DE2533177A1 - Vorrichtung zur verarbeitung von auf einem sichtgeraet anzuzeigenden informationen - Google Patents

Description

Fo 9396 D

² *■ Juli 1975

DipL-lng. Jürgen WEINMILLER

PATENTASSESSOR 2 5 3 3 1 7

8OOO München 8O
Zeppelinstr. 63

COMPAOHIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75OO8 PARIS, Frankreich

VORRICHTUNG ZUR VERARBEITUNG VON AUF EINEM SICHTGERAT ANZUZEIGENDEN INFORMATIONEN

Die Erfindung bezieht sich auf Sichtgeräte für Informationen, die in digitaler Form am Ausgang eines Rechners verfügbar sind und ein auf einem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre einer vom Rechner gesteuerten Sichtanlage anzuzeigendes Bild bestimmen.

Bei Sichtgeräten weiß man, daß derartige Informationen in Bildhaltespeichern zwischengespeichert werden, aus denen sie zyklisch ausgelesen werden, um während der Bildanzeige den Eindruck eines Dauerbildes zu erzeugen. Das eigentliche Bild wird durch geeignete Steuerung der Ablenkung des Elektronenstrahls der kathodischen Einheit in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden Positionierungsdaten erreicht, die der Haltespeicher liefert, oder implizit durch eine fernsehartige Abtastung bestimmt. Die

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Helligkeitswerte und/oder Farbwerte der aufeinanderfolgenden Bildpunkte bzw. -elemente werden ebenfalls durch geeignete Steuerbefehle an die kathodische Einheit in Abhängigkeit von entsprechenden Daten erzeugt, die in den in den Haltespeichern vorhandenen Informationen enthalten sind. Die Färb- und/oder Helligkeitsänderungen zwischen Bildelementen oder Bildelementgruppen ermöglichen ihre Unterscheidung und durch einfache visuelle Überprüfung eine Vorunterteilung dieser Elemente in mehrere Kategorien, um daraus die charakteristischen Kennzeichen des Bildes zu bestimmen.

Jedoch ist im Falle von sehr komplexen angezeigten Bildern die mögliche Helligkeits- und/oder Farbenänderung nicht immer für eine genaue Analyse des angezeigten Bildes ausreichend.

Mit der Erfindung soll eine solche genaue Analyse der charakteristischen Kennzeichen eines auf dem Bildschirm eines Sichtgeräts angezeigten Bilds ermöglicht werden, indem eine besondere Verarbeitung der das Bild definierenden Informationen ausgenutzt wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Informationen, die ein Bild in einer Kathodenstrahl röhre eines Bildsichtgeräts repräsentieren, wobei der Verlauf der aufeinanderfolgenden Bildelemente ausgehend von ersten Daten und die aufeinanderfolgenden Bildelemente von zweiten in den Informationen enthaltenen Daten bestimmt werden, mit denen die Bildeleraente voneinander unterschieden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein erstes Vergleichsmittel aufweist, das ein erstes Signal erarbeitet, das für die Lage der von ihm empfangenen zweiten Daten im Verhältnis zu in einer Pegel—

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Veränderungsskala dieser zweiten Daten definierten Pegelbereichen charakteristisch ist, und ein Umschaltmittel für die Pegel dieser zweiten Daten enthält, das den zweiten Daten in Abhängigkeit vom Wert des ersten für die Lage charakteristischen Signals verschiedene Pegel zuordnet.

Vorzugsweise weist das Pegelumschaltmittel einen durch ein Organ zur Bestimmung der Verarbeitungsweisen gesteuerten Eingangsverzweiger und einen Ausgangsmultiplizierer auf, die einen unter den in der Veränderungsskala definierten Bereichen ausgewählten Bereich über die gesamte Anderungsskala in Abhängigkeit von einer bestimmten Verarbeitungsweise ausdehnen können, um den Daten dieses ausgewählten Bereichs einen Ausgangspegel zu verleihen, der ein bestimmtes Verhältnis k mit seinem Eingangspegel aufweist, wobei dieses Verhältnis k der Ausdehnungsfaktor des ausgewählten Bereichs über die gesamte Skala ist, und um den außerhalb dieses ausgewählten Bereichs liegenden Daten einen konstanten vorbestimmten gleichen Pegel zu verleihen,, der einem Eingang des Verzweigers ausgehend vom Organ zur Bestimmung der Verarbeitungsweise zugeführt wird.

Die Erfindung wird im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden sechs Figuren näher erläutert :

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, mit der eine einfache Verarbeitung der sichtbar zu machenden Informationen erfolgen kann.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung des Prinzips, das bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 angewendet wird.

Fig. 3 stellt schematisch eine Ausführungsform der

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erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, mit der eine komplexere Verarbeitung der sichtbar zu machenden Informationen möglich ist.

Fig. 4 stellt die Funktionsweise der in der Vorrichtung gemäß Fig. 3 eingesetzten Schaltkreise dar.

Fig. 5 zeigt das bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 angewandte Prinzip.

Fig. 6 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, die aus der Vorrichtung gemäß Fig. 3 abgeleitet id:.

