Устройство для считывания многоцветных изображений Советский патент 1986 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания многоцветных и полутоновых изображений.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечеНИН возможности избирательного счи-, тывания полутонового многоцветного изображения.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 кинематическая схема координатного . механизма перемещения прозрачного планшета; на фиг.З - функциональная схема блока кодирования; на фиг.4 ;функциональная схема блока контроля; :на фиг,5 - функциональная схема блрка коммутации,

. t . ,

Устройство для считывания многоцветных изображений (фиг.1) содержит блок 1 проецирования светового пятна прозрачный планшет 2, кинематически связанный с блоком 3 сканирования, коллимирующий объектив 4, светоделитель 5, содержащий два дихроических зеркала 6 и 7, фотоприемники б, Sg и 8, пороговые элементы 9,-9,0 ,блок 10 кодирования блок 11 регистрации, блок 12 выбора шага дискретизации изображения, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 13,-134, блок 14 контроля, блок 15 формирования проходящего светового потока, содержащий источник 16 монохроматического излучения, коллиматор 17 и фокусирующий объектив 18, фотоэлектрический преобразователь 19, содержащий фокусирующий объектив 20, диафрагму 21 и фотопрйемник 22, функциональный преобразователь 23, переключатель 24 рода работ, блок 25 коммутации и блок 26 определения координат, при этом блок 15 формирования проходящего светового потока оптически связан с. фотоэлектрическим преобразователем 19, выход которого подключен к функциональному преобразователю 23, выходом связанного с первым входом четвертого АЦП 13,), второй вход которого соединен с выходом блока 12 выбора шага дискретизации изображения. Информационные выходы АЦП 134134 подключены к переключателю 24 рода работ, выходы которого соединены с входами пороговых; элементов 9( -9g. Выход четвертого АЦП 134 соединен, также с дополнительно введенными

двумя пороговыми элементами 9, и 9,о, выходы пороговых элементов 9,-9,д подключены к блоку 25 коммутации, причем выходы дополнительно введенных двух пороговых элементов 99 и подключены и к блоку 14 контроля. Выходы блока 25 коммута 1щи подключены к блоку 10 кодирования. Второй выход четвертого АЦП 134 подключен

к блоку 10 кодирования и к блоку 14 контроля. Управляющий выход и блока 10 кодирования связан с одним из входов блока 11 регистрации.

На фиг.2 приведена кинематическая

схема координатного механизма перемещения прозрачного планшета блока 3 сканирования, содержащего ходовой винт 27 продольного и ходовой винт 28 попере.чного перемещений планшета

2, шаговые двигатели 29 и 30.

Блок 10 кодирования (фиг.3) содержит регистры 31-40, группы 41-50 элементов И, первые входы которых подключены к управлякнцим входам ,

110,11 itntt m« 11л« 11.1,« iin 5, , Т -

п,, Рг блока 10, а вторые - к информационным выходам регистров 31-40, выходы групп 41-50 элементов И поразрядно подключены к соответствующим

входам элементов ИЛИ 51-53, выходыкоторых соединены с вторыми входами группы элементов И 54, первые входы которой подключены через элемент НЕ 55 к входу блока 10 кодирования

от блока 14, счетчик 56, связанный с информационным входом блока 10 от АЦП 13 нулевой установочный вход: которого соединен через элемент 57 задержки с информационным входом блока 10 от АЦП 134,группу элементов И 58, первые входы которой соединены с входом А блока 10 кодирования, а вторые - с информационными выходами счетчика 56, выходы группы

элементов И 58 поразрядно подключены к соответствующим входам элементов ИЛИ 51, 52 и 53, выход группы элементов И 54 является информационным выходом блока 10 кодированияj

а управляющие входы Ч, , Ч,

л% л j, ь

Рг бло k

л ,

ка 10 являются его yпpaвляюш м выходом jj.

