SU1282358A1 - Устройство дл контрол черно-белого изображени - Google Patents

Description

входу этого же формировател  импульсов записи порогов, кроме того, управл ющий выход формировател  адресов порогов подключен к входу

Стоп генератора тактовых импульсов , а информационный выход соединен с входом .Адрес блока запоминани  порогов.

Изобретение относитс  к телевизионной (ТВ) техйике и может быть использовано, например, в системах интерактивного анализа изображений при неразрушающем контроле качества изделий.

Известно устройство дл  преобразовани  монохромного сигнала в сигналы цветного телевидени , которое содержит последовательно соединенные блок амплитудных анализаторов , блок компараторов и формирователь аналоговых сигналов, другие входы которого соединены с выходами бло ка амплитудных анализаторов, и цветную матрицу, В основу работы устройства положен принцип, согласно которому весь диапазон амплитуд видеосигнала разбиваетс  на N равных зон и каждой зоне присваиваетс  свой цвет. Внутри каждой зоны с целью по- вьшени  разрешающей способности имее место модул ци   ркости.

Однако это устройство имеет недостаточную разрешающую способность при контроле малоконтрастньгх изображений , тлк как в нем весь диапазон амплитуд видеосигнала просматриваетс  с одинаковым разрешением, а практический интерес представл ет лишь видеосигнал в некотором интервале .амплитуд. Кроме того, при работе с цифровым видеосигналом это устройство предполагает предварительное циф- роаналоговое преобразование что приводит к дополнительному снижению разрешающей способности устройства.

Известно устройство дл  контрол  черно-белого изображени , содержащее источник цифрового видеосигнала, информационный выход которого параллельно соединен k входами блока.цифровых компараторов, t входы которого соответственно подключены к i Выходам блока запоминани  порогов, а m выходы соединены через последова

5

0

5

0

5

0

5

тельно соединенные шифратор, блок кодировани  и блок цифроаналоговых преобразователей с входами R, G, В цветного видеоконтрольного блока (ВКБ), синхронизирующий вход которого подключен к синхронизирующему выходу источника цифрового видеосигнала , цифрознаковый генератор, инфор ,мационные входы которого соединены с выходами блока запоминани  порогов,

;синхронизирующие входы с соотйетст- вующими выходами источника цифрового видеосигнала, причем выход подключен к стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей. При исследовании и анализе малоконтрастных изображений известное устройство позвол ет ограничить амплитудное цветовое кодирование видеосигнала- сверху и снизу, осуществив при этом цветовое кодирование в выбранной зоне с максимально допустимой разрешающей способностью.

Однако, така  перестройка начального порога и межпорогового интервала в данном устройстве осуществл етс  вручную с помощью программных переключателей , размещенных на передней панели прибора, и  вл етс  трудоемкой операцией. Так, в известном устройстве оператор с помощью программных переключателей должен последовательно набрать 15 номеров порогов и 15 пороговых уровней, а с учетом того, что он не сразу может точцо вьщелить зону амплитуд, подвергаемых цветокодированию, зта операци  занимает значительное врем , т.е. производительность контрол  мала . Кроме того, больша  длительность ;Перестройки заста:вл ет оператора длительное врем  удерживать в пам ти (фиксировать) предыдущее изображение , что приводит к усталости опера- .тора, следствием чего также  вл ютс  снижение производительности и достоверности контрол .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности кон трол  слабоконтрастных изображений.

