RU2162247C2 - Image reader using basic integrated method - Google Patents

Image reader using basic integrated method Download PDF

Info

Publication number
RU2162247C2
RU2162247C2 RU96103286A RU96103286A RU2162247C2 RU 2162247 C2 RU2162247 C2 RU 2162247C2 RU 96103286 A RU96103286 A RU 96103286A RU 96103286 A RU96103286 A RU 96103286A RU 2162247 C2 RU2162247 C2 RU 2162247C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
inputs
outputs
output
input
Prior art date
Application number
RU96103286A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96103286A (en
Inventor
В.Ф. Романов
А.Ф. Барашев
Л.А. Барашева
Original Assignee
Романов Владимир Федорович
Барашев Анатолий Федорович
Барашева Людмила Анатольевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Романов Владимир Федорович, Барашев Анатолий Федорович, Барашева Людмила Анатольевна filed Critical Романов Владимир Федорович
Priority to RU96103286A priority Critical patent/RU2162247C2/en
Publication of RU96103286A publication Critical patent/RU96103286A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2162247C2 publication Critical patent/RU2162247C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: device meant for image reading and pre-processing has television sensor 1, video amplifier 2, video signal selector 3, synchronizing and control unit 4, counters 5, 6, Y-axis image boundary discriminating unit 7, X-axis image boundary discriminating unit 8, AND gate 9, data receiving and transmitting unit 11, digital-to-analog converter 12, amplitude discriminator 13, pulse generator 14, shift register 16, and memory unit 21. Newly introduced in device are reference-section shaping unit 18, code conversion unit 19, word shaping unit 20, and specifically designed scaling unit 22. EFFECT: enlarged functional capabilities. 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и предварительной обработки изображений. The present invention relates to automation and computer technology and can be used for reading and preprocessing images.

Наиболее близким к заявляемому является устройство по патенту РФ N 2004929, МКИ G 06 K 11/00, опубл. БИ N 45-46, 93 г. Closest to the claimed is a device according to the patent of the Russian Federation N 2004929, MKI G 06 K 11/00, publ. BI N 45-46, 93 g.

Это устройство содержит последовательно соединенные телевизионный датчик, видеоусилитель и селектор видеосигнала, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого амплитудного дискриминатора и блока синхронизации и управления, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого подключен к первому входу блока выделения границ по координате Y, выход которого соединен с первым выходом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока выделения границ изображения по координате X, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика и информационным входам первого регистра сдвига, второй выход блока синхронизации и управления соединен с управляющими входами блоков выделения границ изображения по координатам X и Y и третьего счетчика, блок приема и передачи информации, первая - третья группы выходов которого соединены соответственно с информационными входами первого и второго счетчиков, блока выделения границ по координате X и первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого амплитудного дискриминатора, выход которого соединен с управляющим входом первого сдвигового регистра, аналогично включенные вторые амплитудный дискриминатор, цифроаналоговый преобразователь и регистр сдвига, блок памяти, блок кодирования изображения, содержащий элемент сравнения, преобразователь кодов и группы мультиплексоров, причем выход элемента сравнения соединен с информационным входом преобразователя кодов, вход которого подключен к управляющим входам мультиплексоров, первый, второй и третий информационные входы которых соединены соответственно с прямыми выходами первого и второго регистров сдвига и инверсным выходом регистра сдвига, первый и второй входы элемента сравнения подключены к выходам старших разрядов первого и второго регистров сдвига, формирователь управляющего слова, содержащий элемент сравнения, два счетчика, дешифратор, регистр, блок выработки сигнала записи управляющего слова и инвертор, прямой и инверсный, входы которого соединены соответственно с прямыми и инверсными входами регистра, выход элемента сравнения подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выходы первого счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого подключены к информационным входам блока выработки сигнала записи управляющего слова, выходы которого соединены с синхровходами регистра, выход переноса первого счетчика подключен к управляющему входу второго счетчика, а нулевой выход к входу сброса второго счетчика и входу блокировки элемента сравнения, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго регистров сдвига, а управляющий вход - с выходом генератора импульсов и тактовыми входами первого счетчика и блока выработки сигналов записи управляющего слова, выход элемента сравнения формирователя управляющего слова подключен к управляющему входу блока кодирования изображения, выходы регистра и второго счетчика формирователя управляющего слова соединены с первой группой информационных входов блока памяти, вторая группа входов которого подключена к четвертой группе выходов блока приема и передачи информации и входам второго - цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго амплитудного дискриминатора, второй вход которого подключен к выходу селектора видеосигнала, а выход к управляющему входу второго регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом блока выделения границ изображения по координате X, выходы блока памяти и мультиплексоров подключены к информационным входам блока приема и передачи информации. This device contains a series-connected television sensor, video amplifier and video signal selector, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first amplitude discriminator and the synchronization and control unit, the first output of which is connected to the counting input of the first counter, the output of which is connected to the first input of the allocation unit boundaries along the coordinate Y, the output of which is connected to the first output of the element And, the second input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output to the counting the input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the block for selecting the image boundaries in the coordinate X, the output of which is connected to the counting input of the third counter and the information inputs of the first shift register, the second output of the synchronization and control unit is connected to the control inputs of the blocks for selecting the image boundaries in coordinates X and Y and the third counter, a block for receiving and transmitting information, the first and third groups of outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first and second counters, bl an eye for allocating boundaries along the X coordinate and the first digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second input of the first amplitude discriminator, the output of which is connected to the control input of the first shift register, the second amplitude discriminator, the digital-to-analog converter and the shift register, the memory block, the image encoding block are likewise included, comprising a comparison element, a code converter, and a group of multiplexers, the output of the comparison element being connected to the information input a code creator whose input is connected to the control inputs of the multiplexers, the first, second and third information inputs of which are connected respectively to the direct outputs of the first and second shift registers and the inverse output of the shift register, the first and second inputs of the comparison element are connected to the outputs of the upper bits of the first and second registers a shift, a control word shaper containing a comparison element, two counters, a decoder, a register, a control word recording signal generating unit and an inverter, direct and inverse, the moves of which are connected respectively to the direct and inverse inputs of the register, the output of the comparison element is connected to the counting inputs of the first and second counters, the outputs of the first counter are connected to the inputs of the decoder, the outputs of which are connected to the information inputs of the signal generation unit of the control word recording signal, the outputs of which are connected to the register sync inputs , the transfer output of the first counter is connected to the control input of the second counter, and the zero output to the reset input of the second counter and the blocking input of the element is compared I, whose information inputs are connected to the outputs of the first and second shift registers, and the control input - with the output of the pulse generator and the clock inputs of the first counter and the signal generation block of the control word recording, the output of the control word shaper comparison element is connected to the control input of the image encoding block, the outputs the register and the second counter of the driver of the control word are connected to the first group of information inputs of the memory block, the second group of inputs of which are connected to the fourth the group of outputs of the information reception and transmission unit and the inputs of the second - digital-to-analog converter, the output of which is connected to the first input of the second amplitude discriminator, the second input of which is connected to the output of the video signal selector, and the output to the control input of the second shift register, the information input of which is connected to the output of the allocation unit image boundaries along the X coordinate, the outputs of the memory unit and multiplexers are connected to the information inputs of the information reception and transmission unit.