In Fig. 1 wird an der Stelle 1 ein Speicher gezeigt, der mit Helligkeitsdaten d in binärer Form geladen ist, die den aufeinanderfolgenden, ein Bild während seiner Haltezeit in einem Sichtgerät erzeugenden Punkten zugeordnet ist. Diese Helligkeitsdaten d werden in Aufeinanderfolgen am Ausgang eines am Eingang einer Einrichtung, mit der sie während der Bilddarstellung verarbeitet werden, vorhandenen Registers 2 geliefert. Die die aufeinanderfolgenden Punkte des Bildes betreffenden Daten d werden jeweils parallel auf dem Ausgang des Registers 2 geliefert.

Mit den Daten d ist eine Unterscheidung zwischen aufeinanderfolgenden Bildelementen oder Bildelementgruppen möglich, deren Verlauf ausgehend von Lagedaten, die gleichzeitig mit den entsprechenden Daten d entnommen werden, durch geeignete Steuerbefehle an die Kathodenstrahlablenkung der Kathodenstrahlröhre erhalten wird, so wie es in der Sichtgerätetechnik üblich ist.

Die aufeinanderfolgenden Daten d werden einem Vergleicher 3 zugeführt, der andererseits einen Referenzwert R in binärer Form erhält, der zuvor in einem Register 4 eingespeichert wurde.

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Der Vergleicher 3 liefert auf einem ersten Ausgang 5 ein erstes Signal, das für Gleichheit zwischen den von ihm empfangenen Daten d und dem Referenzwert R (d = R) steht. Auf einem zweiten Ausgang 6 liefert der Vergleicher das Vorzeichen S für die Differenz d - R; dieses Vorzeichen S definiert somit ein zweites Signal, das für die Anwesenheit von Daten d auf den Eingang des Vergleichers 3 steht, die kleiner als der Referenzwert R sind (d kleiner R) bzw. für Daten d, die größer als der Referenzwert R (d größer R) sind. Das aus dem Vergleicher 3 stammende Signal S wird einem Multiplizierer 7 auf einem Steuereingang 8 zwecks dessen Aktivierung zugeführt. Dieser Multiplizierer 7 empfängt ausgehend vom Register 2 entweder die Daten d oder die in einem Subtrahierer 9 erarbeitete Differenz d - R über einen ersten Befehlswähler 10. Darüber hinaus empfängt der Multiplizierer 7 entweder einen ersten Multiplikationskoeffizienten kl aus einem ersten Register 11 oder einen zweiten Multiplikationskoeffizienten k2 aus einem zweiten Register 12 über einen zweiten Befehlswähler 13. Bei den Koeffizienten kl und k2 handelt es sich, wie es noch gezeigt werden wird, um zuvor bestimmte Werte. Die Wähler 10 und 13 werden gleichzeitig durch einen Dekodierer 14 gesteuert, der mit einem Steuerorgan 15 verbunden ist, das die Auswahl einer Betriebs- bzw. Verarbeitungsweise durchführt, die nachfolgend erläutert wird.

Außerdem steuert der Dekodierer 14 einen Schaltkreis 16, der ein konstantes Helligkeitssignal liefert. Der Schaltkreis 16 empfängt auf einem Initialisierungseingang 17 das Signal, das für die Anwesenheit von Daten d auf dem Eingang des Vergleichers 3

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charakteristisch ist, die gleich dem Referenzwert R sind; dieses Signal wird wie erwähnt auf dem Ausgang 5 des Vergleichers 3 geliefert.

Ein ODER-Schaltkreis 18 verbindet die Ausgänge des Multiplizierers 7 und des Schaltkreises 16 mit einem Digitalanalogwandler 19. Das gelieferte analoge Signal wird für die Steuerung der Helligkeit des gerade angezeigten Bildpunktes verwendet, der Ausgang des Wandlers 19 ist mit dem Wehneltzylinder der Kathodenstrahlröhre des Sichtgeräts verbunden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in Fig. 2 beschrieben, die einen der Verarbeitungsvorgänge dieser Vorrichtung illustriert.

In Fig. 2 wird die mögliche Helligkeitsveränderung der Daten d zwischen dem Wert Null und dem Höchstwert M graphisch dargestellt; die Daten d sind jeweils Wörter mit vier Bits, die Helligkeitsveränderung liegt zwischen dem Niveau Null und dem Niveau 16. In der sich so ergebenden Skala Null bis M wird der gewählte und im Register 4 eingespeicherte Referenzwert R dargestellt.

Das Befehlsorgan 15 wählt unter drei verschiedenen Betriebsweise eine aus. Diese Betriebsweisen sind :

- Verarbeitung von Daten d, die gleich dem Referenzwert R sind,

- Verarbeitung von Daten d, die unter dem Referenzwert R liegen,

- Verarbeitung von Daten d, die über dem Referenzwert R liegen.

Bei der Betriebsweise, bei der die Verarbeitung von Daten d die gleich dem Referenzwert R sind, durchgeführt wird, nimmt die Hellgikeit der den Daten entsprechenden Punkte einen

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konstanten Wert an (Schaltkreise 16, 18, und 19 in Fig. 1) . Die übrigen Daten d, die von R verschieden sind, nehmen einen gleichen Wert an, der in diesem Fall Null ist; der Multiplizierer 7 ist passiviert. Auf dem im Sichtgerät angezeigten Bild erscheinen so die Punkte gleicher Helligkeit, somit Isoluxkurven.

