Устройство для селекции элементов телевизионного изображения Советский патент 1986 года по МПК G06K9/36 

.1

Изобретение относится к телевизионной и вычислительной технике, в частности к устройствам для селекции элементов телевизионного изображения, и может быть использовано для выделения участков изображния произвольной формы с последующе обработкой их на ЭВМ.

Известно устройство для селекции телевизионного изображения, содержащее приемник телевизионного сигнала первый выход которого соединен с певым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемент И, а выход сумматора соединен с входом видеоконтрольного блока, передащую телевизионную трубку, например видикон с блоком разверток, и источник света, расположенный перед мишенью передающей телевизионной трубки. Сигнальный электрод передающей телевизионной трубки соединен через последовательно соединенные видеоусилитель, формирователь стробирую- щих импульсов с первым входом элемента ИЛИ, на второй вход которсэго подан сигнал информационных меток, а выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход элемента И соединен с катодом передающей телевизионной трубки, вход генератора импульсов соединен с выходом блока разверток, а также блок коммутации, первый йход которого соединен с вторым входом приемника телевизионного сигнала, а второй вход подключен к второму входу сумматора, и последовательно соединенные указатель координат и триггер, первый выход которого соединен с входом введенного первого ключа, а второй выход триггера соединен с входом введенного второго ключа, при этом выход первого ключа соединен с третьим входом элемента 1-ШИ, а выход второго ключа подключен к третьему входу элемента И, при этом второй вход триггера

соединен с выходом блока разверток. I.

Недостаток данного устройства состоит в его конструктивной сложности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее сумматор, вхды которого подключены к блоку памяти и к ИСТОЧНИКУ видеосигнала, а

5

0

5

0

5

0

5

0

выход соединен с блоком видеоконтроля, блок формирования развертки, подключенный к источнику видеосигналов и блоку памяти, распределитель импульсов, входы которого соединены с триггером и с формирователем сигнала отметки, оптически связанным с блоком видеоконтроля, а выходы подключены к блоку памяти и формирователю импульсов, и коммутатор, соединенный с источником видеосигналов, с блоком памяти и выходом устройства формирователь четырехфазных сигналов, входы которого соединены с источником видеосигналов, распределителем импульсов и формирователем импульсов , а выходы подключены к блоку формирования развертки и формирователю импульсов, и дифференцирующие элементы, соединенные с блоком памяти и соответствующими входами триггера.

В этом устройстве оператор обводит с помощью формирователя сигнала отметки интересующую область изображения. При этом траектория (контур)об- вода запоминается в первом слое блока памяти. Затем оператор вводит метку (световое перо) в замкнутую обведенную область и запускает устройство. В этом случае во втором слое блока памяти начинается процесс заполнения, т.е. запись логических 1 в ячейке памяти, находящиеся внутри контура. Время заполнения зависит от формы обведенной области.

Таким образом, недостатками данного устройства являются недостаточно высокое быстродействие, обусловленное тем, что после выделения контура необходимо ввести метку в замкнутую обведенную область и лишь после этого проводится заполнение (маркировка) выделенного контура, а также сложность устройства, предполагающего наличие двух слоев памяти. I

Цель изобретения - порышение быстродействия устройства и его упрощение.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для селекции элементов телевизионного изображения, содержащем сумматор, входы которого подключены к выходу блока памяти, первому выходу источника видеосиг- 5 нала и первому выходу формирователя метки, а выход соединен с входом блока видеоконтроля, блок формирования разверток, вход которого подклю3

чен к второму выходу источника видесигнала, а выходы - к одним, из вход формирователя метки, коммутатор, входы которого соединены с.третьим выходом источника видеосигнала и выходом блока памяти, а выход является выходом устройства, введены блок определения направления перемещения метки, формирователь сигнала записи, элемент НЕ, формирователи адресов записи X и У и мультиплексор адреса, яходы которого подключен соответственно к выходам формирователей адресов записи X и У и к одном из выходов блока формирования развар ток, а выход соединен с первым входо блока памяти, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу формирователя сигнала записи и выходу элемента НЕ, вход которо го соединен с выходом блока памяти, входы-блока определения направления перемещения метки подключены к одному из выходов блока формирования разверток и выходам формирователя мет- ки, а выходы - к одним из входов формирователей адресов записи X и У, другие входы которых соединены с со- ответствуюп ими выходами формирователя метки, причем вход формировател Сигнала записи подключен к одному из выходов формирователя адреса записи X.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема, поясняющая алгоритм работы устройства.