Недостатком данного устройства является то, что оно имеет низкую эффективность при сжатии малонасыщенных при перенасыщеннных изображений, наличие прямого и обратного кода в пределах одного формата слова, что затрудняет визуализацию информации. The disadvantage of this device is that it has low efficiency in the compression of mal-saturated with oversaturated images, the presence of forward and reverse codes within the same word format, which complicates the visualization of information.

Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения устройства путем устранения указанных недостатков. The aim of the invention is to expand the scope of the device by eliminating these disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для считывания изображений, содержащее последовательно соединенные телевизионный датчик, видеоусилитель и селектор видеосигналов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам амплитудного дискриминатора и блока синхронизация и управления, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого подключен к первому входу блока выделения границ изображения по координате Y, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока выделения границ изображения по координате X, второй выход блока синхронизации и управления соединен с управляющими входами блоков выделения границ изображения по координатам X и Y и генератора импульсов, блок приема и передачи информации, первая-третья группы выходов которого соединены соответственно с информационными входами первого и второго счетчиков и блока выделения границ изображения по координате X, сдвиговый регистр, блок памяти, вторая группа входов которого подключена к пятой группе выходов блока приема и передачи информации, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со вторым входом амплитудного дискриминатора, выход которого соединен с информационным входом сдвигового регистра, выходы блока памяти подключены к информационным входам блока приема и передачи информации, в него введены блок формирования эталонного сечения, блок преобразования кодов, блок формирования слов и масштабный блок, причем информационные входы блока формирования эталонного сечения соединены шиной данных с параллельными выходами сдвигового регистра, а выходы соединены шиной данных с информационными входами блока преобразования кодов, выход которого соединен с первым информационным входом блока формирования слов, второй информационный вход которого соединен с выходом сдвигового регистра, а выходы соединены шиной данных с информационными входами блока памяти, входы управления блока синхронизации и управления, сдвигового регистра, блока формирования эталонного сечения, блока формирования слов, блока преобразования кодов, масштабного блока и блока памяти соединены шиной управления с соответствующими выходами генератора импульсов, выходы масштабного блока соединены шиной данных с группой входов цифроаналогового преобразователя, входы масштабного блока соединены с четвертой группой выходов блока приема и передачи информации, выход блока выделения границ изображения по координате X подключен к другому входу управления сдвигового регистра, причем масштабный блок содержит регистр хранения с дешифратором, шифратор, арифметико-логическое устройство, формирователь сигнала сдвига, регистр сдвига и мультиплексор каналов, при этом группа входов регистра хранения является входами масштабного блока, выходы регистра хранения соединены шиной данных с группой входов дешифратора и с первыми группами входов мультиплексора каналов и арифметико-логического устройства, вторая группа входов которого соединена шиной данных с группой выходов шифратора, выходы дешифратора соединены с соответствующими входами шифратора и формирователя сигналов сдвига, информационные выходы арифметико-логического устройства соединены шиной данных с информационными входами регистра сдвига, вход управления которого соединен с выходом формирователя сигнала сдвига, а группа выходов соединена шиной данных со второй группой входов мультиплексора каналов, выходы которого являются выходами масштабного блока, входы управления регистра хранения, арифметико-логического устройства, формирователя сигнала сдвига и мультиплексора объединены и являются входом управления масштабного блока. This goal is achieved by the fact that in the device for reading images containing a serially connected television sensor, video amplifier and video signal selector, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the amplitude discriminator and the synchronization and control unit, the first output of which is connected to the counting input of the first counter the output of which is connected to the first input of the block for selecting the boundaries of the image along the Y coordinate, the output of which is connected to the first input of the And element, second the input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the counting input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the image border highlighting unit at the X coordinate, the second output of the synchronization and control unit is connected to the control inputs of the image border highlighting unit at the X and Y coordinates and a pulse generator, a block for receiving and transmitting information, the first or third group of outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first and second counters and the block for extracting borders from X coordinate coordinates, shift register, memory block, the second group of inputs of which is connected to the fifth group of outputs of the information reception and transmission unit, digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second input of the amplitude discriminator, the output of which is connected to the information input of the shift register, outputs of the memory block connected to the information inputs of a block for receiving and transmitting information, a block for generating a reference section, a block for converting codes, a block for generating words and a large-scale block are introduced into it k, whereby the information inputs of the reference section forming unit are connected by a data bus with parallel outputs of the shift register, and the outputs are connected by a data bus with information inputs of the code conversion unit, the output of which is connected to the first information input of the word formation unit, the second information input of which is connected to the output of the shift register and the outputs are connected by a data bus to the information inputs of the memory unit, the control inputs of the synchronization and control unit, the shift register, the former unit The reference section, the word formation block, the code conversion block, the scale block and the memory block are connected by the control bus to the corresponding outputs of the pulse generator, the outputs of the scale block are connected by a data bus to the group of inputs of the digital-analog converter, the inputs of the scale block are connected to the fourth group of outputs of the transmit and receive block information, the output of the block border allocation of the image along the coordinate X is connected to another input of the shift register control, and the scale block contains storage ister with decoder, encoder, arithmetic-logic device, shifter, shift register and channel multiplexer, while the group of inputs of the storage register is the inputs of the scale block, the outputs of the storage register are connected by a data bus to the group of inputs of the decoder and to the first groups of inputs of the channel multiplexer and an arithmetic-logic device, the second group of inputs of which is connected by a data bus to the group of outputs of the encoder, the outputs of the decoder are connected to the corresponding inputs of the encoder and of the shaper signal generator, the information outputs of the arithmetic-logic device are connected by the data bus to the information inputs of the shift register, the control input of which is connected to the output of the shift signal shaper, and the group of outputs is connected by the data bus to the second group of inputs of the channel multiplexer, the outputs of which are the outputs of the scale block, the inputs control register storage, arithmetic logic device, a shaper signal shifter and a multiplexer are combined and are input control wow block.

