SU1251135A1

SU1251135A1 - Устройство дл считывани изображений

Info

Publication number: SU1251135A1
Application number: SU853848754A
Authority: SU
Inventors: Владислав Федорович Жирков; Михаил Юрьевич Монахов; Михаил Вячеславович Макашин
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1985-01-29
Filing date: 1985-01-29
Publication date: 1986-08-15

Abstract

Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл считывани и предварительной обработки изображений. Цель изобретени - расширение области применени устройства за счет обеспечени возможности изменени закона квантовани изображени . Устройство содержит телевизионный датчик, видеоусилитель, селектор видеосигнала, блок синхронизации и управлени , первый, второй и третий счетчики , блоки выделени границ по коорд 1на- там X и Y, элемент И, блок видеоконтрол , блок приема и передачи информации, циф- роаналоговый преобразователь, амплитудный дискриминатор, генератор импульсов и сдвиговый регистр. Устройство позвол ет работать с линейными и нелинейными шкалами квантовани , например с логарифмической зависимостью. 2 ил. (Л Ю ел 00 ел

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл считывани и предварительной обработки изображений.

Цель изобретени - расширение области применени устройства за счет обеспечени возможности изменени закона квантовани изображени .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - по снение принципа дискретизации телевизионного растра при считывании изображени .

Устройство (фиг. 1) состоит из телевизионного датчика 1, видеоусилител 2, селектора 3 видеосигнала, блока 4 синхронизации и управлени , первого счетчика 5, второго счетчика 6, блока 7 выделени границ по координате Y, блока 8 выделени границ по координате X, элемента И 9, блока 10 видеоконтрол , блока 11 приема и передачи информации сопр жени , циф- роаналогового преобразовател 12, амплитудного дискриминатора 13, генератора 14 импульсов. Позицией 15 обозначена ЭВМ. В состав устройства вход т также сдвиговый регистр 16 и третий счетчик 17.

Телевизионный датчик 1 представл ет собой функциональный модуль, предназначенный дл получени стандартного телевизионного видеосигнала. Видеосигнал 2 предназначен дл усилени видеосигнала до необходимого уровн , селектор 3 видеосигнала - дл выделени из полного телевизионного видеосигнала сигналов строчной и кадровой синхронизации и приведени этих сигналов к необходимому логическому уровню. Импульсы строчной частоты выдел ютс дифференцированием, а кадровой частоты - интегрированием сигналов . Введение в состав устройства селектора 3 позвол ет обрабатывать видеосигнал не только от телевизионного датчика, но и от других сандартизованных по выходу источников видеосигнала: видеомагнитофонов , линий св зи, имитаторов и синтезаторов видеосигнала, что расшир ет функциональные возможности устройства.

Амплитудный дискриминатор 13 представл ет собой быстродействующий компаратор напр жени , на один вход которого подаетс видеосигнал, на другой - некоторый уровень порога. Компаратор сравнивает эти уровни и выдает результат (превышает ли видеосигнал установленный порог) в виде двухуровневого сигнала.

Цифроаналоговый преобразователь 12 устанавливает величину порога компаратора 13, соответствующего цифровому коду, подаваемому на его вход из ЭВМ через блок 11. Сдвиговый регистр 16 осуществл ет накопление значений отсчетов видеосигнала в моменты времени, определ емые масштабом дискретизации и формировани слоев данных в формате ЭВМ. Блок 4 осуществл ет синхронизацию блоков устройства в соответствии с пиком телевизионной развертки растра и установку счетчиков в исходное состо ние. Счетчик 5 выполн ет функции управл емого делител частоты. Он уменьшает частоту следовани строчных синхроимпульсов, в два, четыре, восемь раз, чем достигаетс изменение масштаба дискретизации по кадру. Блок 7 выделени границ по координате Y выдел ет

дл обработки «окно, т.е. участок растра по кадру (по координате Y). Блок содержит счетчики канала и конца участка, триггеры начала Тд и конца окна Тко и ключ (на фиг. 1 не показаны). Если текуща строка

5 находитс внутри «окна, определенного содержимым счетчиком начала и конца участка, устанавливаетс триггер То и разрешает прохождение строчных импульсов через ключ на элемент И 9. После окончани окна триггер закрывает ключ.

0 Элемент И 9 разрешает прохождение импульсов опорной частоты генератора 14 в счетчик 6 по сигналу из блока 7 выделени границ по координате У. Счетчик 6 аналогичен счетчику 5 и выполн ет аналоговую

5 функцию: делит частоту опорного генератора 14 в два, четыре, восемь раз до нужного масштаба дискретизации в пределах строки разложени .

Блок 8 выделени границ по координате X выдел ет дл ввода участок строки.

0 Блок содержит счетчикк начала и конца участка (не показаны). Значени ми счетчиков определ етс участок строки дл обработки . В течение цикла ввода изображени блок 8 выдает последовательность импульсов соответствующую во временной облас5 ти моментам формировани первичных отсчетов изображени в объеме выбранного числа элементов разложени . Эти импульсы управл ют работой сдвигового регистра 16. Функциональна схема блока 8 границ аналогична схеме блока 7.

Дл нормального завершени считывани информации вдоль строки и дл удобства дальнейшей обработки размер «окна должен быть кратен машинному слову. Это достигаетс блокировкой четырех

5 младших разр дов кода конца «окна.

Счетчик 17 служит дл инициализации обмена с ЭВМ. Переполнение счетчика означает , что 16-разр дное слово данных сформировано и необходимо организовать передачу этого слова в ЭВМ.