Устройство содержит источник 1 видеосигнала, коммутатор 2, сумматор 3, блок 4 видеоконтроля, блок 5 фор- мирования разверток, блок 6 памяти, формирователь 7 метки, блок 8 определения направления перемещения метки, формирователи 9 и 10 адресов записи X и У, мультиплексор 11 ад- реса, формирователь 12 сигнала записи, элемент НЕ 13.

Блок 5 развертки предназначен для формирования адресных синхронных сиг налов с телевизионной разверткой и содержит, например, селектор, выделяющий строчные и кадровые синхроимпульсы (ССИ и КСИ) из синхросигнала, генератор тактовых импульсов, синх- ронизуемый строчными синхроимпульсами, счетчик тактовых импульсов и счетчик ССИ, выходные разряды которых являются адресами считывания Х| и соответственно.

Блок 6 памяти предназначен для хранения сигналов селекции элементо изображения и представляет из себя ОЗУ емкостью, например, 256-256-1 б работающее в телевизионном стандарт {синхронно с источником видеосигнала) .

Формирователь 7 метки предназначен для формирования на экране блока видеоконтроля метки (маркера) и ее координат Хм и Ум и содержит две схемы 14 и 15 сравнения, элемент 16 И, счетчики 17 и 18, формирующие координаты метки и Ум и управляе- мьш дешифратор I9.

Блок 8 определения направления перемещения метки содержит схему 20 сравнения с двумя выходами, счетчик 21 с входами загрузки кода для хранения координаты метки Ум, элементы ИЛИ 22, И-НЕ 23, 24 и И 25.

Формирователь 9 адреса записи X содержит триггер 26, генератор 27 тактовых импульсов и двоичный счетчик 28 с входами загрузки кода. Формирователь 10 адреса записи У содержит двоичный счетчик 29 с входами загрузки кода. Формирователь 12 сигнал записи содержит элемент 30 задержки и формирователь 31 импульса необходимой длительности.

Устройство работает следующим образом.

От источника 1 видеосигнала через сумматор 3 телевизионный сигнал пос - тупает на вход блока 4 у. коммутатора 2. Блок 6 памяти работает в режиме считывания и во всех его ячейках записан уровень логического О по предварительному сигналу Сброс. При этом на втором входе коммутатора 2 отсутствует разрешающий сигнал и на выходе устройства сигнала нет. На вход блока 5 поступает от источника I сигнал синхронизации (ССН, КСИ), который управляет режимом задания адреса. Код адреса Хсч, Усч формируется в блоке 5 и через мультиплексор 11 подается на адресные входы блока 6. Информация, подающаяся через элемент НЕ 13 на информационный вход блока 6 памяти не влияет на работу устройства, так как сигнал записи отсутствует В Формирователе 7 с помощью двоичных счетчиков 17 и 18, имеющих суммирующие и вычитающие входы, вырабатываются адреса метки Хм и Ум.

Изменение адреса осуществляется по переднему фронту кадрового синхроимпульса, который через дешифратор 19 подается на те или иные входы счетчиков 17 и 18. Оператор, управляя дешифратором 19, разрешает прохождение КСИ на счетчики 17 и 18, вызывая тем самым перемещение метки по экрану блока 4. Две схемы 14 и 15 сравнения сравнивают адреса считывания Хсч, Усч, приходящие из блока 5

с адресами метки Хм и Ум.

В момент сравнения (Хм Хсч, ) на выходе элемента И 16 вырабатывается импульс метки, который через сумматор 3 поступает на блок 4 и отображается в виде подсвеченной на фоне изображения точки. Одновременно этим же импульсом осуществляется загрузка (запись) адреса метки Ум

из счетчика 18 в счетчики 21 и 29, а адрес Хм из счетчика 17 записывает

ся в счетчик 28.

Оператор подводит метку к интересующему участку изображения, подает сигнал Пуск па блок В и начинает очерчивание. При перемещении м&тки в формирователе 7 постоянно вырабаты ваются новые адреса метки Хм, Ум, причем адрес. Ум сравнивается с предыдущим адресом Ум в блоке 8.

