SU1583949A1 - Устройство дл селекции изображений объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики, в частности к устройству дл  селекции изображений объектов, и может быть использовано в телевизионной автоматике по исследованию наблюдаемых объектов. Цель изобретени  состоит в повышении быстродействи  устройства. Цель достигаетс  введением ключа, элементов И-НЕ, НЕ, И, и формировател  сигнала маски. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике , в частности к телевизионной автоматике по исследованию наблюдаемых объектов.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; ка фиг.2 - контроллер слежени ; на фиг.3 - блок сканировани ; на фиг. 4 - блок выборки данных; на фиг. 5 - третий блок пам ти.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 управлени , включающий контроллер слежени  2 и синхронизатор 3, блок 4 сканировани  блок 5 выборки данных, первый 6, второй 7 и третий 8 блоки пам ти, элемент И-НЕ 9, элемент НЕ 10, элемент И 11, формирователь 12 сигнала маски, ключ 13.

На чертеже также показаны вход 14, выход 15.

Контроллер слежени  (фиг.2) содержит процессор 36, генератор 17, системный контроллер 18, буфер 19, буфер 20, селекторы 21 и 22 адреса, блоки 23 и 24 пам ти, буферы 25-28, узлы 29 ввода-вывода.

Блок сканировани  (фиг.З) содержит первый триггер 30, счетчик 31, элемент ИЛИ-НЕ 32, элемент НЕ 33, элемент И-НЕ 34, второй триггер 35, третий триггер 36, второй элемент И-НЕ 37.

Блок выборки данных (фиг.4) содержит селекторы 38 и 39, первый мультиплексор 40, первый элемент НЕ 41, первый элемент И-НЕ 42, второй элемент НЕ 43, второй элемент И-НЕ 44Л второй мультиплексор 45 к инвертор 46.

Третий блок пам ти (фиг.5) содержит регистр 47 и триггер 48,

Устройство работает следующим об-1 разом.

В исходном состо нии перед селекцией изображений объектов в блоке 6 пам ти хранитс  цифровой эквивалент (элементу разложени  изображени  объсд

GQ

ОЭ

сЈ

екта соответствует сигнал логической 1, фону - логического О) кадра телевизионного видеосигнала изображени  объектов, подлежащих выделению

Контроллер 2 слежени  на своих выходах выдел ет сигналы, соответствующие логическому 0м. Блок 4 под воздействием сигналов синхронизации, соответствующих кадровой, строчной частоте телевизионного датчика (не покзан ), сигналов тактовой частоты, поступающих с выходов синхронизатора 3 формирует и выдел ет на выводах шины адресные сигналы элементов разло- жени  телевизионного изображени  и н отдельном выходе - сигнал считывани . Адресные сигналы поступают на входы блока 5 и блока 8, а сигналы считывани  - на вход блока 5. Блок 8 на выходе сигналов фиксации точки начала слежени  сигналов не выдел ет. Блок 5 передает адресные сигналы и сигналы считывани  на блоки 6 и 7 пам ти . Блок 6 на выходе выдел ет би- пол рный сигнал элементов разложени  изображений объектов, подлежащих селекции , который поступает на входы ключа 13 и элементов И-НЕ 9, И 11. Ключ 13 закрыт сигналом блока 5 и блокирует прохождение сигнала с блока пам ти на вход контроллера 2. Элемен И-НЕ 9 открыт сигналом элемента НЕ 1 и пропускает сигнал с блока пам ти на вход блока 8. Блок 7 в исходном состо нии обнулен и по сигналам считывани  от блока 5 выдел ет на выходе сигнал, соответствующий 0м. Этот сигнал через формирователь 12 сигнала удерживает элемент И-НЕ 9 в открытом , а элемент И 11 в закрытом состо ни х. На выходе 15 устройства сигналы элементов разложени  изображени  объектов, подлежащих селекции , не выдел ютс . При работе синхронизатора 3 в ведомом режиме на вход 14 устройства поступают сигналы внешней синхронизации.

После выдачи сигнала пуска на вхо контроллера 2 слежени  последний выдает через блок 5 на вход блока 8 сигнал разрешени  фиксации адресов  чеек блока 6, в которых хранитс  информаци fлогическа  1) о начальных элементах изображени  объектов.