При реализации изобретения по сравнению с прототипом с помощью введенных блоков осуществляют считывание информации сечение за сечением всего изображения, эффективное кодирование ее и передачу в ЭВМ, что позволяет увеличить скорость считывания и передачи информации, снизить требования по объему памяти для записи изображения и расширить область применения устройства при сжатии малонасыщенных изображений. В этом и состоит базовый интегральный метод (БИМ). When implementing the invention, in comparison with the prototype, using the introduced blocks, information is read out section by section of the entire image, its efficient encoding and transmission to a computer, which allows to increase the speed of reading and transmitting information, reduce the memory requirements for recording images and expand the scope of the device when compressing low saturated images. This is the basic integral method (BIM).

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами
- фиг. 1-2 - сущность метода упаковки изображений;
- фиг. 3 - схема устройства;
- фиг. 4 - схема масштабного блока 22;
- фиг. 5 - схема блока 16 (сдвиговый регистр);
- фиг. 6 - схема блока 20 формирования слов.
The essence of the invention is illustrated by drawings.
- FIG. 1-2 - the essence of the method of packing images;
- FIG. 3 - diagram of the device;
- FIG. 4 is a diagram of a scale block 22;
- FIG. 5 - block diagram 16 (shift register);
- FIG. 6 is a diagram of a block 20 of word formation.

Телевизионный датчик 1 представляет собой функциональный модуль, предназначенный для получения стандартного телевизионного видеосигнала. Видеоусилитель 2 предназначен для усиления видеосигнала до необходимого уровня, селектор 3 видеосигнала - для выделения из полного телевизионного видеосигнала сигналов строчной и кадровой синхронизации и приведения этих сигналов к необходимому логическому уровню. Импульсы строчной частоты выделяются дифференцированием, а кадровой частоты - интегрированием сигналов. Введение в состав устройства селектора 3 позволяет обрабатывать видеосигнал не только от телевизионного датчика, но и от других стандартизированных по выходу источников видеосигнала: видеомагнитофонов, линий связи, имитаторов и синтезаторов видеосигнала, что расширяет функциональные возможности устройства. Элемент 13 представляет собой аналоговый быстродействующий компаратор напряжения. На один вход амплитудного дискриминатора подают видеосигнал, на другой вход некоторый уровень порога, сравнивают видеосигнал с пороговым уровнем, на выходе появляется логическая единица, если видеосигнал превышает уровень порога. The television sensor 1 is a functional module designed to receive a standard television video signal. Video amplifier 2 is designed to amplify the video signal to the required level, the video signal selector 3 is used to extract horizontal and frame synchronization signals from the full television video signal and bring these signals to the necessary logical level. Pulses of horizontal frequency are distinguished by differentiation, and of vertical frequency by signal integration. The introduction of the selector 3 device allows you to process the video signal not only from the television sensor, but also from other video output sources standardized for output: video recorders, communication lines, video signal simulators and synthesizers, which extends the functionality of the device. Element 13 is an analog high-speed voltage comparator. A video signal is supplied to one input of the amplitude discriminator, a threshold level to another input, a video signal is compared with a threshold level, a logical unit appears at the output if the video signal exceeds the threshold level.

Цифроаналоговый преобразователь 12 устанавливает величину порога амплитудного дискриминатора 13, соответствующую цифровому коду, передаваемому на его вход из ЭВМ через блок 11. The digital-to-analog converter 12 sets the threshold value of the amplitude discriminator 13 corresponding to the digital code transmitted to its input from the computer through block 11.