Дл  этога в устройство дл  контрол  черно-белого изображени , содержащее источник цифрового видеосигнала , информационный выход которого соединен с К входами блока цифровых компараторов, входы которог соответственно подключены к.Е выходам блока запоминани  порогов, а m выходов соединены через последовательно соединенные шифратор, блок кодировани  и блок цифроаналоговых преобразователей с входами R, G, В цветного видеоконтрольного блока, синхронизирующий вход которого подключен к первому синхронизирующему выходу источника цифрового видеосигнала , второй и третий синхронизирующие выходы которого соединены с соответствующими входами цифрознаково- го генератора, информационные входы которого соединены с t выходами блока запоминани  порогов, а выход подключен к стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей введены генератор импульсов смещени , два коммутатора, формирователь межпорогового интервала, формирователь величины первого порога, два элемента ИЛИ, генератор тактовых импульсов , формирователь импульсов записи порогов, формирователь порогов и формирователь адресов порогов, при этом входы первого и второго коммутаторов подключены к выходу генератора импульсов смещени , первый и второй входы первого коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формировател  межпорогового интервала, информационные выходы которого соединены с информационными входами,формировател  импульсов в записи порогов , первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формировател  величины первого порога, информационные выходы которого соединены с информационными входами формировател  порогов, информационные выходы которого подключены к f входам блока запоминани  порогов, выходы первого и вто- рого коммутаторов соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход ко823584

торого через второй элемент ИЛИ соединен с установочным входом формировател  импульсов записи порогов, выход первого элемента ИЛИ соединен с

-5 установочным входом формировател  .порогов и с входом Пуск генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетными входами формировател  порогов и формировате10 л  импульсов записи порогов, выход которого подключен к счетному входу формировател  адресов порогов, к входу Запись блока запоминани  порогов и со вторым входом второго

15 элемента ИЛИ к установочному входу это Г о же формировател  импульсов записи порогов, кроме того, управл ю- щий выход формировател  адресов порогов подключен к входу Стоп гене20 ратора тактовых импульсов, а информационный выход соединен с входом Адрес блока запоминани  порогов. На фиг , 1 приведена структурн а  электрическа  схема устройства дл 

25 контрол  черно-белого изображени ; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие работу устройства:

а) цветовое кодирование полного диапазона цифрового видеосигнала;

30 б) цветовое кодирование минимальной зоны цифрового видеосигнала;

в)изменение начала минимальной зоны цветового кодировани ;

г)изменение ширины зоны цв етово- го кодировани 

на фиг. 3 - диаграмма, по сн юща  работу блока цифровых компараторов.

Устройство дл  контрол  черно-бе40 лого изображени  (фиг.1) содержит источник 1 цифрового видеосигнала, блок 2 цифровых компараторов, блок 3 запоминани  порогов, шифратор 4, блок 5 кодировани  и блок цифро45 аналоговых преобразователей (ЦАП), цветной видеоконтрольный блок (ВКБ) 7, цифрознаковый генератор 8, генератор 9 импульсов смещени , первый и второй коммутаторы 10 и 11, форми50 рователь 12 межпорогового интервала, формирователь 13 величины первого порога, первый и второй элементы РШИ ; 14 и 15, генератор 16 тактовых импульсов, формирователь 17 импуль 5 сов записи порогов, формирователь 18 порогов и формирователь 19 адресов порогов.

Устройство работает следующим образом .

Предположим, что предварительно в ОЗУ 20-1, где i-1,2,.,, блока 3 занесены цифровые, например 8-разр дные , коды пороговых уровней по следующему закону:

Номер порога Уровень порога

116

232

348

15240

От источника 1 цифровой видеосигнал , например 8-разр дный, подаетс  на входы цифровых компараторов 21-i, где i-1,2,,.., вход щих в состав блока 2. На Е входы цифровых компараторов 21-i подаютс  пороговые уровни от блока 3. Цифровой компаратор 21-i производит сравнение двух 8-разр дных двоичных чисел и выдает результат сравнени  на выходе m . Если число на входе k больше или равно числу на входе В, на выходе m будет логическа  1, в другом случае - О.