Bei der Betriebsweise, bei der Daten verarbeitet werden, die unter dem Referenzwert R liegen, ist der Multiplizierer 7 aktiviert. Er empfängt die Daten d aus dem Eingangsregister 2 über den Befehlswähler 10 und den Koeffizienten kl aus dem Register 11 über den Befehlswähler 13. Der Koeffizient kl wird so gewählt, daß kl gleich — ist. In diesem Fall dehnt der Multiplizierer 7 den Bereich von Null bis R auf die gesamte Skala der Helligkeitswerte, d.h. von Null bis M, aus; diese Verarbeitungsweise ist in Fig. 2 symbolisiert, wo eine gegebene Größe d den Wert d¹ annimmt : d¹ = d χ kl. Die Daten d, die über R liegen oder gleich R sind, nehmen einen gleichen konstanten Wert an, der in diesem Fall Null ist.

Bei der Verarbeitungsweise, bei der Daten d betroffen sind, die über R liegen, ist der Multiplizierer ebenfalls aktiviert. Über die Befehlswähler 10 und 13 empfängt er den Wert d - R und den Koeffizienten k2. Der Wert des Koeffizienten k2 ist so gewählt, daß k2 = rr^· ist. In diesem Fall wird somit der Bereich

Μ,—κ

R bis M über die gesamte Skala der Helligkeitswerte von Null bis M gedehnt. Werte d, die unter R liegen oder gleich R sind, ergeben einen konstanten Wert, der Null ist.

In Fig. 3 wird eine Verarbeitungsvorrichtung für Daten dargestellt, die die Helligkeit von aufeinanderfolgenden Bildpunkten oder Bildelementen während der Darstellung des Bildverlaufs und seiner Aufrechterhaltung in einem Sichtgerät betreffen.

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Diese Vorrichtung wird bei der Verarbeitung von zwei unterschiedlichen eingespeicherten Informationsgruppen angewandt, die die Kennzeichen des anzuzeigenden Bildes bestimmen. Wie bei Sichtgeräten bekannt, werden die Informationen, die das Bild sowohl hinsichtlich der Konturen als auch der Unterscheidung zwischen Elementen bestimmen, in digitaler Form von einem Steuercechner geliefert. Die beiden Speicher, die die Information zur Unterscheidung zwischen Bildelementen enthalten, werden mit 20 und 21 bezeichnet, jede der Informationen liegt hier in Form eines Worts mit mehreren Bits, beispielsweise 8 Bits, vor. Über ein Register 22 bzw. 23 werden die Bits der aufeinanderfolgenden Wörter, die aus jedem der Speicher 20 stammen, parallel ausgelesen. Eine Zeitbasis 25 steuert das gleichzeitige Auslesen der Informationen der Speicher 20 bzw. 21.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 enthält eine Einheit 26, mit der die in den Speichern 20 und 21 vorhandenen Informationen helligkeitsmäßig verarbeitet werden.

Ein Steuerorgan 28 dieser Einheit 26 sorgt für die Überwachung der zuvor bestimmten Verarbeitung, die hier durchgeführt werden soll. Über dieses Steuerorgan 28 können der Verarbeitungseinheit 26 in kodierter Form Steueranweisungen zugeführt werden, die unter mehreren möglichen Verarbeitungsweisen die jeweilig durchzuführende Verarbeitung festlegen, so wie es nachfolgend erläutert wird.

Die Verarbeitungseinheit 26 für die in den Speichern und 21 enthaltenen Informationen weist einen Schaltkreis 30 auf, der Daten erarbeitet, die für die Helligkeit der aufeinanderfolgenden Lichtelemente, die jeweils zwei gleichzeitig aus den

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Registern 22 und 23 stammenden Informationen entsprechen, charakteristisch sind. Dieser Schaltkreis 30 wird durch einen Helligkeitsdefinierkodierer 31 gesteuert, der nach der durch das Steuerorgan 28 bestimmten Maskiertechnik arbeitet, wie es unter Bezug auf Fig. 4 noch genauer beschrieben wird.

Die im Schaltkreis 3O erarbeiteten Helligkeitsdaten werden von einem Anpassungsregister 32 empfangen, das durch einen Helligkeitsskaladekodierer 33 gesteuert wird. Dieser Helligkeitsskaladekodierer 33 entschlüsselt die den im Schaltkreis 30 erarbeiteten Informationen zugewiesene Helligkeit ausgehend vom Helligkeitsdefinierdekodierer 31. Der Dekodierer 33 steuert eine Anpassung der Bits jedes der vom Register 32 empfangenen Werte, damit jeder dieser Werte d in der größtmöglichen Helligkeitsskala im Sichtgerät definiert wird. Alle Daten d werden so in ein und derselben Skala Null bis M am Ausgang des Anpassungsregisters definiert, wie es ebenfalls in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Einheit 26 zur helligkeitsmäiigen Verarbeitung der Informationen arbeitet ausgehend von zwei Helligkeitsreferenzwerten Rl und R2, die durch das Steuerorgan 28 definiert werden. Ein erster Vergleicher 36 empfängt einerseits den Wert d vom Register 32 und andererseits den von einem zwischen den Vergleicher 36 und das Steuerorgan 28 geschalteten Dekodierer 35 entschlüsselten Referenzwert Rl. Der erste Vergleicher 36 liefert auf einem ersten Ausgang die Differenz d - Rl, die als absoluter Wert angegeben ist. Auf einem zweiten Ausgang liefert dieser Vergleicher das Vorzeichen Sl für diese Differenz d - Rl. Ein zweiter Vergleicher 38 empfängt einerseits ebenfalls die Daten d vom Register 32 und andererseits den Referenzwert R2, der durch einen zwischen dem Steuerorgan 28 und dem Vergleicher 38 liegenden

