Устройство для ввода изображений в электронно-вычислительную машину Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 

и подключен к первым входам элементов И, вторые входы и выходы которых

являются входами группы и другим выходом анализатора соответственно.

1УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИЗОБРАЖЕНИЙ В, ЭЛЕКТРОННО-ВЬКМСЛИТЕЛЬНУЮМАШИНУ, содержащее формирователь кодов, вход которого соединен с первым входом формирователя границ изображения и с первым выходом генератора синхроимпульсов, первый, второй и третий выходы формирователя кодов подключены к второму входу формирователя границ изображения, входу 3адатчика координат и через блок согласования к входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй выход генератора синхроимпульсов через блок развёртки соединен с электрическим входом оптико-электронного преобразователя, оптический вход которого связан с выходом ,приемника изображения, а выход оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом блока видеоконтроля , второй вход которого под.ключей к выходу формирователя границ изображения, отличающ е е с я тем, что, с целью рдснмрения области применения устройства путем избирательного ввода частей . - полу.тоновых изображений, в него введены логарифмический усилитель, сумматор, источник опорного напряжения, блок элементов И и анализатор кода, первый вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, второй вход - с выходам ан ало Го-цифрового (рвобразователя, шлход анализатора кода являеГся первым выходом устройства, ffpyrt выход анализатора кода подк/шачен к первому вхойу блока элементов И, втррсй вход которого соееинен с соответствунмцим выходом задатчика координат, а выход блока элементов И подключен к третьему бходу блока видеоконтроля и является вторым выходом устройства, выход сдатико-электронного преобразователя соединен через логарифмический усилитель с одним входе сумматора, другой . которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход сумматрра соединен с вторым вхоФ дом аналого-цифрового преобразователя. 00 2. Устройство по п. 1, отлию чающееся тем, что анализатор кода содержит переключатель, элемент ИЛИ, элементы Ии блок сравнения, один вход которого является первым входом анализатора кода, а другие входы - входами группы анализатора, выходы блока сравнения подключены к соответствующим входам переключателя и элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом переключателя, выход которого является одним выходом анализатора

Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки полу тоновых изображений, например рент,генограмм, Известно устройство для ввода изображений в ЭВМ, содержащее счетно-электрический преобразователь, соединенный через блок развертки с генератором синхроимпульсов подключенным к блоку определения количества элементов разложения в изображении и к блоку формирования границ вводимого изображения, выход которого подключен к одному из входов блока видеоконтроля, и аналого-цифровой преобразователь ft. Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием возможности ввода в ЭВМ полутоновых изображений и определен нием координат объектов yso вводимом изображении. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ввода изображений в ЭВМ содержащее оптико-электронный преобразователь, соединенный через блок развертки с генератором синхроимпульсов, подключенным к блоку оп ределения количества элементов жения в изображении и к блоку формирования границ вводимого изображения, выход которого подключен к одному из входов блока видеоконтроля, аналого-цифровой преобразователь блок определения координат и последовательно включенные блок времяИмпульсногр согласования, узел управ ления и интегрирующий усилитель,, вых ды узла управления и интегрирующего усилителя соединены с входами аналого-цифрового преобразователя, вход блока времяимпульсного согласования подключен к одному из выходов блока определения количества элементов разложения в изображении, другие выходы которого соединены с соответствующими входами блока формирования границ вводимого изображения и блока определения координат, выход которого подключен к другому входу блока видеоконтроля, а выход оптико-электронного преобразователя подключен к одним из входов интегрирующего усилителя и блока видеоконтроля С2 J. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием избирательного ввода в ЭВМ элементов полутонового изображения с определенной оптической плотностью задаваемой специалистом -рентгенологом. Целью изобретения является расширение области применения устройства путем избирательного ввода частей полутоновых изображений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода изображений в ЭВМ, содержащее формирователь кодов, вход которого соединен с первым входом формирователя границ изображения и с первым выходом генератора синхроимпульсов, первый, второй и третий выходы формирователя кодов подключены к второму входу формирователя границ изображения, входу задатчика координат и через блок согласования к входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй выход генератора синхроимпульсов через блок развертки соединен с электрическим входом оптико-электронного преобразователя, оптический вход которого связан с выходом приемника иэображе+1ия, а выход оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом блока видеоконтроля, второй вход которого подключен к выходу формирователя границ изображения, введены логарифмический усилитель, сумматор, источник опорного напряжения, блок элементов И и анализатор

кода, первый вход которого соединен с вторым выходом 0аопределителя импульсов, второй вход - с выходами аналого-цифрового преобразователя, выход анализатора кода является первым выходом устройства, другой выход анализатора кода подключен к пер вому входу блока элементов И, второй вход которого соединен с соответствующим выходом задатчика координат, а выход блока элементов И подключен к третьему входу блока видеоконтроля и является вторым выходом уст|Х)йства, выход оптико-электронного преобразователя соединен через логарифмический усилит ь с одним входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход сумматора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя.