Блок 4 осуществляет синхронизацию блоков устройства в соответствии с пиком телевизионных разверток растра и установку счетчиков в исходное положение. Счетчик 5 выполняет функции управляемого делителя частоты. Он уменьшает частоту следования строчных синхроимпульсов в два, четыре, восемь раз, чем достигается изменение масштаба дискретизации по кадру. Блок 7 выделения границ по координате Y выделяет для обработки "окно", т.е. участок растра по кадру (по координате Y). Блок содержит счетчик начала и конца участка, триггеры начала ТО и конца ТкО и ключ (на фиг. 3 не показаны). Если текущая строка находится внутри "окна", определенного содержимым счетчика начала и конца участка, устанавливается триггер ТО и разрешает прохождение строчных импульсов через ключ на элемент И 9. После окончания "окна" триггер закрывает ключ. Block 4 synchronizes the blocks of the device in accordance with the peak of the television raster scans and sets the counters to their original position. Counter 5 performs the functions of a controlled frequency divider. It reduces the repetition rate of horizontal sync pulses by two, four, eight times, thereby achieving a change in the sampling scale per frame. Block 7 allocation of borders on the coordinate Y selects for processing the "window", i.e. plot raster frame (Y coordinate). The block contains a counter of the beginning and end of the section, triggers of the start of maintenance and the end of the TC, and a key (not shown in Fig. 3). If the current line is inside the "window" defined by the contents of the counter of the beginning and end of the section, the TO trigger is set and allows the passage of line pulses through the key to the And 9 element. After the "window" ends, the trigger closes the key.

Элемент И 9 разрешает прохождение импульсов опорной частоты генератора 14 в счетчик 6 по сигналу из блока 7 выделения границ по координате Y. Счетчик 6 аналогичен счетчику 5 и выполняет аналогичную функцию - делит частоту опорного генератора 14 в два, четыре, восемь раз до нужного масштаба дискретизации в пределах строки разложения. Element And 9 permits the passage of the pulses of the reference frequency of the generator 14 to the counter 6 by a signal from the boundary allocation unit 7 along the Y coordinate. Counter 6 is similar to counter 5 and performs a similar function - divides the frequency of the reference generator 14 into two, four, eight times to the desired sampling scale within the decomposition line.

Вспомогательный блок 17 представляет собой третий счетчик, формирующий сигнал "данные готовы", который поступает в блок приема и передачи информации. По сигналу "подтверждение приема" с блока приема и передачи информации блок 17 выдает сигнал управления на второй счетчик 6. Один выход третьего счетчика соединен со входом блока приема и передачи информации, а другой выход - со входом управления второго счетчика 6. Auxiliary unit 17 is a third counter that generates a signal "data ready", which enters the unit for receiving and transmitting information. By the signal "confirmation of receipt" from the information reception and transmission unit, block 17 issues a control signal to the second counter 6. One output of the third counter is connected to the input of the information reception and transmission unit, and the other output to the control input of the second counter 6.

Блок 8 выделения границ по координате X выделяет для ввода участок строки. Блок содержит счетчики начала и конца участка (не показаны). Значениями счетчиков определяется участок строки для обработки. В течение цикла ввода изображения блок 8 выделяет последовательность импульсов, соответствующую во временной области моментам формирования первичных отсчетов изображения в объеме выбранного числа элементов разложения. Эти импульсы управляют работой сдвигового регистра 16, функциональная схема блока 8 аналогична схеме блока 7. Block 8 allocation of borders on the coordinate X selects for input a portion of the line. The block contains counters of the beginning and end of the section (not shown). The values of the counters determine the portion of the line for processing. During the image input cycle, block 8 selects a sequence of pulses corresponding in the time domain to the moments of formation of the primary image samples in the volume of the selected number of decomposition elements. These pulses control the operation of the shift register 16, the functional block diagram 8 is similar to the block 7.

Блок 11 приема и передачи информации предназначен для организации связи устройства для считывания информации с ЭВМ. Этот блок реализует прямой и программный режимы доступа к памяти ЭВМ, содержит буферные регистры для хранения информации о формате разложения, относительном местоположении считываемого участка растра, о пороге квантования видеосигнала по яркости, о начальных значениях. Block 11 receiving and transmitting information is intended for organizing communication of a device for reading information from a computer. This block implements direct and program modes of access to computer memory, contains buffer registers for storing information about the decomposition format, the relative location of the read portion of the raster, the threshold for quantizing the video signal by brightness, and initial values.

В качестве ЭВМ 15 используется универсальная машина, которая осуществляет управление режимами работы устройства и хранение видеоинформации. As a computer 15, a universal machine is used, which controls the operating modes of the device and the storage of video information.

Генератор 14 импульсов генерирует опорную частоту, синхронную с частотой телевизионного датчика, формирует последовательность тактовых импульсов, синхронизирующую работу блоков формирования эталонного сечения 18, блока формирования слов 20, блока 19 преобразования кодов, блока памяти 21, масштабного блока 22, сумматора 23. The pulse generator 14 generates a reference frequency synchronous with the frequency of the television sensor, generates a sequence of clock pulses synchronizing the operation of the units for forming the reference section 18, the unit for generating words 20, the unit 19 for converting codes, the memory unit 21, the scale unit 22, the adder 23.