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Dekodierer 37 entschlüsselt wird. Dieser Vergleieher 38 liefert das Vorzeichen S2 für die Differenz d - R2.

Ein Dekodierer 41 für die helligkeitsmäßige Verarbeitungsweise» der an das Steuerorgan 28 angeschlossen ist, überwacht ein Organ 42 zur Auswahl der bestimmten Verarbeitungsweise. Dieses Auswahlorgan 42 empfängt außerdem die Signale Sl und S2, die für die beiden Differenzen d - Rl und d - R2 repräsentativ sind. Das Organ 42 bestimmt die Lage der aufeinanderfolgenden Informationen d im Verhältnis zu den Referenzwerten Rl und R2 und steuert unter Berücksichtigung der bestimmten Verarbeitungsweise einen Wähler 43. Der Wähler 43 weist vier Eingänge auf, auf denen er die Signale d, d - Rl, ein Signal Il bzw. ein Signal 12 empfängt. Diese beiden Signal Il und 12 sind konstante Helligkeitswerte, die ausgehend vom Steuerorgan 28 bestimmt und durch zwei Dekodierer 44 bzw. 45 entschlüsselt werden. Der Wähler 43 liefert also auf einem Ausgang eines der am Eingang empfangenen Signale in Abhängigkeit von der bestimmten Verarbeitungsweise und von der Lage der Daten d in der Skala O-M.

Ein digitaler Multiplizierer 46 empfängt das vom Wähler 43 ausgesandte Signal; außerdem empfängt er einen Multiplikationskoeffizienten k, der vom Steuerorgan 28 geliefert und in einem Dekodierer für einen Verarbeitungsskalafaktor 47 entschlüsselt wird. Dies ist das Signal d¹, das aus der Einheit 26 stammt, die die Helligkeitssteuerung der Kathodenstrahlröhre während der Darstellung des Verlaufs der aufeinanderfolgenden Bildsegmente durchführt.

In der in Fig. 6 dargestellten komplexeren Ausführungsform enthält die Vorrichtung außer der Helligkeitsverarbeitungsvorrichtung 26 aus Fig. 3 eine Farbe Verarbeitungseinheit 27 für

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die aus den Speichern 20 und 21 über Register 22 und 23 empfangenen Informationen. Diese Farbverarbeitungseinheit 27 ähnelt der Helligkeitsverarbeitungseinheit 26 und wird daher in ihrem Aufbau weder in den Figuren dargestellt noch im einzelnen beschrieben. Die Einheit erstellt ausgehend von zwei in den Speichern 20 und 21 enthaltenen Informationsgruppen Daten c¹, die für die Farbe der aufeinanderfolgenden Bildelemente repräsentativ sind und die anschließend in der maximalen Farbänderungsskala (durch den Organen 30 bis 33 in Fig. 3 entsprechende Organe) definiert werden. Mit der Einheit können für die Lage dieser Farbdaten im Verhältnis zu in der Farbveranderungsskala Null bis C definierten Referenzdaten charakteristische Lagesignale mit Vergleichermitteln (Schaltkreise wie beispielsweise 35 bis 38 in Fig. 3) erstellt werden, sowie der Abstand der aufeinanderfolgenden Daten zu einem der Referenzwerte festgestellt werden. Die Einheit 27 wird durch Anweisungen gesteuert, die die Farbbehandlung der Daten bestimmen und die auch vom Steuerorgan 28 geliefert werden. Je nach der bestimmten Farbverarbeitungsweise und der Lage der aufeinanderfolgenden Farbdaten (Steuerungen, die den Schaltkreisen 37, 38, 41 und 42 in Fig. 3 entsprechen) verleiht ein Schaltkreis für die Umschaltung der Farbdatenpegel C diesen Farbdaten unterschiedliche Pegel. Diese Pegelumschaltung ermöglicht es, einen unter verschiedenen» durch die Referenzdaten definierten Bereichen ausgewählten Bereich auf die gesamte Veränderungsskala zu dehnen oder bestimmten Bereichen einen von zwei konstanten Werten (Schaltkreise wie die Schaltungen 43 bis 47 in Fig. 3) zu verleihen.