Под управлением блока 4, формирующим адресные сигналы и сигналы считывани , поступающие через блок 5 на соответствующие входы блоков па

0

5 0 5

0

5

0

5

0

5

м ти, с началом активной части каждо - го кадра осуществл етс  считывание в последовательном коде информации, хран щейс  в блоках 6 и 7. Причем в каждой  чейке блока 6 содержитс  информаци  об одном элементе кадра телевизионного изображени . Адреса  чеек соответствуют координатам положени  элементов изображени  по строке и по кадру.

С по влением сигнала разрешени  фиксации адресов на входе блока 8 последний начинает анализировать информационный сигнал об элементах изображени , который поступает на его вход через элемент И-НЕ 9 с выхода блока 6. Б тот момент, когда в информационном сигнале по витс  логическа  1, соответствующа  начальному элементу изображени  первого объекта, в блоке 8 происходит фиксаци  поступающего на его вход с выхода блока 4 адреса  чейки, по которому данный сигнал хранитс  в блоке 6. Этот адрес содержит информацию о координатах точки начала контурного слежени  первого объекта изображени . После фиксации адреса точки начала контурного слежени  блок 8 выдает на вход контроллера 2 сигнал подтверждени  фиксации адреса. Контроллер 2, получив сигнал подтверждени  фиксации адреса, разрешающим сигналом через блок 5 из блока 8 анализирует его и приступает к процедуре построени  внешнего контура объекта. Во врем  процедуры построени  контура контроллер 2 слежени   ри обращении к блокам пам ти имеет приоритет перед блоком 4, осуществл ющим считывание информации из блоков пам ти. Поэтому во врем  циклов обращени  контроллера 2 к блокам пам ти блок 5 прерывает считывание- информации из блоков 6 и 7, запреща  прохождение адресных сигналов и сигналов считывани  с блока 4 на входы блоков пам ти, и разрешает прохождение адресных сигналов и сигналов считывани  с выходов контроллера 2 на соответствующие входы блоков пам ти. Таким образом, обеспечиваетс  высокое быстродействие при обращении контроллера 2 к блокам пам ти .

Б ходе выполнени  процедуры построени  контура контроллер 2 по сочетанию выходных сигналов блока 6, считываемых за несколько последовательных циклов обращени , определ ет адрес очередной точки контура и направление перемещени . В результате по окончании процедуры построени  контура в резидентном оперативном запоминающем устройстве контроллера 2 накапливаетс  массив адресов точек пикселов контура. Контроллер 2, использу  массив адресов точек контура , записывает в блок 7 пам ти сигнал внешнего контура объекта. Затем контроллер 2 выдает на вход формировател  12 сигнала сигнал, разрешающий заполнение внешнего контура объекта , поступающего на другой вход узла с выхода блока 7. При этом на выходе формировател  12 формируетс  сигнал зоны (маски), ограниченный внешним контуром объекта. Этот сигнал поступает на вход элемента И I1, на другой вход которого проходит с выхода блока 6 сигнал изображени  объектов, и разрешает прохождение на выход 15 устройства только сигналу изображени  объекта, который стро- бируетс  сигналом маски.

Таким образом, из всей совокупности сигналов изображений объектов, хран щихс  в блоке 6, на выходе устройства выдел етс  сигнал объекта, сигнал внешнего контура ко горого хранитс  в блоке 7.

Дл  выделени  сигнала изображени  следующего объекта контроллер 2 выдает сигнал, разрешающий блоку 8 фиксировать адрес начального элемента (точки) очередного изображени  объек

0

остальных сигналов объектов, хран щихс  в блоке 6.

Конец селекции объектов определ етс  контроллером 2, когда во врем  очередного кадра, при считывании информации из блока 6, инвертированными сигналами масок элемент И-НЕ 9 блокирует сигналы всех объектов, хран щихс  в блоке 6, и блок 8 не фиксирует нового адреса.

В результате селекции в блоке 23 пам ти контроллера 2 накапливаетс  массив адресов точек контуров объектов . Причем число контуров соответствует количеству наблюдаемых в кадре объектов. Анализ массива адресов точек контуров, содержащих информацию о, координатах граничных точек объектов , позвол ет произвести нумерацию объектов в зависимости от их местоположени  в кадре, а также определить параметры объекта, например максимальный и минимальный размеры по

25 строке, размер по кадру и т.д.