Анализатор кода содержит переключатель, элемент ИЛИ, элементы И и блок сравнения, один вход которого является первым входом анализатора кода, а другие входы -входами груп-: пы анализатора, выходы блока сравнения подключены к соответствующим входам переключателя и элемента ИЛИ выход Которого соединен с другим входов переключателя, выход которого является одним выходом анализатора и подключен к первым входам элементов И, вторые входы и выходы которых являются входами группы и другим ftjtxoflOM анализатора соответственно.

На фиг. 1 показана блок-схема уст ойства; на фиг. 2 - структурная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг. 3 - структурная схема преобразователя кодов; на фиг. структурная схема анализатора кодов

Устройство содержит приемник 1 изображения,, осветитель 2, конденсатор .3, носитель Ц информации, например рентгенограмму, объектив 5, генератор 6 синхроимпульсов, блок 7 развертки, оптико-электронный преобразователь 8, формировател Э кодов, блок 10 согласования, распределитель 11 импульсов, аналогоцифровой преобразователь 12, формирователь 13 границ изображения, задатчик 1 координат, блок 15 видео)онтроля, преобразователь 16 кодов, анализатор 17 кода, блок 18 элементов И, элемент 19 сравнения, триггер 20, генератор 21, элемент И 22, счетчик 23, элемент 2k задерж

ки, погарифмический усилитель 25, источник 26 опорного напряжения, сумматор 27, блок 28 сравнения, элемент ИЛИ 29, переключатель 30 с

входами 31-3, элементы И 35, генератор пилообразного напряжения 36

Устройство работает следующим образом.

Изображение носителя k информации проектируется с помощью приемника 1 на мишень оптико-элёктронного преобразователя 8, выполняющего функции светочувствительного и сканирующего элемента. На выходе

5 оптико-электронного прессазователя 8 формируется электрический сигнал, пропорциональный коэффициенту пропускания Т носителя k информации, который поступает на вход блока 15 видео0 контроля и на вход гцэеобра зова теля б. Преобразователь Тб преобразует сигнал, пропорциональный С, в сигнал, пропорциональный оптической плотности 0. Преобразователь t О для од5 нолучевой схемы измерения еыгюлняется с помощью логарифмического усилителя. Логарифмический усилитель должен настраиваться таким образом, чтобы .. -Drnex

и

вк.

0

-Bmin

« mofjtt niio

максимальное и минимальное Значения измеряемой оптической

5 плотности;

6 - чувствительность оптико-электронногопреобразователя; Фо - световой поток, па0дающий на фотометрируемый элемент изображения.

Динамический диапазон усилителя по входу М должен удовлетворять ус5

ловию

-D

ВХК.

шах

min

М

10

вх-«

-D

- Jex.Av

а его выходное .K.(

-DM;,

max

где KQ - коэффициент усиления в линейном режиме.

55 Для того, чтобы выходной сигнал схемы измерения был пропорционален измеряемой оптической плотности, напряжение нужно сложить с напряжением UQ, которое определяется из выражения

Uo -KoUg,

Таким o6pa3OFa, на вход сумматора 27 (фиг. З) поступает напряжение U и опорное напряжение Un. Тогда

ВЬВчА

.н.35

Сигнал с выхода преобразователя

16поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, на другой . вход которого поступает сигнал Пуск с выхода распределителя 11импульсов. Процесс формирования цифровых признаков оптической плотности начинается в момент поступления сигнала Пуск. В момент окончания процесса формирования цифровых признаков оптической плотности D на выходе аналого-цифрового преобразователя формируется сигнал Стоп. Сигнал Стоп через элемент 24 задержки (фиг, 2) поступает на нулевой установочный вход счетчика 23, переводя его в нулевое состояние, тем самым подготавливая схему аналого цифрового преобразования 12 для приема следующего сигнала Пуск. С выхода аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 12 сигналы Пуск, Прием Параллельный код, Стоп поступают на вход анализатора 17 на другой вход которого поступает сигнал Начальная установка с выхода распределителя 11 импульсов. Анализатор

17осуществляет в блоке 28 срарнеже кода В оптической плотности, задаваемого специалистом - рентгенологом, с кодом А фотометрирующего элемента полутонового изображения с учетом поля допуска сравниваемых чисел. Сигналы Больше, Равно,

.Меньше с выхода блока 28 сравнения поступают на соответствующие входы переключателя 30 и на вход элемента ИЛИ 29, с выхода которого сигнал поступает на вход переключателя 30. Сигнал с выхода переключателя 30 поступает на вход элементов И 35 на другой вход которих по выходу АЦП 12 поступает параллельный код оптической плотности фотометрирующего элемента полутонового изображения .