Блок 11 приема и передачи инфор.мации предназначен дл организации св зи устройства дл считывани визуальной информации с ЭВМ. Этот блок реализует пр мой 5 и программный режимы доступа к пам ти ЭВМ, содержит буферные регистры дл хранени информации о формате разложени , относительном местоположении счи0

тываемого участка растра, о пороге квантовани видеосигнала по ркости.

В качестве ЭВМ 15 используетс универсальна или специализированна вычисли- тельна машина, котора осуществл ет управление режимами работы устройства (параметрами вводимого изображени ), каталогизацию и хранение изображений, предварительную или целевую обработку видеоинформации .

Принцип дискретизации телевизионного растра при считывании изображени иллюстрируетс фиг. 2, где АХ, л - размеры «окна, FO - начальна частота дискретизи- рующей частоты.

Устройство работает следующим образом .

На этапе подготовки устанавливаютс параметры вводимого изображени : относительное местоположение и размер считываемого участка растра Унач, Хнач., Y, Л X, число элементов разложени (масштаб дискретизации ) KI, Kj, начальное значение порога . Эта информаци передаетс из ЭВМ 15 через буферные регистры блока 11 в счетчики 5 и 6, блоки 7 и 8 выделени гра- ниц по координатам Y и X, ЦАП 12.

На этапе считывани видеоинформации из телевизионного датчика 1 через видеоусилитель 2 в селектор 3 непрерывно подаетс видеосигнал. В селекторе происходит разделение видеосигнала на синхронизи- рующие кадровые, строчные и видеоимпульсы . Сигнал «Пуск, поступающий из ЭВМ 15 через блок 11, переводит блок 4 в режим управлени вводом изображени . С приходом кадрового синхроимпульса (КСИ) происходит прив зка к конкретному полукад- ру (четному или нечетному) и строчные синхроимпульсы (ССИ) начинают поступать на счетчик 5. Счетчик 5 «разр жает растр, т.е. уменьшает число строк до выбранного формата разложени . Коэффициент де- лени установлен по коду из ЭВМ. Синхроимпульсы (СИ), соответствующие необходимой частоте следовани строк в считываемом растре, поступают в блок 7 выделени границ по координате Y. В счетчиках начала и конца окна этого блока содержитс код, соответствующий номеру строки, с которой начинаетс считывание, и строки, на которой ввод изображени заканчиваетс .

При переполнении счетчиков во врем подсчета строчных импульсов устанавливаютс триггеры начала и конца окна Гр и Т о, которые определ ют границы участка растра по коду дл считывани . Если текуща строка находитс в пределах этого участка, элемент И 9 открываетс разрешаю- шим сигналом из блока 7 выделени границ и пропускает импульсы генератора 14, которые размечают выделенную строку в

0

5

0 s

о 5 „ 5

0

счетчик 6. Счетчик 6, как и счетчик 5, в соответствии с установленным коэффициентом делени , уменьшает частоту дискретизации по строке (по координате X). С выхода счетчика 6 импульсы дискретизации поступают на вход блока 8 выделени границ по координате X, в котором определ етс участок строки дл считывани . Функционирование блока 7 не отличаетс от рассмотренного. Импульсы на выходе блока 8 выделени границ по координате X соответствуют моментам дискретизации данного участка всего растра, доступного сканированию телевизионным датчиком, в данном объеме разложени . Эти импульсы подаютс на сдвиговый регистр 16 дл фиксации мгновенных значений видеосигнала. Формирование слова данных в формате ЭВМ продолжаетс 16 тактов сдвига регистра 16, после чего необходимо инициализировать обмен с пам тью ЭВМ. Передача данных в пам ть ЭВМ осуществл етс в режиме пр мого доступа.

После завершени цикла считывани изображени с одним порогом квантовани происходит изменение порога и процесс повтор етс . В результате в пам ти ЭВМ формируетс массив данных, соответствующий закодированному исходному полутоновому изображению.

Если необходимо реализовать нелинейную шкалу квантовани , например логарифмическую зависимость с ограниченным числом градаций (модель зрени человека), из всего р да возможных уровней квантовани выбираютс только те значени , которые соответствуют закону изменени ща- га квантовани по ркости. Считывание изображени производитс только дл этих уровней, что дает значительное сокращение объема информации. Таким же образом можно сохранить посто нным число информативных уровней квантовани при уменьшении динамического диапазона видеосигнала .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл считывани изoбpaжeний содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к входу видеоусилител , один из выходов которого соединен с входом блока видеоконтрол , первый, второй и третий счетчики, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов элемента И, выход которого соединен с импульсным входом второго счетчика , блок приема и передачи информации и блок синхронизации и управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам первого и третьего счетчиков, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени устройства за счет обеспечени возможности изменени закона квантовани изображени , оно содержит блоки выделени границ по координатам X и Y, цифроаналоговый преобразователь и последовательно включенные селектор видеосигнала , амплитудный дискриминатор и сдвиговый регистр, информационный выход которого подключен к информационному входу блока приема и передачи информации , информационные выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразовател , первого и второго счетчиков и блоков выделени границ по координатам X и Y, а управл ющий выход подключен к одному из входов блока синхронизации и управлени .

другие входы которого соединены с выходами селектора видеосигнала, выход которого подключен к управл ющим входам блоков выделени границ по координатам X и У, причем выход первого счетчика соединен с соответствующим входом блока выделени границ по координате Y, выход которого подключен к другому входу элемента И, вход второго счетчика соединен с соответствующим входом блока выделени границ по координате X, выход которого подключен к соответствующим входам сдвигового регистра и третьего счетчика, выход которого соединен с одним из входов блока приема и передачи информации.

Составитель Т. Ничипорович Техред И. ВересКорректор В. Синицка

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4