Блок 14 контроля содержит (фиг.4) элементы ИЛИ 59-62, элементы И 63-76, триггеры 77-80, многовходовый элемент ИЖ 81 и элементы ИЛИ 82-84, и элементы 85-87 задержки, при этом 3 входы элементов ИЛИ 59-62 подключен к соответствующим входам к ill«л1111л(1tl.,)(. « jfj I- ft f блока 14 контроля, подключенны также соответствующим образом к элементам И 63-70,выходы элементов ИЛИ 59 62 подключены к единичным установочным входам соответствующих триггеров 77-79, нулевые установочные входы которых соединены через элементы 85-87 задержки с выходами соответствующих элементов ИЛИ 82-84 первые входы которых связаны с соот ветствующими входами Стоп блока 1 контроля от АЦП ,а вторые с входом Стоп от АЦП 13, подключенным также через элемент 88 задер ки к первому нулевому установочному входу триггера 80 блока 14 контроля прямые выходы триггеров 77-80 соеди нены соответствующим образом с входами элементов И , выходы элементов И 63-76 подключены к многовходовому элементу ИЛИ 81, выход ко торого связан с вторыми нулевыми ус тановочными входами триггеров 7780 и выходом Сбой блока 14 кодиро вания . Блок 25 коммутации (фиг.5) содержит первый коммутатор 89,выполненный, например, в виде двухплат ного галетного переключателя,второй коммутатор 90, выполненный например, в виде контактора на десять положений и элемент ИЛИ 91.Входы первого коммутатора 89 подключены к соответствующим входам ,к. - Т J блока 25 коммутации, входы элемента ИЖ 91 подключены к входу .г блока 25 коммутации, при этом один из входов fij и выход элемента ШШ 91 соединены соответственно с входами PI и ч первого коммутатора 89. Входы второго коммутатора 90 соединены соответствующими входами iii.li II 11 . с, ф, ц г Ч„ II 11 „ 11 блока 25 коммутации Вьпсоды первого и второго коммутаторов 89 и 90 соединены с соответствующими выходами k блока 25 кодирования. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы оператор про изводит начальную установку устройства. При считывании многоцветных 65 изображений в блоке 10 кодирования (фиг.3)оператор устанавливает в .регистрах 31-38 цифровой признак цветности. Б- пороговых элементах 9,-9,, (фиг.1) оператор устанавливает код, соответствующий цифровому эквиваленту определенного цвета изображения . Определение цифровых эквивалентов и кодов поля допуска, устанавливаемых в элементах 9,-9в производится в результате предварительного считьшания эталонного или реального многоцветного изображения. При помощи блока 12 выбора шага дискретизации изображения оператор задает определенный шаг просмотра строк изображения и шаг квантования внутри строки считывания. Режим считьшания многоцветных изображений задается при помощи переключателя 24 рода работ, установленного в положение, показанное на фиг.1. При помощи блока 25 коммутации оператор может задавать режим избирательного ввода определенного цифрового признака цветности, например красного, оранжевого или желтого, установив первый коммутатор 89 блока 25 в соответствующее положение, или производить многоканальный избирательный ввод цифровых признаков цветности, (Установив второй коммутатор 90 блока 25 в замкнутое положение, а первый коммутатор 89 - в нейтральное. Отраженный от освещенной блоком 1 части изображения световой поток через коллимирующий объектив 4 поступает на светоделитель 5, который с помощью светоизбирательных дихроических зеркал 6 и 7 расщепляет его на три потока по цветовым признакам, выделяющих красную, синюю и прошедшую через два дихроических зеркала 6 и 7 зеленую составляющие. Составляющие отраженного и прошедшего через два светоизбирательных дихрои- ческих зеркала 6 и 7 светового потока поступают на фотоприемники подобранные по спектральным характеристикам в соответствии со. спектральными характеристиками выходов светоделителя 5 и позволяюшре с дос-, таточной точностью вьщелить различные цвета считываемого изображения путем сравнения уровней выходных сигналов с пороговыми значениями.Сигнал с выхода фотоприемников поступает на АЦП 13,-13з, где формируются унитарные цифровые коды, соответствующие цвету считываемого эле мента многоцветного изображения.