Gemäß Fig. 6 wird die Farbinformation, d.h. c*, die der

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Farbverarbeitungseinheit 27 entnommen wird, einem Speicherregister 50 zugeführt, das Farbdiagrammpunkte gespeichert hat, die auf dem Gebiet der Farbfernsehtechnik gut bekannt sind; das Farbdiagramm gibt die Analyse einer Farbinformation, indem diese in drei Informationen zerlegt wird, die einem roten, grünen bzw. blauen Verlauf entsprechen. Dieses Register 50 wird durch einen Schaltkreis 51 zur Auswahl der Punkte aus dem Farbdiagramm gesteuert, das die Intensität der Daten für rot, grün bzw. blau bestimmt und seinerseits durch das Organ 27 gesteuert wird. In Abhängigkeit von den ausgewählten Punkten liefert das Register 50 drei Datensignale r, b, v, die in den auf seinen Eingang gegebenen Farbinformationen c¹ enthalten sind.

Drei Digitalmultiplizierer 52 bis 54 empfangen das von der Helligkeitsverarbeitungseinheit 26 gelieferte Helligkeitssignal. Darüber hinaus empfangen sie die drei vorgenannten Signale r, b, v. Diese drei Signale r, b und ν werden so in ihrer Helligkeit am Ausgang der Multiplizierer 52 bis 54 moduliert. Drei Digitalanalogwandler 55 bis 57 führen ihre Umwandlung in analoge Signale durch.

Diese analogen Signale werden in einem Mischer 60

empfangen, der drei Addierkreise 61 bis 63 enthält, die von einem zum Sichtgerät gehörenden Hilfsorgan entsprechende analoge Signale empfangen können. Dieses Hilfsorgan, das nicht zu dieser Verarbeitungskette gehört, wurde hier nicht dargestellt; es kann sich dabei um einen Markiergenerator handeln, mit dem ein Bildelement bezeichnet werden kann, beispielsweise um einen Leuchtstab und/ oder um beliebige andere Zusatzsteuerkreise, die zu einem Sichtgerät gehören können (beispielsweise Gittergenerator). Die drei aus dem Mischer 60 stammenden Signale bewirken nach ihrer Ver-

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Stärkung die Steuerung der Farbdarstellung des betreffenden Bildes auf einer Farbkathodenstrahlröhre (Farbfernsehröhre) in einem Sichtgerät.

Anhand der Fig. 4 kann einerseits die Arbeitsweise des Dekodierers 31 zur Bestimmung der Helligkeitsdaten d ausgehend von gleichzei-tig aus zwei Registern 22 und 23 stammenden Informationen und andererseits die Arbeitsweise des Helligkeitsskaladekodierers erläutert werden, der den im Dekodierer 31 erarbeiteten Daten d einen entsprechenden bestimmten Wert in der Skala Null bis M zuweist. Die Fig. 4 bezieht sich auf die Vorrichtung in Fig. 3, könnte sich jedoch genauso gut auch auf die beiden Verarbeitungseinhexten gemäß Fig. 6 beziehen.

Auf eine vom Steuerorgan 28 gelieferte Befehlsanweisung hin erarbeitet der Dekodierer 31 zwei Maskenwerte für die beiden gleichzeitig den Registern 22 bzw. 23 entnommenen Informationen. Diese beiden in Fig. 4 als Beispiel dargestellten Masken, die mit der Referenz 31 des Dekodierers, von dem sie geliefert werden, bezeichnet sind, sind Binärwörter der gleichen Länge wie die Informationen aus den Registern 22 und 23. Außerdem wurden als Beispiel zwei Informationen dargestellt, die durch die Register 22 und 23 geliefert werden, denen als Bezugszeichen die Bezugszeichen dieser Register zugewiesen worden sind.

Die Bildung des Helligkeitswerts durch den Schaltkreis 30 geschieht durch Überlagerung einer der Masken 31 und der vom Register 22 gelieferten Informationen und durch Überlagerung der anderen Maske 31 und der vom Register zu 23 gelieferten Information. Das hierbei zum Einsatz kommende Prinzip ist das folgende - für jedes Bit "0" einer Maske wird das entsprechende Bit "0"

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oder "1" der Information des Registers 22 bzw. 23, das dieser Maske zugeordnet ist, zurückgewiesen?

- für jedes Bit "1" einer Maske wird das entsprechende Bit "O" oder "1" der Information des dieser Maske zugeordneten Registers 22 bzw. 23 ausgewählt;

- für jedes Bit "1" desselben Rangs in den beiden Masken bestimmt ein ODER-Schaltkreis den Wert des dem erarbeiteten Viert entsprechenden Bits;

- für jedes Bit "O" desselben Rangs in den beiden Masken ist der Wert des entsprechenden Bits in dem erarbeiteten Wert "0".

Man sieht in Fig. 4, daß bei den drei Bits "1" der linken Maske 31, während die Bits desselben Rangs in der anderen Maske "0" sind, der in 30 erarbeitete Wert die drei Bits der Information aus dem Register 22 aufweist, die hier denselben Rang haben, wie in dieser Information. Die Auswahl der Bits des in 3O erarbeiteten Rangs wird auf dieselbe Weise ausgehend von der aus dem Register 22 stammenden Information für die Bits "1" der rechten Maske 31 durchgeführt, während die Bits desselben Rangs der anderen Maske "0" sind. In den beiden Masken 31 befinden sich die beiden Bits der stärksten Wichtung auf "O", so daß somit im in 30 erarbeiteten Wert die beiden Bits stärkster Wichtung den Wert "0" aufweisen.