: Выходные сигналы блока 2 цифровых компараторов преобразуютс  в шифраторе 4 из N-разр дного кода, например 15-разр дного, в 4-разр дный код, который  вл етс  адресом, определ ющим между какими пороговыми уровн ми (в какой зоне) находитс  цифровой видеосигнал. Данный код поступает на блок 5 кодировани , который , в свою очередь, преобразует это 4-разр дный код в 12-разр дный. Блок 5, по существу, определ ет какой цвет будет соответствовать каждому ,значению входного кода (каждой зоны) {Блок 6 преобразует входной двоичный |код с помощью трех цифро-аналоговых преобразователей :(ЦАП) 22-1, 22-2, Z2-3 в три аналоговых напр жени  и , UQ, Ug, которые подаютс  на соответствующие входы цветного ВКБ 7, которое синхронизируетс  полным синхросигналом (ССП) от источника 1 видеосигнала . 1-выходы блока 3 запоминани  порогов в виде п тнадцати 8-разр дных двоичных чисел подключен к цифрознаковому генератору 8, который осуществл ет преобразование этих

Тактовые импульсы генератора 16

чисел в последовательность импульсов, поступающих на стробирутещие входы 55 поступают также на суммирующий вход ЦАП 22-1, 22-2,22-3 и отображающихс  (+1) формировател  18 порогов и под- 1на экране ВКБ 7 в виде цифр. Синхро- считываютс  им.

низаци  блока 8 производитс  кадровы- Таким образом, на блок 3 запоми- ми и строчными синхроимпульсами нани  порогов подаютс  импульсы зат . ы

2823586

,ССИ) от источника 1 видеосигнала ..

Таким образом, в правой части экрана оператору предоставлена ин5 формаци  о величине каждого порогового уровн . Цветова  шкала, формирующа с  в конце кадра, равномерно разбита на цветовые зоны и занимает весь диапазон входного цифрового ви 0 деосигнала ,(фиг.2).

Предположим, что оператору необходимо сжать зону цветного кодировани  и более детально с лучшим разрешением рассмотреть видеосигнал на

15 малых амплитудах.

Дл  этого оператор переводит первый коммутатор 10 в положение 2. В этом случае импульс генератора 9 поступает на вычитающий (-1) вход фор20 мировател  12 межпорогового интервала и уменьшает его состо ние на единицу . Одновременно этот же импульс через первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ подаетс  на установочный вход

25 (С) формировател  17 импульсов записи порогов, в который записываетс  выходной код формировател  12. Изменение состо ни  формировател  12 Ьсуществл етс  по фронту, а запись

30 в формирователь 17 по спаду импуль- сов генератора 9. Этот же импульс своим спадом записывает в формирователь 18 выходной код формировател  13 и запускает генератор 16 тактовых

импуль сов.

Импульсы генератора 16 поступают на вычитающий вход формировател  17, на выходе ( О) которого по вл ютс  импульсы I (заема) при считывании его

40 состо ни -до нул . Эти импульсы через второй элемент ИЛИ 15 записывают в формирователь 17 двоичный код формировател  12. Таким образом, формирователь 17 фактически  вл етс  де45 лителем импульсов, коэффициент делени  которого задаетс  формирователем 1 2.

Выходные импульсы формировател  17 подаютс  на суммирующий вход

50 0 формировател  19 адреса порогов , который предварительно устанавливаетс  в ноль, например, кнопкой Сброс.

Тактовые импульсы генератора 16

, 55 поступают также на суммирующий вход (+1) формировател  18 порогов и под- считываютс  им.

7

писи порогов с выхода формировател  17, адрес (двоичный код) порогов с выхода формировател  19 и величина (двоичный код) порогов с выхода формировател  18. В момент прихода импульса Запись на выходе формировател  19 сформирован адрес первого порога (например, 001), а на выходе формировател  18 - код первого порогового уровн , который определ етс  как сумма кода формировател  13 и кода коэффициента делени  формировател  17. Дешифратор 23, вход щий в состав блока 3, распредел ет импульсы записи между ОЗУ в зависимости от адреса, поступающего на него. Например , если адрес 0001 - импульс записи поступает на ОЗУ 20-1, которое запоминает код первого порога и сохран ет свое состо ние до прихода следующего импульса записи на то же ОЗУ 20-1.

В момент по влени  второго импульса Запись адрес увеличиваетс  на единицу, а уровень порога на число , определ емое формирователем 12, и так далее.,

Остановка генератора 16 производитс  выходными импульсом формировател  19, после того, как все сформированные пороговые уровни будут занесены в блок- 3.