Работой АЦП 13,-13 управляет блок 12 выбора шага дискретизации изображения, с выхода которого на вторые входы АЦП 13,-13э поступает сигнал Пуск. Цифровые коды с выходов АЦП поступают через переключатель 24 рода работы на соответствующие входы пороговых элементов 9( 9,.. При этом происходит сравнение параллельного кода А, соответствующего цифровому эквиваленту определенного цвета, заранее занесенному в пороговый элемент 9,-9g, с цифровыми кодами В сигналов, поступающих с выходов АЦП 13,-134. Выходной сигнал Равно () появляется лliшъ на выходе того из пороговых элементов 9(9о в который был записан код, совпадающий, с учетом поля допуска, с цифровым кодом В считьгоаемого элемента многоцветного изображения.

Сигналы Равно () с выходов пороговых элементов 9,-9g поступают через блок 25 коммутации на входы блока 10 кодирования, где осуществляется формирование цифровых признаков цветности, поразрядно передаваемых с выходов регистров 31-38 через соответствунщие группы элементов И 41-48, элементы ИЛИ 51-53 на вторые входы группы 54 элементов И, на первые входы которой поступает в случае отсутствия сбойной ситуа1щи через элемент НЕ 55 разрешающий сигнал с выхода блока 14 контроля. На выходе группы элементов И 54 формируется цифровой признак цветности считываемого элемента многоцветного изображения. На управляющем выходе ц блока 10 кодирования присутствует один иэ входных сигналов

М1,,П ll(,tl И.П п., II i II-

1 , j Ч, tp. С, ж, о, к, используемых в блоке 11 регистрации.

Сигналы Равно () с выходов пороговых элементов 9,-9д поступают на соответствующие входы элементов ИЛИ 59-61 и элементы И 63-69 блока 14 контроля. Сигналы с выходов элементов ИЛИ 59-61 поступают на единичный установочный вход соответствующих триггеров 77-79, прямые выходы которых подключены к входам элементов И 71-76. Сигналы с выходов

элементов И 63-69, 71, 72 и 74 поступают на многовходовый элемент ИЛИ 81. Наличие сигнала на выходе многовходового элемента ИЛИ 81 позволяет зафиксировать сбойную ситуации, при которой передача сигналов с выхода группы элементов И 54 блока 10 кодирования в блок 11 регистрации прекращается.

Сигналы Стоп с вторых выходов АЦП 13,-г 13, поступают через элементы ИЛИ, 82-84 и элементы задержки 85-87 на нулевые установочные входы триггеров 77-79,а сигнал Сбой с выхода многовходового элемента ИЛИ 81 на вторые нулевые установочные входы триггеров 77-79, производя их под,готовку к приему следующих управляющих сигналов.

В блоке 26, представляющем линейно-временной преобразователь, по управляющим сигналам блока 3 сканирования и управляющему сигналу Пуск с выхода блока 12 выбора шага дискретизации изображения осуществляется измерение координат X и Y считываемого элемента многоцветного изображения.

Коды координат X и Y, сформированные в блоке 26, цифровой код признака цйетности и сигналы с управляющего выхода у блока 10 кодирования поступают в блок 11 регистрации.

Возможность многоканального формирования признаков цветности считываемого элемента многоцветного изображения обеспечивается вторым коммутатором 90 блока 25, а регистрация получаемой информации - с помощью блока 11 регистрации с использованием сигналов управлякнцего выхода у блока 10 кодирования, позволяющих формировать и регистрировать массивы данных, . ОТНОСЯ1ЩХСЯ к определенньм признакам цветности.