Die Mindestanzahl von aufeinanderfolgenden Bits mit dem Wert ¹¹O", gezählt vom höchsten Rang in den beiden Masken 33 ab (diese Zahl beträgt hier 2), bestimmt die Anzahl der Verschiebungen des Werts d, die nötig ist, damit sein Wert in der größtmöglichen Helligkeitsskala 0-M definiert wird. Diese Verschiebung entspricht dem durch den Dekodierer 33 gelieferten Befehl und

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wird durch Pfeile dargestellt, die den Wert an der Stelle 3O und den Wert an der Stelle 32 verbinden.

In dieser Fig. 4 wird die Bildung der Helligkeitsdaten d dargestellt; dasselbe Prinzip gilt auch bei der Bildung der Farbdaten c.

In Fig. 5 werden in den Teilfiguren a bis d von der Helligkeitsverarbeitungseinheit durchgeführte Verarbeitungs— weisen dargestellt. Es wird hier die maximale Helligkeitsskala M-O gezeigt. Für die möglichen Verarbeitungsweisen bestimmt das Steuerorgan in der Skala 0-M zwei Helligkeitsreferenzwerte Rl und R2, die die Skala 0-M in die Bereiche Zl bis Z3 unterteilen, und in der Skala O-M einen konstanten Helligkeitswert Il oder 12 bzw. die beiden Werte Il und 12.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 6 liefert das Steuerorgan 28 in der hier dargestellten Vorrichtung also :

- Steuersignale zur Auswahl der Helligkeitsdaten d und/oder der Farbdaten c;

- Steuersignale für die Bestimmung der Referenzwerte in der Skala 0-M und/oder 0-C;

- Steuersignale für die Bestimmung der konstanten Helligkeits— werte und/oder Farbwerte;

- Steuersignale für die Multiplikationsfaktoren k für die Dehnung eines ausgewählten Bereichs über die entsprechende Gesamtskala hinweg;

- schließlich ein Steuersignal zur Auswahl der Farbtabellen (Fig. 6) .

Dieses Steuerorgan 28 ermöglicht es so, folgende Arbeitsweisen für jede Verarbeitungseinheit zu bestimmen, beispielsweise für die Verarbeitungseinheit 26 :

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- eine Arbeitsweise "alles oder nichts" ausgehend von einem einzigen Referenzwert, der hier Rl sein soll. In diesem Fall, der in Fig. 5a schematisch wiedergegeben wird, wird jedem Wert d, der unter dem Referenzwert Rl (d ^- Rl) liegt, der konstante Wert Il und jedem Wert d, der über Rl liegt oder gleich Rl ist (d ^- Rl), der konstante Wert 12 zugewiesen,

- eine Arbeitsweise "alles oder nichts" ausgehend von zwei Referenzwerten Rl und R2. In diesem Fall, der in Fig. 5b schematisch dargestellt wird, wird jedem Wert d, der unter dem Referenzwert Rl oder über dem Referenzwert R2 liegt (d <!. Rl oder d ^ R2), der konstante Wert Il zugewiesen; jedem zwischen den Referenzwerten Rl und R2 liegenden oder diesen Referenzwerten Rl und R2 gleichen Werten d (Rl ^ d < R2) wird der konstante * Wert 12 zugewiesen. In diesem Fall, wenn die Referenzwerte Rl und R2 gleich sind, ermöglicht es die Verarbeitungseinheit, die Isolukkurven des Bildes darzustellen,

- eine Arbeitsweise, die "Bereichsausweitung¹¹ genannt wird, ausgehend von einem einzigen Referenzwert, der hier Rl sein soll. In diesem in Fig. 5c schematisch dargestellten Fall wird jeder Wert d, der unter Rl liegt (ä < Rl) , mit einem Koeffizienten k multipliziert, dessen Wert zuvor definiert wurde : k = rrj— . Diese Verarbeitung läuft darauf hinaus, den zwischen 0 und Rl auf der maximalen Skala 0-M liegenden Bereich Cl auszudehnen. Bei dieser Verarbeitungsweise wird jedem Wert d, der über Rl liegt oder gleich Rl ist (d *> Rl) , ein konstanter Helligkeitswert Il zugewiesen, der hier 0 sein soll. Gemäß derselben Verarbeitungsweise kann in einer Variante der gesamte zwischen Rl und M liegende Bereich Z2 auf die Skala 0-M ausgedehnt werden und dagegen dem Bereich Zl ein konstanter Helligkeitswert Il zugewiesen werden,

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- eine Verarbeitungsweise, die "Bereichsausweitung" genannt wird, ausgehend von zwei Referenzwerten Rl und R2. In diesem in Fig. 5d schematisch dargestellten Fall werden die zwischen den beiden Referenzwerten Rl und R2 liegenden Daten d über die gesamte Skala O-M ausgedehnt, während die unter Rl bzw. über R2 liegenden Daten mit einem gleichen konstanten Il versehen werden, der hier 0 ist. Von jedem Wert d, der zwischen den Referenzwerten Rl und R2 liegt, wird der Referenzwert Rl abgezogen und das Ergebnis dann mit einem Koeffizienten k multipliziert, dessen Wert ^k " rÄi ^ist·