При установке переключателя 30 на вход 31 с выхода элементов И 35 в ЭВМ разрешается передача кода А оптической плотности фотометрируемого элемента полутонового изображения, величина которого больше () с учетом поля допуска сравниваемых чисел кода В оптической плотности, 5 задаваемого специалистом - рентгенологом.

При установке переключателя 30 на вход 32 в ЭВМ разрешается передача кода А оптической плотности фотометрируемого элемента полутонового изображения, величина которого равна () с учетом поля допуска сравниваемых чисел.

При установке переключателя 30

5 на вход 33 в ЭВМ разрешается передача кода А оптической плотности фотометрируемого элемента полутонового изображения, величина которого меньше () с учетом поля допуска сравниваемых чисел кода В оптической плотности, задаваемого специалистом - рентгенологом.

При установке переключателя 30

5 на вход 3 в ЭВМ разрешается передача кода оптической плотности фотометрирующего элемента полутонового изображения независимо от того больше (А В) , равен () или

0 меньше () он относительно кода В оптической плотности, задаваемого специалистом - рентгенологом, ригнал с выхода переключателя 30 поступает на вход блока 18 элементов И, на другой вход которой поступает код координат фотометрирующего элемента полутонового изображения , разрешая передачу их в ЭВМ и в блок 15 видеоконтроля.

Блок 7 развертки оптико-электронного преобразователя 8, например видикона ЛИ 62, управляется импульсами, поступающими с генератора 6 синхроимпульсоВе Синхроимпульсы по ступают на формирователь 9 определяющий количество элементов разложения в изображении, который формирует количество импульсов, равных количеству элементов разложения, которые необходимо ввести в ЭВМ. Формирователь 9 содержит двоично- десятичные счетчики, дешифраторы на переключателях и логические элементы (не показаны). С помощью переключателей-дешифраторов задается поле с: координатами Х, , Х, Xg количество элементов разложения которого соответствует заранее заданному, с выхода формирователя 9

импульсы поступают на блок 10, выполняющий времяимпульсное согласование. Для стабильного изображения на экране блока 15 видеоконтроля частота кадровой развертки должна быт не менее 10-20 Гц,

При количестве элементов разложения, равном около 9000, длительно одного элемента разложения составит p,t-0,&MKc.

Чтобы согласовать время считывания одного элемента разложения и время обращения к памяти ЭВМ, введе блок 10, Его работа заключается в следующем,

Если время считывания аппертуры f, а время обращения к памяти ЭВМ 2 при этомс,. то для записи всех элементов разложения в память ЭВМ потребуется времени больше чем время сканирований кадра.

Блок 10 содержит .счетчик, сдвиговый регистр, логические элементы. Он формирует импульсы таким образом, что при первом сканировании кадра считывается видеосигнал с 1, (1+п), (HZn),,.,, (m-n)-fl элементов- разложения (где (П.- количество элементов разложения, п - количество сканирований кадра), при втором сканировании считывается видеосигнал с 2, (2-Hi}, (2+2п),,,., )+2 1 элементов разложения и т.д,

Импульсы, выработанные блоком 10 через распределитель 11 импульсов управляют аналого-цифровым преобразователем 12 и анализатором 1 кода. Наличие блока 10 позволяет гфименять данное устройство для ввода полутонового изс ражения с запоминающего устройства любого быстродействия.

При работе с различными носителями информации иногда нет необходимости вводить все изображение, а нужно ввести только ийтересующ) часть изображения, так, например, при обработке рентгенограмм специ- , алисТа - рентгенолога зачастую инте-i ресуют лишь области, имеющие патологические изменения. Для визуального выделения этой зоны рентгенограммы служит формирователь 13 осу ществляющий формирование границ вводимого изображения, управпАемый импульсами с формирователя 9 определяющего количество элементов разложения в изображении, котсцшй высвечивает на блоке 15 видеоконтроля рамку с координатами Х, У ; Х, У2; 2 2 2 1 Информация, ограниченная этой рамкой, вводится в память ЭВМ -автоматически : Для ранения ряда задач необходимо не только ввести информацию в ЭВМ, но и определить координаты объекта относительно вводимого изображения. Для этой цели служит задатчик 1, который высвечивает рамку Х , Х , xL V -х v 1 т 1 ,,,

Задатчик 1ч содержит счетчики {не

показаны), дешифраторы на перекл1бчателях и управляется фop wpo8aтeлем 9. Координаты Х, У У2 соответственно считываются по положени переключателей дешифраторов. .

Введе 1ие в устройство для ввода изображения в ЭВМ преобразователя 16, анализатора 17 и блока 18 элементов И расширяет функциональные возможности устройства за счет избирательного ввода в ЭВМ элементов полутонового изображения с определенной оптической плотностью, задаваемой оператором.

Использование избирательного ввод элементов полутонового изображения позволяет ввести только интересующую специалиста - рентгенолога информацию.

фиг,3