и

5

осуществить ранжировку объектов в зависимости от их параметров.

Работа блока 4 заключаетс  в следующем .

Под управлением импульсов синхронизации и тактовой частоты от синхронизатора 3 триггер 30, задействованный как делитель на два, выдает последовательность импульсов с периодом следовани , соответствующим периоду следовани  элементов разложени . Эта последовательность импульсов поступает на счетный вход счетчика 31, который устанавливаетс  в нулевое состо 

та. Затем контроллер 2 ожидает сигнал п ние кадровым импульсом. Таким обраподтверждени  фиксации адреса. В то же врем  элемент И-НЕ 9 сигналом маски всех выделенных объектов, инвертированных на элементе НЕ 10, блокирует прохождение сигнала выделенных объектов на вход блока 8. Поэтому на вход блока 8 поступают только сигналы изображений невыделенных объектов. При по влении на входе блока 8 начальной точки объекта, следующего за выделенным,в блоке 8 фиксируетс  адрес этого элемента и выдаетс  на вход контроллера 2 сигнал подтверждени  фиксации адреса. После получени  контроллером 2 слежени  сигнала под- . тверждени  фиксации адреса осуществл етс  процедура построени  контура, а затем выделение сигнала объекта. Далее аналогично происходит селекци 

зом, обеспечиваетс  во врем  активно чести кадра формирование адресных сигналов элементов разложени  на выходе счетчика 31. В то же врем  триг

дс геры 35 и 36 установлены в нулевое состо ние сигналом, поступившим чере элемент И-НЕ 37 на вход установки в нуль. Поэтому блок 4 выдает сигнал считывани , так как сигнал логическо

50 го О с выхода триггера 36 поступае на вход элемента И-НЕ 34 и обеспечивает на его выходе сигнал считывани  - логическую 1.

При поступлении на вход триггера 35 сигнала, разрешающего запись кадра изображени , на его пр мом выходе устанавливаетс  сигнал логической 1, который поступает на информационный вход триггера 36. С по вле

55

ние кадровым импульсом. Таким образом , обеспечиваетс  во врем  активной чести кадра формирование адресных сигналов элементов разложени  на выходе счетчика 31. В то же врем  триггеры 35 и 36 установлены в нулевое состо ние сигналом, поступившим через элемент И-НЕ 37 на вход установки в нуль. Поэтому блок 4 выдает сигнал считывани , так как сигнал логического О с выхода триггера 36 поступает на вход элемента И-НЕ 34 и обеспечивает на его выходе сигнал считывани  - логическую 1.

При поступлении на вход триггера 35 сигнала, разрешающего запись кадра изображени , на его пр мом выходе устанавливаетс  сигнал логической 1, который поступает на информационный вход триггера 36. С по вле

нием заднего фронта сигнала на входе триггера 36 на его выходе по вл етс  сигнал логической I.. Это обеспечивает формирование во врем  активной части кадра импульсов записи на выходе элемента И-НЕ 34. По окончании активной части кадра записи триггеры 35 и 36 устанавливаютс  в нулевое состо ние следующим импуль- сом. Поэтому в следующих кадрах до поступлени  сигнала с контроллера 2 блок 4 выдает сигналы считывани .

Работа блока 5 заключаетс  в следующем .

В то врем , когда контроллер 2 слежени  не обращаетс  к блокам пам ти , селекторы 38 и 39 не формируют сигналов выбора, разрешающих обращение к блокам пам ти. Поэтому мультиплексор 40 разрешает прохождение адресных сигналов с выхода блока 4 на адресные входы блоков пам ти. Селектор 39 выдает на входы блока 8 , сигналы логических 1, запрещающие считывание информации из регистра 47. Первый элемент И-НЕ 42 со своего выхода выдает на вход управлени  блока 7 сигнал считывани , так как на первый вход элемента И-НЕ 42 с выхода селектора 38 поступает сигнал логического О. На первый вход второго элемента И-НЕ 44 также с выхода селектора 38 поступает сигнал логического О, поэтому на выходе элемен- та И-НЕ 44 выдаетс  сигнал логической 1. Этот сигнал поступает на вход ключа 13, блокиру  тем самым прохождение через ключ 13 сигнала с выхода первого блока 6. Кроме того сигнал логической 1 с выхода элемента И-НЕ 44 поступает на вход мультиплексора 45 и разрешает прохождение через него сигналов управлени  с выхода блока 4 на вход управле- ни  блока 6.