Сдвиговый регистр 16 (фиг. 5) осуществляет накопление значений отсчетов видеосигнала от сечения в момент времени, определяемый масштабом дискретизации и формирования слов, данных в заданном формате. Сдвиговый регистр (фиг. 5) содержит два регистра 23, 24, логические элементы 25-28, мультиплексоры 29-30, счетный триггер 31 и делитель 32. Два регистра обеспечивают непрерывный процесс накопления значений, один ив них работает на прием данных, другой - на выдачу параллельного кода. Коммутацию входов регистров осуществляют с помощью сигналов с триггера 31, а их выходов - с помощью мультиплексоров 29-30, число которых равно числу разрядов регистра. The shift register 16 (Fig. 5) accumulates the values of the samples of the video signal from the cross section at a time determined by the scale of sampling and formation of words in the given format. The shift register (Fig. 5) contains two registers 23, 24, logic elements 25-28, multiplexers 29-30, counting trigger 31, and divider 32. Two registers provide a continuous process of accumulating values, one of them works to receive data, the other one to issue parallel code. The switching of the inputs of the registers is carried out using signals from the trigger 31, and their outputs using multiplexers 29-30, the number of which is equal to the number of bits of the register.

Делитель 32 обеспечивает переключение счетного триггера в соответствии с форматом слов (разрядностью регистров). Логические элементы 25-28 обеспечивают съем информации с регистра в прямом или инверсном коде по сигналу от блока 14. The divider 32 provides switching counting trigger in accordance with the format of the words (bit registers). Logic elements 25-28 provide the removal of information from the register in direct or inverse code by a signal from block 14.

Блок формирования эталонного сечения осуществляет запись информации об обрабатываемом сечении и ее использование как эталонной при обработке последующего сечения. Блок 18 представляет собой битовую память с организацией n x m x k (где n - число слов вдоль строки, m - число строк разложения, k - формат слов вдоль строки) и со схемами обрамления, обеспечивающими выдачу k-разрядного слова на блок 19 и запись на его место k-разрядного слова с блока 16. The unit for the formation of the reference section records information about the processed section and its use as a reference in the processing of the subsequent section. Block 18 is a bit memory with the organization nxmxk (where n is the number of words along a line, m is the number of lines of decomposition, k is the format of words along a line) and with framing schemes that provide a k-bit word to block 19 and write in its place k-bit word from block 16.

Блок 19 преобразования кодов осуществляет преобразование параллельного кода в последовательный. В качестве блока 19 используем регистр сдвига. Block 19 code conversion converts the parallel code into serial. As block 19, we use the shift register.

Блок 20 формирования слов осуществляет (фиг. 6) формирование слов в формате ЭВМ. Блок 20 содержит буферный регистр 33, схему И 34 и счетчик-делитель 35 с коэффициентом деления, соответствующим формату слов в ЭВМ. Запись информации от блока 16 в буферный регистр осуществляют только от тех элементов разложения, которым в предыдущем сечении соответствуют единицы. Сигналы единицы от элементов предыдущего эталонного сечения открывают схему И 34 по одному входу, на второй ее вход подают тактовые сигналы по шине управления. Сигналы с выхода схемы И подают как сигналы сдвига на буферный регистр 33 и счетчик-делитель 35, с выхода которого поступают по шине управления в блок 14 для формирования сигнала записи для блока памяти. Block 20 the formation of words (Fig. 6) the formation of words in computer format. Block 20 contains a buffer register 33, a circuit And 34, and a counter-divider 35 with a division ratio corresponding to the format of words in a computer. Writing information from block 16 to the buffer register is carried out only from those decomposition elements to which units correspond in the previous section. Unit signals from the elements of the previous reference section open the And 34 circuit at one input, its second input serves clock signals on the control bus. The signals from the output of the circuit And are fed as shift signals to the buffer register 33 and the counter-divider 35, from the output of which they are transmitted via the control bus to block 14 to generate a recording signal for the memory block.

Блок 21 памяти осуществляет накопление информации о кадре изображения, ее передачу через блок 11 приема и передачи информации в ЭВМ. Масштабный блок 22 содержит регистр хранения 36 с дешифратором 37 и шифратором 38, арифметико-логическое устройство 39, формирователь сигналов сдвига 40, регистр сдвига 41 и мультиплексор каналов 42. Block 21 of the memory accumulates information about the image frame, its transmission through block 11 of the reception and transmission of information in the computer. The scale unit 22 comprises a storage register 36 with a decoder 37 and an encoder 38, an arithmetic logic unit 39, a shift signal generator 40, a shift register 41, and a channel multiplexer 42.

Масштабный блок 22 обеспечивает либо равномерное задание кодов номеров сечений, либо неравномерное кодирование по правилу: первые (нижние) 16 сечений записываются полностью. В диапазоне от 17-го до 32-го сечения записывается каждое второе, т.е. сечения с номерами 18, 20,... , 32. В диапазоне номеров сечений 33-64 записывается каждое четвертое, т.е. сечения с номерами 36, 40, ..., 64. В диапазоне номеров 65-128 записывается каждое восьмое сечение. В диапазоне номеров 129-256 записывается каждое шестнадцатое сечение, т. е. сечения с номерами 144, 160, ..., 256. При неравномерном задании номеров сечений относительная погрешность δ в любом диапазоне не превышает значения 1/8, причем уменьшается к концу каждого диапазона до значения, меньшего 1/16. Всего необходимо заполнить 48 сечений вместо 256, т.е. эффективность упаковки возрастает приблизительно в 5 раз. Scale block 22 provides either uniform assignment of section number codes or uneven coding according to the rule: the first (lower) 16 sections are recorded completely. In the range from the 17th to the 32nd section, every second is recorded, i.e. sections with numbers 18, 20, ..., 32. Every fourth is recorded in the range of section numbers 33-64, i.e. sections with numbers 36, 40, ..., 64. In the range of numbers 65-128, every eighth section is recorded. In the range of numbers 129–256, each sixteenth section is recorded, that is, sections with numbers 144, 160, ..., 256. When the numbers of sections are unevenly set, the relative error δ in any range does not exceed 1/8, and decreases towards the end each range to a value less than 1/16. In total, it is necessary to fill in 48 sections instead of 256, i.e. packaging efficiency increases approximately 5 times.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На этапе подготовки устанавливаются параметры вводимого изображения: относительное местоположение и размер считываемого растра Y нач., X нач., dY, dX, число элементов разложения (масштаб дискретизации) K1, K2, начальное значение порога. Эта информация передается из ЭВМ 15 через буферные регистры блока 11 в счетчики 5 и 6, блоки 7 и 8 выделения границ по координатам Y и X, ЦАП 12 элемента 13. At the preparation stage, the parameters of the input image are set: the relative location and size of the raster to be read Y beginning, X beginning, dY, dX, the number of decomposition elements (sampling scale) K1, K2, the initial threshold value. This information is transmitted from the computer 15 through the buffer registers of block 11 to the counters 5 and 6, blocks 7 and 8 of the allocation of borders by the coordinates Y and X, the DAC 12 element 13.