В режиме многоканального считывания полутоновых изображений оператор устанавливает в блоке 10 кодирования (фиг.З), в регистрах 3140 и пороговых элементах 9,-9 о (фиг.1) код оптической плотности, соответствующий выделяемым областям полутонового изображения, интересующих специалиста. В.пороговых элементах 9,-9,о (фиг.1) оператор устанавливает и поле допуска сравниваемых величин. При помощи блока 12 шага дискретизации оператор задает определенный шаг просмотра строк изображения и шаг квантования внутри строки считьгоания, а переключатель 24 рода работ устанавлива ет во второе положение, подключив пороговые элементы 9)-9g к соответствующему входу четвертого АЦП 13 (фиг.1). При помощи блока 25 коммутации оператор может задавать режим избирательного ввода элементов полутонового изображения с определенным кодом оптической плотности, например, установиб первый коммутатор 89 блока 25 в соответствующее из положений: V, о, , о, II II II,.11 11„ и П„11 II,, II „ 11 II п г, п, режим считывания полутонового изображения с вьщелением всех элементов полутонового изображения, установив первый коммутатор 89 блока 25 в положение л, или режим многоканального считывания полутоновых изображений, например, с использованием десяти каналов, установив второй коммутатор 90 блока 25 в замкнутое положение, а первый коммутатор 89 в нейтральное положение. При считывании полутоновых изображений включается источник 16 монохроматического излучения 15 проходящего светового потока.Световой поток источника 16 монохроматического излучения через коллиматор 17, фокусирующий объектив 18, прозрачный планшет 2 и носитель изоб ражения, закрепленный на планшете 2 проходит через фокусирующий объектив 20, диафрагму 21, попадая на фотоприемник 22 блока 19фотоэлектриче .ского преобразования, где преобразуется в электрический сигнал. Сигнал с выхода фотоэлектрического преобразователя 19 поступает на вход функ ционального преобразователя 23. Преобразование выполняется с помощью логарифмического усилителя с исполь зованием однолучевой схемы измерения (не показаны). С выхода функционального преобразователя 23 сигнал поступает на вход четвертого АЦП 13, с помощью которого формируется код оптической плотности считываемого элемента полутонового изображения. Работой четвертого АЦП 13 управляет сигнал Пуск с выхода блока 12 выбора шага дискретизации изображения. С выхода четвертого АЦП 13 код оптической плотности в унитарном виде поступает на пороговые элементы 9„ и и через переключатель 24 рода работ - на пороговые элементы 9,-9д. При этом происходит сравнение параллельного кода А оптической плотности, соответствующего выделяемым областям полутонового изображения и заранее занесенным в пороговые элементы ,0 , с текущим значением кода В оптической плотности считываемого элемента полутонового изображения, формируемого в унитарном виде на выходе четвертого АЦП 13. Сигнал Равно () появляется лишь на выходе того из пороговых элементов 9,, в который был записан код, совпадающий (с учетом поля допуска) с кодом оптической плотности считываемого элемента полутонового изображения. Сигналы Равно () с выходов пороговых элементов 9 поступают через блок 25 коммута- ции на соответствующие входы блока 10 кодирования, где .осуществляется -формирование кода оптической плотности с выходов регистров 31-40 че рез соответствуюш е группы элеменTRBИ41-50,поразрядно передаваемого через элементы ИЛИ 51-53 на вторые входы группы элементов И 54, на первые входы которой поступает, в случае отсутствия сбойной ситуации,через инвертор 55 разрешающий сигнал. В режиме считывания полутонового из.ображения с выделением всех элементов полутонового изображения код оптической плотности формируется на счетчике 56 блока 10 кодирования,на счетный вход которого поступает унитарный код по входу блока 10 от АЦП 13. С информационных выходов счетчика 56 сигналы поступают на вторые входы группы 58 элементов И, на первые входы которой по входу л блока 10 кодирования поступает один из сигналов Больше (А В), Равно () или Меньше () результата сравнения в пороговом элементе . Сброс счетчика 56 в исходное состояние осуществляется сигналом Стоп, поступающим по входу, блока 10 от блока 13з через элемент 57 задержки на нулевой установочный вход счетчиа 56. Сигна.ль1 с выходов группы элеентов И 58 поразрядно передаются ерез элементы ИЛИ 51-53 на соответствующие входы группы элементов группы И 54. Сигналы Равно () с выходов пороговых элементов 9, поступают на соответствующие входы элементов ИЛИ 59-62 и элементы И 63-70 блока 14 контроля. Сигналы с выходов элементов ИЛИ 59-62 поступают на единичные установочные входы триггеров 59-62, прямые выходы которых подключены соответствующим об разом к входам элементов И 71-76. Сигналы с выходов элементов И 6376 поступают на многовходовый элемент ИЛИ 81. Наличие сигнала на выходе многовходового элемента ИЛИ 81 фиксирует сбойную ситуацию, при которой передача кода оптической плот ности с выхода группы 54 элементов И блока 10 кодирования в блок 1 регистрации прекращается. Сигнал Стоп с выхода четвертого А1Ц1 134 поступает через элемент 88 задержки блока 14 контроля на нулевой установочный вход триггера 80, а через соответствующие элементы ИЛИ 82-84 и элементы 85-87 за держки - на нулевые установочные входы триггеров 77-79, а сигнал Сбой с выхода многовходового элемента ИЛИ 81 поступает на вторые нулевые установочные входы триггеров 77-80. Таким образом осуществля ется подготовка триггеров 77-80 к приему следующих управляющих сигналов . Коды координат X и Y , сформированные в блоке 26 определения коорданат, и код оптической плотности, сформированный в блоке 10 кодирования, поступают в блок 11 регистрации, в котором осуществляется в зависимости от выбранного режима регистрация получаемой информации для дальнейшей ее обработки с помощью ЭВМ. В режиме многоканального считы вания полутонового изображения в бл ке 11 ре.гистрации используются сигналы с управляющего выхода у блока 10 кодирования. Таким образом, использование бло ка 15 определения проходящего свето вого потока, фотоэлектрического пре j образователя 19, функционального пр образователя 23, переключателя 24 рода работ, блока 25 коммутации, блока 26 определения координат, чет вертого АЦП ,13ij, двух дополнительно 5 введенных пороговых элементов и соответствующих конструктивных связей расширяет область применения устройства и круг решаемых задач, обеспечивая возможность многоканального считывания многоцветных и полутоновых изображений. Формула изобретения 1. Устройство дпя считывания многоцветных изображений, содержащее оптически связанные блок проецирования светового пятна, блок сканирования, коллимирующий объектив, светоделитель и три фотоприемника, выходы которых соединены с первыми входами трех аналого-цифровых преобразователей, одни из выходов которых подключены к входам первой группы блока контроля, входы второй группы которого соединены с выходами пороговых элементов, а выход с управляющим входом блока кодирования, выходы которого подключены к одним из входов блока регистрации, блок выбора шага дискретизации изображения, входы которого подключены к выходам блока сканирования, а выход - к вторым входам аналого-цифровых преобразователей, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности избирательного считывания элементов полутонового многоцветного изображения, оно содержит блок коммутации, блок определения координат, переключатель рода работ, дополнительные пороговые элементы, последовательно соединенные фотоэлектрический преобразователь, функциональный преобразователь и четвертый аналого-цифровой преобразователь, а также блок формирования проходящего светового потока, оптически связанный с фотоэлектрическим преобразователем, один из входов четвертого аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока выбора шага дискретизации, а выходы - соответственно с входами дополнительных пороговых элементов и с одними из входов блока кодирования и блока контроля, выходы блока сканирования подключены к входам блока . определения координат, выходы которого соединены с другими входами