При обращении контроллера 2 слежени  к блокам пам ти селектор 38 формирует сигнал выбора, который поступает на мультиплексор 40 и разрешает прохождение через него адресных сигналов , поступающих с выходов контроллера 2 слежени  через инвертор 46 на соответствующие входы блоков пам ти . Этот сигнал выборки поступает на первые входы элементов И-НЕ 42 и 44. При этом, если осуществл етс  запись информации в блок 7, то на второй вход элемента И-НЕ 42 с выхода конт

0

5

роллера 2 слежени  поступает инвертированный элементом НЕ 41 сигнал записи. Это обеспечивает формирование на выходе элемента И-НЕ 42 сигнала записи, который поступает на вход управлени  блока 7. Когда осуществл етс  чтение информации из блока 6, то на второй вход элемента И-НЕ 44 с выхода контроллера 2 слежени  поступает инвертированный элементом НЕ 43 сигнал чтени . При этом на выходе элемента И-НЕ 44 формируетс  сигнал считывани , который поступает на вход ключа 13, разреша  тем самым прохождение информационного сигнала с выхода блока 6 на вход данных контроллера 2 слежени . Этот сигнал считывани  обеспечивает форми- рование на выходе мультиплексора 45 сигнала чтени , который поступает на вход управлени  блока 6..

Таким образом, при обращении конт-, роллера 2 слежени  к блокам пам ти блок 5 обеспечивает возможность записи информации в блок 7 и считывани  информации из блока 6.

При обращении контроллера 2 слежени  к блоку 8 селектор 39 на выходе формирует сигналы управлени , которые поступают на входы регистра 47 и разрешает контроллеру 2 слежени  побайтное считывание адреса, хран щегос  в регистре 47. Причем после считывани  последнего байта адреса сигна- , лом с выхода селектора 39 триггер 48 устанавливаетс  в нулевое состо ние, что разрешает блоку 8 фиксировать новый адрес. Побайтное считывание адреса из регистра 47 необходимо из-за того, что разр дность шины данных контроллера 2 слежени  не позвол ет за одно обращение считать полный адрес точки начала слежени .

На тактовый вход Триггера 48, задействованного как элемент-защелка, поступает видеосигнал объектов, считываемый из блока 6. В начальном состо нии на пр мом выходе триггера 48 присутствует сигнал логического О, а на инверсном выходе - сигнал логической 1, который поступает на вход контроллера 2 слежени  и подтверждает, что фиксации адреса нет. С по влением на входе триггера 48 сигнала логической 1, соответствующего начальной точке объекта, триггер 48 перебрасываетс  и оказываетс  в устойчивом состо нии, когда

на пр мом выходе присутствует сигнал логической 1, а на инверсном выходе - сигнал логического О. Перевести триггер в начальное состо ние - можно только по входу установки сигналом , приход щим с блока 5.

В момент переброса триггера 48 по перепаду из О в 1 сигнала, поступающего с пр мого выхода триггера 48 на тактовый вход регистра адреса 47, В1 последнем фиксируетс  адрес,соответствующий начальной точке объекта. Фиксацию адреса подтверждает сигнал логического О, присутствующий на инверсном выходе триггера 48. Адрес хранитс  в регистре 47 до фиксации адреса следующей начальной точки другого объекта.

Считываетс  адрес из регистра 47 контроллером 2 слежени  под управлением блока 5, формирующим сигналы считывани .

Claims (4)

1. Устройство дл  селекции изображений объектов, содержащее первый и второй блоки пам ти, адресные входы которых соединены с первым выходом блока выборки данных, выходы которого подключены к входам считывани  первого и второго блоков пам ти соответственно, блок управлени , первый , второй и третий входы которого  вл ютс  первым, вторым и третьим синхронизирующими входами устройства , а первый выход соединен с синхронизирующим входом второго блока пам ти , блок сканировани , синхронизирующие входы которого подключены к второму, третьему и четвертому выходам блока управлени , первый выход блока сканировани  соединен с синхронизирующим входом блока выборки данных , а второй выход подключен к адресному входу блока выборки данных, информационный вход которого соедине с п тым выходом блока управлени , третий блок пам ти, адресный вход которого подключен к второму выходу блока сканировани , информационный вход соединен с четвертым выходом блока выборки данных, первый синхронизирующий вход подключен к п тому выходу блока выборки данных, первый выход третьего блока пам ти соединен с первым информационным входом блока управлени , а второй выход соединен