На этапе считывания видеоинформации из телевизионного датчика 1 через видеоусилитель 2 и селектор 3 непрерывно подается видеосигнал. В селекторе происходит выделение синхронизирующих кадровых и строчных импульсов. Сигнал "Пуск", поступающий из ЭВМ 15 через блок 11, переводит блок 4 в режим управления вводом изображения. С приходом кадрового синхроимпульса (КСИ) происходит привязка к конкретному полукадру (четному или нечетному) и строчные синхроимпульсы начинают поступать на счетчик 5. Счетчик 5 разрежает растр, то есть уменьшает число строк до выбранного формата разложения. Коэффициент деления установлен по коду с ЭВМ. Синхроимпульсы (СИ), соответствующие необходимой частоте следования строк в считываемом растре, поступают в блок 7 выделения границ по координате Y. В счетчиках начала и конца окна этого блока - код, соответствующий номеру строки, с которой начинается считывание, и код строки, на которой вид изображения заканчивается. At the stage of reading the video information from the television sensor 1, a video signal is continuously supplied through the video amplifier 2 and the selector 3. In the selector, the synchronization of frame and line pulses occurs. The "Start" signal coming from the computer 15 through the block 11, puts the block 4 in the image input control mode. With the arrival of a frame sync pulse (CSI), a specific half-frame (even or odd) is referenced and horizontal sync pulses begin to arrive at counter 5. Counter 5 cuts the raster, that is, reduces the number of lines to the selected decomposition format. The division ratio is set by computer code. Synchronized pulses (SI) corresponding to the necessary line repetition rate in the read raster are sent to the block 7 for selecting the boundaries along the Y coordinate. In the counters of the beginning and end of the window of this block, there is a code corresponding to the number of the line from which the reading begins, and the code of the line on which image view ends.

При переполнении счетчиков во время подсчета строчных импульсов устанавливаются триггеры начала и конца окна ТО и ТкО, которые определяют границы участка растра по коду для считывания. Если текущая строка находится в пределах этого участка, элемент И 9 открывается разрешающим сигналом из блока 7 выделения границ и пропускает импульсы генератора 14, которые размещают выделенную строку в счетчик 6, как и счетчик 5, в соответствии с установленным коэффициентом деления, уменьшает частоту дискретизации по строке (по координате X). С выхода счетчика 6 импульсы дискретизации поступают на вход блока 8 выделения границ по координате X, в котором определяется участок строки для считывания. Функционирование блока 7 не отличается от рассмотренного. Импульсы на выходе блока 8 выделения границ по координате X соответствуют моментам дискретизации данного участка всего растра, доступного сканированию телевизионным датчиком в данном объеме разложения. When the counters are overflowed during the counting of horizontal pulses, the triggers for the start and end of the TO and TKO windows are set, which determine the boundaries of the raster section by the code for reading. If the current line is within this section, the And 9 element opens with an enable signal from the boundary allocation unit 7 and passes the pulses of the generator 14, which place the selected line into the counter 6, like the counter 5, in accordance with the established division coefficient, reduces the sampling rate by line (at X coordinate). From the output of the counter 6, the sampling pulses are fed to the input of the boundary allocation unit 8 along the X coordinate, in which the portion of the line for reading is determined. The functioning of block 7 does not differ from that considered. The pulses at the output of the block 8 allocation of borders along the coordinate X correspond to the sampling times of a given section of the entire raster, available for scanning by a television sensor in this volume of decomposition.

Эти импульсы подаются на сдвиговый регистр 16 для фиксации мгновенных значений видеосигнала. These pulses are applied to the shift register 16 for fixing the instantaneous values of the video signal.

Работу устройства рассмотрим на примере обработки части изображения размером 6 х 4, представленного в виде матрицы градаций яркости белого цвета при равномерном изменении порогового уровня относительно нулевого. We consider the operation of the device using an example of processing a part of an image of size 6 x 4, presented as a matrix of gradations of brightness of white color with a uniform change in the threshold level relative to zero.

