time, so that a quick correction of this level is obtained and the influence of interfering picture elements is corrected immediately.
Im obenstehenden bildet der Pufferspeicherkonden sator 39 mit dem Transistor 35 einen Integrator. Obschon dies eine günstige Kombination ist, ist es aucr möglich, im Pufferspeicherkondensator einen Maximaloder Minimalwert oder einen zwischen dem Maximum oder Minimum liegenden Mittelwert zu speichern wenn an Stelle des Integrators eine oder mehrere Detektionsschaltungen in der Pufferspeicherschaltung IS verwendet werden.In the above, the buffer storage capacitor 39 forms with the transistor 35 an integrator. Although If this is a favorable combination, it is also possible to set a maximum or To store minimum value or a mean value lying between the maximum or minimum if, instead of the integrator, one or more detection circuits in the buffer memory circuit IS be used.
An Stelle den Pegel im Videosignal immer anzupassen, ist es selbstverständlich auch möglich, den Vergleichspegel der Pegelvergleichsschaltung 27, der nun ständig auf dem in Fig.2h durch gestrichelte Linien dargestellten Wert gehalten wurde, anzupassen und das Videosignal auf einem konstanten Pegel der Pegelvergleichsschaltung 27 zuzuführen.Instead of always adjusting the level in the video signal, it is of course also possible to adjust the comparison level the level comparison circuit 27, which is now constantly on the in Figure 2h by dashed lines was held to adjust and the video signal at a constant level of the level comparison circuit 27 feed.
Die Austastung des Videosignals außerhalb der Zeilenrücklaufzeiten kann gewünschtenfalls fortgelassen werden.The blanking of the video signal outside the line retrace times can be omitted if desired.
Eine Pegelbestimmung, die alle zwei oder mehr Zeilen stattfindet, ist selbstverständlich auch möglich, ebenso wie eine alle zwei oder mehr Zeilen stattfindende Bestimmung eines mittleren Pegels.A level determination that takes place every two or more lines is of course also possible, as well as a determination of an average level which takes place every two or more lines.
Weil mit analogen Signalen gearbeitet wird, werden Kondensatoren als Speicherelemente verwendet; sollte jedoch aus irgendeinem Grunde die Verwendung digitaler Signale gewünscht sein, so lassen sich gewünschtenfalls andere Speichertypen verwenden.Because analog signals are used, capacitors are used as storage elements; should however, if for some reason it is desired to use digital signals, then, if so desired use other types of storage.
rCi Jit ve.wciiucien transistoren und Speisespannungen gilt, daß diese nur als Beispiel dienen und für die Erfindung an sich nicht wesentlich sind.rCi Jit ve.wciiucien transistors and supply voltages it applies that these serve only as an example and are not essential for the invention per se.
Obschon die Konturbestimmungsschaltung in diesem Fall in einem Kardioplanimeter verwendet worden ist, können andere Anwendungsbereiche wie beispielsweise Isodensitätslinienschreiber, bei denen eine Korrektur des Isodensitätspegels erwünscht ist, möglich sein.Although the contour determining circuit has been used in a cardioplanimeter in this case, can be used in other areas of application, such as isodensity chart recorders, for which a correction of the isodensity level is desired.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US16723871A | 1971-07-29 | 1971-07-29 |
Publications (3)
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DE2140561A1 DE2140561A1 (en) | 1973-02-22 |
DE2140561B2 DE2140561B2 (en) | 1976-02-26 |
DE2140561C3 true DE2140561C3 (en) | 1976-10-07 |
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