П1273965,2

бйока регистрации, информационные 2. Устройство по п.1, °JJ выходы аналого-цифровых преобразова-чающееся тем,что блок форми

телей.подключены к входам переклю-рования проходящего светового поточателя рода работ, выходы которыхка содержит последовательно распосоединены с соответствующими входами $ложенные и оптически связанные ис

.пороговых элементов, выходы которых под-точник монохроматического излучеключены через блок коммутации к соответ:ния, коллиматор и фокусирующий

ствующим входам блока кодирования.объектив.

Л5-Л -/

Изобретение относится к области автоматики и. вычислительной техники и может быть использовано для считывания цветных и полутоновых изображений. Цельизобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности избирательного считывания элементов полутонового многоцветного изображения . Устройство для считывания многоцветных изображений содержит оптически связанные блок проецирования светового пятна, блок сканирования,кол- лимирующий объектив, светоделитель и три фотоприемника, пороговые элементы, блок кодирования, блок регистрации, блок выбора шага дискретизации изображения, блок контроля, блок формирования проходящего светового потока, фотоэлектрический преобразователь, функциональный преобразователь, четвертый аналого-цифровой преобразователь, переключатель .рода работы, блок коммутации и блок формирования координат. Отличительными признаками устройства является введение блока формирования проходящего светового потока, фотоэлектрического преобразователя, функциогнального преобразователя, четвертого аналого-цифрового преобразователя, двух пороговых элементов, переклкгчаЮ теля рода работ, блок коммутации и блока формирования координат. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

fPCfS.Jff