Figure 00000002

Figure 00000003

Представляем исходное изображение в виде трехмерной матрицы и в виде совокупности сечений, состоящих из "1" и "0", получаемых в результате сравнения значений элементов матрицы с пороговым уровнем, который соответствует номеру эталонного сечения, задаваемому в виде кода на входе ЦАП 12. Первое значение уровня порога "1". Первую матрицу-сечение формируем так. Если значение в столбце = 1, то в матрицу-сечение ставим "1", в противном случае - "0". Получаем матрицу - сечение, приведенную на фиг. 2, которая записана в блок 18. Из блока 18 информация словами переписывается в блок 19, на место выданного слова из блока 16 будет записано соответствующее слово следующего сечения.
Figure 00000002

Figure 00000003

We present the original image in the form of a three-dimensional matrix and as a set of sections consisting of "1" and "0", obtained by comparing the values of the matrix elements with a threshold level that corresponds to the number of the reference section specified in the form of a code at the input of the DAC 12. First threshold level value "1". The first cross-section matrix is formed as follows. If the value in the column = 1, then we put "1" in the cross-section matrix, otherwise - "0". We get the matrix - section shown in FIG. 2, which is recorded in block 18. From block 18, the information is written in words into block 19, and the corresponding word of the following section will be written in place of the issued word from block 16.

Далее идет последовательная обработка информации в оставшихся сечениях по специальному алгоритму, выполняемому блоком 20. Суть данного алгоритма состоит в том, что сохраняется только информация (0 или 1), для которой значение в предыдущем слое было равно 1. Эта единица выдается из блока 19 по всему сечению, потом по следующему сечению до тех пор, пока не будет достигнут слой, состоящий только из нулей (X). Next is sequential processing of information in the remaining sections according to a special algorithm performed by block 20. The essence of this algorithm is that only information (0 or 1) is stored, for which the value in the previous layer was 1. This unit is output from block 19 by the whole section, then the next section until a layer consisting only of zeros (X) is reached.

Для пояснения приведем последовательно изображение для каждого сечения, получаемого в результате работы алгоритма, на входе блока 20. For clarification, we will cite the image for each section obtained as a result of the algorithm at the input of block 20.

Figure 00000004

Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007

X - значение, находящееся в данном столбце, которое не должно сохраняться. В результате работы алгоритма для данного примера должна получиться следующая последовательность битов, записываемых в БР С блока 20 и выдаваемых в формате ЭВМ в блок памяти 21.
Figure 00000004

Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007

X is the value in this column that should not be saved. As a result of the algorithm for this example, the following sequence of bits should be obtained, recorded in the BR C block 20 and issued in computer format to the memory block 21.

Для 1 сечения матрицы: 111111110111111111101100
Для 2 сечения матрицы: 01111111101111111100
Для 3 сечения матрицы: 1011001000111110
Для 4 сечения матрицы: 100001001
Для 5 сечения матрицы: 000

Figure 00000008

При неравномерном задании пороговых уровней работа устройства аналогична. Для насыщения изображений упаковка осуществляется в инверсном коде, для чего с помощью мультиплексора переключают выходы регистра 16 с прямых на инверсные, а пороговые уровни задаются из ЭВМ, начиная со старшего.For 1 matrix section: 111111110111111111101100
For 2 matrix sections: 01111111101111111100
For 3 matrix sections: 1011001000111110
For 4 matrix sections: 100001001
For 5 matrix sections: 000
Figure 00000008

If the threshold levels are not uniformly set, the device operation is similar. To saturate the images, the packaging is carried out in inverse code, for which, using the multiplexer, the outputs of register 16 are switched from direct to inverse, and threshold levels are set from a computer, starting with the oldest.

При обработке изображений устройство дает большой выигрыш в объеме передаваемых данных. При считывании полутоновых изображений каждое последующее сечение будет содержать меньшее число единиц, что обеспечивает более компактную запись. Поэтому каждое из полученных сечений будет сильно сжиматься, что сокращает время передачи и необходимый для записи объем памяти. When processing images, the device gives a big gain in the amount of transmitted data. When reading grayscale images, each subsequent section will contain fewer units, which provides a more compact recording. Therefore, each of the obtained sections will be strongly compressed, which reduces the transmission time and the amount of memory required for recording.

Claims (1)