Die Farbverarbeitungseinheit 27 weist dieselben Kennzeichen auf wie die Helligkeitsverarbeitungseinheit. Die möglichen Verarbeitungsweisen sind gleich und werden daher hier nicht noch einmal gesondert beschrieben. Am Ausgang dieser Farbverarbeitungseinheit 27 bestimmt die gelieferte Information die Farbe des angezeigten Bildelements. Zur Darstellung des Bildelements wird diese Farbinformation in entsprechende Farbsignale für rot, blau und grün zerlegt.

Die beiden Verarbeitungen der Helligkeit und der Farbe werden gemischt und der Helligkeitswert, der aus der Verarbeitungseinheit 26 stammt, wird dann wie ein Multiplikationsfaktor den Farbsignalen r, b und ν zugewiesen, die von der Farbverarbeitungseinheit 27 und der an der Stelle 51 ausgewählten Farbtabelle erhalten werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet insbesondere Anwendung auf die Sichtbarmachung von Informationen, die aus Meßsatelliten stammen. Diese Informationen werden im Rechner empfangen, der die Sichtgerätanlage steuert, und in digitaler Form in Haltespeichern 20 und 21 festgehalten. Die Informationen

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bestimmen dann ein allgemeines Bild, das beispielsweise Messungen durch verschiedene atmosphärische Schichten hindurch entspricht. In diesem Fall handelt es sich bei den durch den Satelliten gesammelten Informationen sowohl um Infrarotinformationen als auch um Informationen aus dem Bereich sichtbaren Lichts. Die Zuordnung dieser beiden Informationsarten ohne besondere Verarbeitung bestimmt das allgemeine Bild. Ausgehend von diesen beiden Informationsgruppen ermöglicht die Maskiertechnik weiter sog. Teilbilder herzustellen, deren besondere Merkmale sämtlich im allgemeinen Bild enthalten sind, die jedoch bestimmte andere Merkmale des Gesamtbilds unterdrücken. Definiert man also das Gesamtbild als überlagerung von Teilbildern,die verschiedenen atmosphärischen Schichten entsprechen, so ermöglicht die Maskiertechnik ausgehend von Gesamtbild, das in der Praxis das einzige durch die beiden Informationsgruppen aus den Speichern 20 und 21 definierte Bild ist, eine Sichtbarmachung dieser Teilbilder um dadurch einen Teil der im Gesamtbild enthaltenen Merkmale hervorzuheben.

Außerdem entspricht die sowohl auf die Helligkeit als auch auf die Farbdaten (gemäß Fig. 6) zur Darstellung eines Teilbildes durchgeführte Verarbeitung einer zusätzlichen Verdeutlichung von bestimmten Merkmalen des Teilbilds. Diese Verdeutlichung wird dadurch erreicht, daß entweder feste Helligkeitswerte und/oder Farbwerte in Abhängigkeit von vorbestimmten Bereichen der Helligkeitsskala 0—M und der Farbskala 0-C ausgewiesen werden oder dadurch, daß die in einem zuvor bestimmten Bereich der entsprechenden Skala enthaltenen Helligkeits- bzw. Farbdaten jeweils auf die gesamte Skala 0-M und/oder C-O gedehnt werden.

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Die Definition von Teilbildern und die anschließende Untersuchung der Merkmale eines Teilsbilds durch Ausdehnung eines Bereichs auf die entsprechenden Datenskalen kommt einer schichtweisen Tiefenuntersuchung der Merkmale des Gesamtbilds und anschließend einer Einzeluntersuchung "mit der Lupe" der Merkmale des Teilbilds gleich. Durch die beiden Informationsverarbeitungen, d.h. die Farbverarbeitung und die Helligkeitsverarbeitung, wird die Unterscheidbarkeit der Merkmale maximal ausgenutzt : Merkmale eines Teilbilds, die gleichfarbige Lichtspuren ergeben, werden voneinander durch Helligkeitsveränderungen unterschieden.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausfuhrungsform der Erfindung erläutert das Prinzip, das der Erfindung zugrunde liegt. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform entspricht einer komplexen Helligkeitsverarbeitung der Informationen, die sämtliche Merkmale eines Bildes bestimmen. Die anhand der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform entspricht einer komplexen Helligkeits- und Farbverarbeitung der Information.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Vorrichtung zur Verarbeitung von Informationen, die ein Bild in einer Kathodenstrahlröhre eines Bildsichtgeräts repräsentieren, wobei der Verlauf der aufeinanderfolgenden Bildelemente ausgehend von ersten Daten und die aufeinanderfolgenden Bildelemente von zweiten in den Informationen enthaltenen Daten bestimmt werden, mit denen die Bildelemente voneinander unterschieden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein erstes Vergleichsmittel (3, 36, 38) aufweist, das ein erstes Signal (S, Sl, S2) erarbeitet, das für die Lage der von ihm empfangenen zweiten Daten (d; c) im Verhältnis zu in einer Pegelveränderungsskala (0-M; 0-C) dieser zweiten Daten definierten Pegel bereichen charakteristisch ist, und ein Umschaltmittel (13, 7, 17; 42, 43, 46) für die Pegel dieser zweiten Daten enthält, das den zweiten Daten in Abhängigkeit vom Wert des ersten für die Lage charakteristischen Signals verschiedene Pegel zuordnet.