Частота генератора 16 тактовых им1тульсов должна быть значительно больше-частоты генератора 9 импульсов смещени , котора  может быть 1-5 Гц дл  того, чтобы оператор мог детально наблюдать за изменением закона цветового кодировани  (цветовой шкалы), и больше, в том если надо быстро перемещать зону цветово- :го кодировани  по всему динамическому диапазону видеосигнала.

82358 8

Второй импульс генератора 9 запускает устройство и уменьшает разницу между пороговыми уровн ми на единицу.

5 В том числе, если необходимо увеличить разницу между пороговыми уровн ми и тем самым увеличить зону цветового кодировани , оператор переводит первый коммутатор 10 в положение

10 1J и описанный рабочий цикл схемы повтор етс .

Дл  изменени  величины первого порога служит второй коммутатор 11, который в положении 1 пропускает им 5 пульсь генератора 9 на суммирующий Bxojj (+1) формировател  13 величины первого порога, а в положении 2 - на вычитающий вход, тем самым измен   начало зоны цветового кодировани .

20 Перезапись порогов в блок 3 производитс  вс кий раз при поступлении импульсов генератора 9 через первый и второй коммутаторы 10 и 11 на формирователи 12 и 13 и первый элемент

25 ИЛИ 14.

Оперативность выбора начала и ширины зоны цветового кодировани  в предлагаемом устройстве по сравнэ30 нию с известным позвол ет с максимальной разрешающей способностью и производительностью осуществл ть анализ черно-белых изображений, в том числе и слабоконтрастных. Кроме

того, оператор управл ет (с помощью кнопок на передней панели) изменением зоны цветового кодировани , не отрыва  взгл да от изображени  на экране ВКУ, что позвол ет быстро

40 эыбрать оптимальную зону цветового кодировани , повьш1ает достоверность контрол  и обеспечивает повышение производительности контрол  в 20 раз.

Ги 1

mtSа )f}

Лга/вгУ Жлцамг t pgentвмеЛплмЙ вхинв

---2--- oaxitf

Фт.а

Claims (1)

1. ’ УСТРОЙСТВО ДЛЯ'КОНТРОЛЯ

   ЧЕРНО-БЕЛОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее источник цифрового видеосигнала, информационный выход которого соединен с К-входами блока цифровых компараторов, ί—входы которого соответственно подключены к t-выходам блока запоминания порогов, а m-выходы соединены через последовательно соединенные шифратор, блок кодирования и блок цифроаналоговых преобразователей с входами R, G, В цветного видеоконтрольного блока, синхронизирующий вход которого подключен к первому синхронизирующему выходу источника цифрового видеосигнала, второй и третий синхронизирующие выходы которого соединены с соответствующими входами цифрознакового генератора, информационные входы которого соединены с £-выходами блока запоминания порогов, а выход подключен к стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей, отличающееся- тем, что,.с целью повышения точности контроля, в него введены генератор импульсов смещения, два коммутатора, формирователь межпорогового интервала, формирователь величины первого порога, два элемен та ИЛИ, генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов записи порогов, формирователь порогов и формирователь адресов порогов, при этом входы первого и второго коммутаторов подключены к выходу генератора импульсов смещения, первый и второй выходы первого коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами формирователя межпорогового интервала, информационные выходы которого соединены с информационными входами формирователя импульсов записи порогов, первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с суммирующим и»вычитающим счетными входами формирователя величины первого порога, информационные выходы которого соединены с информационными входами формирователя порогов, информационные выходы которого подключены к £-входам блока запоминания порогов, выходы первого и второго коммутаторов соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент ИЛИ соединен с установочным входом формирователя импульсов записи порогов, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом формирователя порогов и с входом Пуск генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетными входами формирователя порогов и формирователя импульсов записи порогов, выход которого подключен к счетному входу формирователя адресов порогов, к входу Запись блока за-