Устройство для считывания изображений, содержащее последовательно соединенные телевизионный датчик, видеоусилитель и селектор видеосигналов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам амплитудного дискриминатора и блока синхронизация и управления, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого подключен к первому входу блока выделения границ изображения по координате Y, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока выделения границ изображения по координате Х, второй выход блока синхронизации и управления соединен с управляющими входами блоков выделения границ изображения по координатам Х и Y и генератора импульсов, блок приема и передачи информации, первая-третья группы выходов которого соединены соответственно с информационными входами первого и второго счетчиков и блока выделения границ изображения по координате X, сдвиговый регистр, блок памяти, вторая группа входов которого подключена к пятой группе выходов блока приема и передачи информации, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со вторым входом амплитудного дискриминатора, выход которого соединен с информационным входом сдвигового регистра, выходы блока памяти подключены к информационным входам блока приема и передачи информации, отличающееся тем, что в него введены блок формирования эталонного сечения, блок преобразования кодов, блок формирования слов и масштабный блок, причем информационные входы блока формирования эталонного сечения соединены шиной данных с параллельными выходами сдвигового регистра, а выходы соединены шиной данных с информационными входами блока преобразования кодов, выход которого соединен с первым информационным входом блока формирования слов, второй информационный вход которого соединен с выходом сдвигового регистра, а выходы соединены шиной данных с информационными входами блока памяти, входы управления блока синхронизации и управления, сдвигового регистра, блока формирования эталонного сечения, блока формирования слов, блока преобразования кодов, масштабного блока и блока памяти соединены шиной управления с соответствующими выходами генератора импульсов, выходы масштабного блока соединены шиной данных с группой входов цифроаналогового преобразователя, входы масштабного блока соединены с четвертой группой выходов блока приема и передачи информации, выход блока выделения границ изображения по координате X подключен к другому входу управления сдвигового регистра, причем масштабный блок содержит регистр хранения с дешифратором, шифратор, арифметико-логическое устройство, формирователь сигнала сдвига, регистр сдвига и мультиплексор каналов, при этом группа входов регистра хранения является входами масштабного блока, выходы регистра хранения соединены шиной данных с группой входов дешифратора и с первыми группами входов мультиплексора каналов и арифметико-логического устройства, вторая группа входов которого соединена шиной данных с группой выходов шифратора, выходы дешифратора соединены с соответствующими входами шифратора и формирователя сигналов сдвига, информационные выходы арифметико-логического устройства соединены шиной данных с информационными входами регистра сдвига, вход управления которого соединен с выходом формирователя сигнала сдвига, а группа выходов соединена шиной данных со второй группой входов мультиплексора каналов, выходы которого являются выходами масштабного блока, входы управления регистра хранения, арифметико-логического устройства, формирователя сигнала сдвига и мультиплексора объединены и являются входом управления масштабного блока. An image reading device comprising a television sensor, a video amplifier and a video signal selector in series, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the amplitude discriminator and the synchronization and control unit, the first output of which is connected to the counting input of the first counter, the output of which is connected to the first input block allocation of image boundaries along the Y coordinate, the output of which is connected to the first input of the element And, the second input of which is connected to the output of the generator a pulse torus, and the output is connected to the counting input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the image border highlighting unit at the X coordinate, the second output of the synchronization and control unit is connected to the control inputs of the image border highlighting unit at the X and Y coordinates and the pulse generator, block receiving and transmitting information, the first or third groups of outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first and second counters and the block for selecting image boundaries along the X coordinate, the shift reg tr, a memory unit, the second group of inputs of which is connected to the fifth group of outputs of the information reception and transmission unit, a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second input of the amplitude discriminator, the output of which is connected to the information input of the shift register, the outputs of the memory unit are connected to the information inputs of the reception unit and transmitting information, characterized in that it includes a unit for generating a reference section, a unit for converting codes, a unit for generating words and a large-scale unit, wherein the ion inputs of the reference section forming unit are connected by a data bus to the parallel outputs of the shift register, and the outputs are connected by the data bus to the information inputs of the code conversion unit, the output of which is connected to the first information input of the word formation unit, the second information input of which is connected to the output of the shift register, and the outputs connected by a data bus to the information inputs of the memory unit, the control inputs of the synchronization and control unit, the shift register, the reference generation unit sections, word forming unit, code conversion unit, scale unit and memory unit are connected by a control bus to the corresponding outputs of a pulse generator, outputs of a scale unit are connected by a data bus to a group of inputs of a digital-to-analog converter, inputs of a scale unit are connected to a fourth group of outputs of an information reception and transmission unit, the output of the block for allocating image boundaries along the X coordinate is connected to another input of the shift register control, and the scale block contains a storage register with an encoder, an encoder, an arithmetic-logic device, a shifter, a shift register and a channel multiplexer, while the group of inputs of the storage register is the inputs of the scale block, the outputs of the storage register are connected by a data bus to the group of inputs of the decoder and to the first groups of inputs of the channel multiplexer and the arithmetic a logical device, the second group of inputs of which is connected by a data bus to the group of outputs of the encoder, the outputs of the decoder are connected to the corresponding inputs of the encoder and signal generator the shift signals, the information outputs of the arithmetic-logic device are connected by a data bus to the information inputs of the shift register, the control input of which is connected to the output of the shift signal shaper, and the group of outputs is connected by the data bus to the second group of inputs of the channel multiplexer, the outputs of which are outputs of the scale unit, control inputs storage register, arithmetic logic device, a shaper of the shift signal and the multiplexer are combined and are the control input of the large-scale unit.
RU96103286A 1996-02-20 1996-02-20 Image reader using basic integrated method RU2162247C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96103286A RU2162247C2 (en) 1996-02-20 1996-02-20 Image reader using basic integrated method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96103286A RU2162247C2 (en) 1996-02-20 1996-02-20 Image reader using basic integrated method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96103286A RU96103286A (en) 1998-05-20
RU2162247C2 true RU2162247C2 (en) 2001-01-20

Family

ID=20177161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96103286A RU2162247C2 (en) 1996-02-20 1996-02-20 Image reader using basic integrated method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2162247C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4750212A (en) Image processing method and apparatus therefor
US3185823A (en) Data compactor
US4979049A (en) Efficient encoding/decoding in the decomposition and recomposition of a high resolution image utilizing its low resolution replica
CN87103561A (en) The display packing and the device of image
US3767847A (en) Frame-to-frame redundancy reduction system which transmits an intraframe coded signal
KR850001657B1 (en) The method of video data changing and its device
JPS58127466A (en) Picture enlarging and reducing system
US4058674A (en) Graphic information compression method and system
EP0229379A2 (en) Digital picture signal coding/decoding circuit
US4955061A (en) Method and apparatus for processing an image signal
RU2162247C2 (en) Image reader using basic integrated method
RU2162248C2 (en) Image reader using basic integrated method
US4870479A (en) Video graphics memory storage reduction technique
EP0148164A2 (en) Digitizer for an image processing system
RU2051416C1 (en) Device for reading picture
JPS5992674A (en) Encoding circuit
RU2045781C1 (en) Image reader
US20020057742A1 (en) Sorting device of variable-length code
JPS6333350B2 (en)
SU1140148A1 (en) Graphic information conversion device
JPS6342471B2 (en)
JPS63245084A (en) Interlace picture data conversion system
SU1642488A2 (en) Image readout device
EP0527023B1 (en) Pictorial image compression device
GB2168871A (en) Image run length coding and decoding