   2 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das Pegelumschaltmittel einen durch ein Organ (14; 28) zur Bestimmung der Verarbeitungsweisen gesteuerten Eingangsverzweiger (13, 43) und einen Ausgangsmultiplizierer (7, 46) aufweist, die einen unter den in der Veränderungsskala definierten Bereichen ausgewählten Bereich über die gesamte Änderungsskala in Abhängigkeit von einer bestimmten Verarbeitungsweise ausdehnen können, um den Daten (d; c) dieses ausgewählten Bereichs einen Ausgangspegel zu verleihen, der ein

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   bestimmtes Verhältnis k mit seinem Eingangspegel aufweist, wobei dieses Verhältnis k der Ausdehnungsfaktor des ausgewählten Bereichs über die gesamte Skala ist, und um den außerhalb dieses ausgewählten Bereichs liegenden Daten einen konstanten vorbestimmten gleichen Pagel zu verleihen, der einem Eingang des Verzweigers ausgehend vom Organ zur Bestimmung der Verarbeitungsweise zugeführt wird.

   3 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Pegelumschaltung einen Eingangsverzweiger (43) aufweist, der als Eingangswert zwei konstante Werte (Il_# 12) auf zwei Eingängen empfängt, wobei die konstanten Werte aus der Pegelskala (0-M) ausgewählt werden und der Verzweiger von einem Organ zur Bestimmung der Verarbeitungsweise (28) und ausgehend vom ersten Vergleichermittel (36, 38) gesteuert wird, um den im unter den in der Veränderungsskala bestimmten Bereichen ausgewählten Bereich enthaltenen Daten einen dieser konstanten Werte und den außerhalb dieses ausgewählten Bereichs liegenden Daten den anderen konstanten Wert zuzuordnen.

   4 - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichermittel mehrere Vergleicher (36, 38) aufweist, von denen jeder einen in der Veränderungsskala (0-M) definierten Referenzwert (Rl, R2) empfängt und jeweils einerseits ein Signal (Sl, S2) erarbeitet, das für die Lage der zweiten Daten (d) im Verhältnis zum von ihm empfangenenReferenzwert charakteristisch ist, und andererseits ein Meßsignal für den Abstand (d - Rl) zwischen den aufeiraiderfolgenden zweiten Daten und dem von ihm empfangenen

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   Referenzwert erarbeitet, wobei die aufeinanderfolgenden zweiten Daten (d) und die Meßsignale für den Abstand (d - Rl) entsprechenden Eingängen des Pegelumschaltmittels (43) zugeführt werden.

   5 - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, in der die zweiten Daten, mit denen eine Unterscheidung der Bildelemente möglich ist, aus zwei Gruppen von zweiten Daten unterschiedlicher Art gebildet werden, dadurch geken n— zeichnet, daß die Vorrichtung ein erstes maskenartiges Auswahlorgan (30) für Daten ausgehend von diesen beiden Gruppen umfaßt, das durch eine ihm zugeführte Anweisung zur Bestimmung der Auswahl von entschlüsselten Daten gesteuert wird, um eine einzige Gruppe von zweiten Daten (d) ausgehend von den beiden Gruppen herzustellen, sowie ein Organ (32) umfaßt, mit dem die Bestimmung der zweiten Daten dieser einzigen Gruppe im Verhältnis zur Veränderungsskala (0-M) durchgeführt wird, damit sie dem ersten Vergleichermittel (36, 38) zugeführt werden können.

   6 - Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Auswahlorgan für Daten (3O) durch eine Anweisung zur Auswahl von Helligkeitsdaten gesteuert wird und daß es mit dem ersten Vergleichermittel (36, 38) und dem ersten Pegelumschaltmittel (43, 46) eine Verarbeitungseinheit (26) für Helligkeitsdaten bildet und daß es darüber hinaus ein zweites maskenartiges Auswahlorgan für Daten ausgehend von diesen beiden Gruppen enthält, das durch eine Anweisung zur Bestimmung von Farbdaten gesteuert wird, die ihm zugeleitet wird, ferner ein zweites Vergleichermittel, das mindestens einen

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   Referenzwert in der Parbänderungsskala (0-C) empfängt, sowie ein zweites Farbpegelumschaltmittel aufweist, das eine Farbdatenverarbeitungseinheit bildet, ferner einen Analysierkreis (50) für den von der Farbverarbextungsexnhext (27) gelieferten Farbwert zur Erstellung von Signalen (r, b, v) zur Zerlegung dieses Werts, und schließlich einen Multiplizierkreis (52, 54), der eine Modulation jedes der Signale (r, b, v) durch den gleichzeitig von der Helligkeitsverarbeitungseinheit (26) gelieferten Helligkeitswert durchführt.

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