0

5

0

5

с первым тактирующим входом блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, оно содержит 5 ключ, информационный вход которого соединен с выходом первого блока пам ти , управл ющий вход соединен с шестым выходом блока выборки данных, а выход соединен с вторым информационным входом блока управлени , элемент И-НЕ, один вход которого подключен к выходу первого блока пам ти , а выход соединен с вторым синхронизирующим входом третьего блока пам ти, элемент НЕ, выход которого подключен к другому входу элемента И-НЕ, элемент И, один вход которого соединен с выходом первого блока пам ти, а выход  вл етс  информационным выходом устройства, и формирователь сигнала маски, информационный вход которого соединен с выходом второго блока пам ти, синхронизирующие входы подключены к третьему и шестому выходам блока управлени , а выход соединен с входом элемента НЕ и с другим входом элемента И.

2. Устройство по п. отличающее с  тем, что блок сканировани  содержит первый триггер, синхронизирующий вход которого  вл етс  первым входом блока, информационный , вход подключен к выходу первого триггера, а выход соединен с счетным входом счетчика, управл ющий вход которого  вл етс  вторым синхронизирующим входом блока, а выход  вл етс  выходом блока, элемент ИЛИ-НЕ, один вход которого подключен к второму синхронизирующему входу блока, другой  вл етс  третьим синхронизирующим входом блока, а выход соединен с нулевым входом первого триггера , элемент НЕ, вход которого подключен к второму синхронизирующему входу блока, первый элемент И-НЕ, один вход которого соединен с выходом первого триггера, второй триггер, синхронизирующий вход которого  вл етс  четвертым синхронизирующим вхо-, дом блока, третий триггер, информационный вход которого подключен к пр мому выходу второго триггера, синхронизирующий вход соединен с выходом элемента НЕ, а выход соединен с другим входом первого элемента - - . И-НЕ, и второй элемент И-НЕ, один вход которого подключен к пр мому

0

5

0

5

0

5

выходу третьего триггера, другой вход соединен с вторым синхронизирующим входом блока, а выход подключен к нулевым входам второго и третьего триггеров.

3. Устройство по п. отличающеес  тем, что блок выборки данных содержит элементы НЕ

ВХОДЫ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ ИНфОрМаЦИОН-

ным входом блока, а выходы подключены к одним входам соответствующих элементов И-НЕ, другие входы которых соединены с выходом первого селектора , инвертор, вход которого подключен к информационному входу блока, а выход соединен с одним информационным входом первого мультиплексора, другой информационный вход которого  вл етс  адресным входом блока, управл ю- щие входы подключены к информационному входу блока, синхронизирующий вход соединен с выходом первого селектора , а выход  вл етс  первым информационным выходом блока, вто- рой селектор, информационный вход которого подключен к информационному входу устройства, а первый выход  вл етс  вторым выходом блока, и второй мультиплексор, один вход которого  вл етс  синхронизирующим входом блока другие входы подключены к выходам соответствующих элементов НЕ и И-НЕ, а выход  вл етс  первым управл ющим выходом блока, второй управл ющий выход которого  вл етс  выходом одного элемента И-НЕ, второй выход второго селектора  вл етс  третьим управл ющим выходом блока, а выход другого элемента И-НЕ  вл етс  четвертым управл ющим выходом блока..

4. Устройство по п. отличающеес  тем, что третий, блок пам ти содержит регистр, информационные входы которого  вл ютс  первым и вторым информационными входами блока, синхронизирующий вход  вл етс  первым синхронизирующим входом блока, а выход  вл етс  информационным выходом блока,и триггер, синхронизирующий вход которого  вл етс  вторым синхронизирующим входом блока, нулевой вход подключен к первому синхронизирующему входу блока, управл ющий вход соединен с инверсным выходом триггера, пр мой выход триггера подключен к управл ющему « входу регистра, а инверсный выход триггера  вл етс  управл ющим выходом блока.

/1А15 МАО

ШШЗУ

II

46

JP

:}

40

МЛ7

42

}

7

Н

8

Фа  А

Фи.5