Изменение адреса Хм, Ум производится по переднему фронту КСИ, рабо- та блока 8 разрешается в течение действия КСИ, а загрузка в счетчики 21, 29 и 28 осуществляется импульсом метки. Этим обеспечивается возможность до отображения метки на экране определить направление ее перемещения .

Схема 20 сравнения сравнивает адрес Ум (предыдущей) записанный в счетчике 21 с адресом Ум счетчика 18

На первом выходе схемы 20 появляется уровень логической l, если Ум Ум , т.е. метка перемещается вверх по экрану, а на втором выходе логическая 1 возникает если Ум Ум , т.е. метка перемещается вниз по экрану.

В момент действия КСИ и при наличии сигнала Пуск на выходе элемента И 25 возникает уровень логической 1, который поступает на элементы И-НЕ 23 и 24.

Первый и второй выходы схемы 20 сравнения объединены с элементом ИЛИ 22, выход KO ioporo соединен с элементом И-НЕ 24. Таким образом,

5 на выходе элемента И-НЕ 24 возникает отрицательный импульс при наличии логической 1 на первом или втором выходе схемы 20 в момент действия кадрового синхроимпульса, а на выхо10 де элемента И-НЕ 23 отрицательный импульс возникает только при наличии логической 1 на втором выходе схемы 20 в момент действия КСИ.

При перемещении -метки вниз (Ум . Ум ) на вход триггера 26 формирователя адреса записи X подается импульс, который опрокидывает триггер. При этом начинает работать генератор 27, импульсы которого поступают на суммирующий вход счетчика 28, и одновременно мультиплексор 11 переключается на адреса Хзп, Узп. Импульсы генератора также подаются на формирователь 12 сигнала записи, который задерживает эти импульсы схемой 30 и формирует необходимую длительность формирователем 31. Одновременно с импульсом, поступившим на S-вход триггера 26, подается такой же импульс на суммирующий вход счетчика 29, вызывая увеличение адреса Узп на единицу.

записи подается из блока 10, а адреса Хзп вырабатываются в блоке 9 счетчиком 28 по следующему закону;

Х, ,1 ,2,... (N-XM), где К - число ячеек памяти в строке.i

Выходная информация блока 6, соответствующая каждому адресу Узп, Хзп инвертируется элементом НЕ 13, поступает на ине1)ормационный вход блока 6 и записывается по тому же адресу сигналом записи формирователя 12.. Таким об разом, осуществляется процедура считывание-модификация-запись по одной строке блока 6 с адресом , начиная с адреса Хм и до конца строки. Процесс записи по одной строкя заканчивается по сигналу переполнения счетчика 28 и поступающему на R-вход триггера 26. При движении метки вверх, т.е. м импульс на счетчик 29 не поступает и сщрес Узп на единицу не увеличивается, а в остальном работа устройства аналогична описанной.

7

В том случае, если метка переме щается горизонтально, т.е. , на выходах блока 8 сигналов нет и запись в блок 6 памяти не производится, что является несущественным при обводе вручную и при достаточной емкости блока памяти. При перемещении метки по координате У в бл 6 на каждой строке, где находилась метка, осуществляется процедура считывание-модификация-запись . Адрес по координате У определяется местоположением метки Ум и направлением ее перемещения, а адреса по X начинаются с адреса Хм и заканчиваются максимальным адресом X на строке.

В результате обвода участка изображения во всех ячейках памяти блока 6, соответствующих этому участзаписаны логические

разрешающими

сигналами для коммутатора 2. Процес вьщеления (селекции) можно наблюдат на экране блока 4 с помощью сумматора 3. Скорость перемещения метки

ку, оказываются

I, которые являются

8

можно изменить, введя в дешифратог 19 регулируемый делитель кадровых синхроимпульсов. Все элементы 14-29 представляют из себя микросхемы 155, 555 серий.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным являются повьшение быстродействия,

так как процесс вьщеления элементов изображения протекает одновременно с очерчиванием и не требуется дополнительного времени на введение метки в очерченную замкнутую область и

последующее ее заполнение; упрощение, так как все блоки оказываются довольно простыми, а блок памяти выполнен в виде одного слоя (например ОЗУ емкостью 256 2561 бит), в то время как в известном устройстве необходи- мы два слоя (256-256-2 бит).

Устройство имеет небольшие габариты и может быть выполнено (без ВКУ, источника видеосигнала) на одной печатной плате размером 180-ISO мм.