Устройство для вычисления амплитудных гистограмм телевизионных изображений Советский патент 1987 года по МПК G06T5/40 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в решении задач распознавания образов и в системах технического зрения промышленных роботов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения обра- ботки изображений по отдельным фрагментам.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока синхронизации; на фиг.З - временная диаграмма работы блока синхронизации.

Устройство содержит генератор 1 тйктовых импульсов, блок 2 счетчиков числа элементов и строк, блок 3 синхронизации, аналого-цифровой преобракоторой определяется исходя из условий решаемой задачи.

Перед началом вычислений все муль типлексоры 5-8 через блок 9 с- помощь

5 внешнего управляемого устройства сис темы (ЭВМ или микропроцессора) переводятся на прием информа1щи, после чего производится обнуление всей области памяти блока 11 путем последо 0 вательного перебора адресов всех его ячеек через мультиплексоры 5 и 7 с одновременной подачей сигнала записи через мультиплексор 8 при нулевых входньк данньк, передаваемых через

5 мультиплексор 6. Затем мультиплексор переводятся в режим приема информаци с внутренних каналов устройства.

Начало вычисления сопровождается

зователь (АЦП) 4, мультиплексор 5 ко- 20 предварительной установкой соответствуклцего сигнала, передаваемого с одного из выходов блока 9 на вход ра решения счета блока 3 (входы тригге- роа 15 и 16, фиг.2). Появление этого

ординат, мультиплексор о данных, мультиплексор 7 адреса, мультиплексор 8 записи-считывания, блок 9 ввода-вывода, магистраль 10, блок 11 памяти, сумматор 12, элемент И 13, элемент , |НЕ 14, триггеры 15 и 16, элемент 17 задержки и элемент И 18. На фиг.З А - выход элемента 13, Б - выход элемента 17, В - выход элемента 18.

Устройство работает следующим образом.

30 импульса ОХК во время разрешения счета не меняет состояния триггеров 15 и 16, поэтому сигнал Выбор кристалла (ВК) на выходе элемента 13, образованный логической комбинацией выхоВлок 2, тактируемый генератором 1, формирует на выходе синхронизации набор управляющих сигналов для внешнего 35 Дов этих триггеров, сигналом ПХС и телевизионного датчика, часть из ко- тактирующим импульсом (ТИ), предназ- торых используется блоком 3 синхронизации. Видеосигнал изображения, получаемого, с помощью этого датчика, поначенный для управления блоком 11, по- прежнему отсутствует. Также отсутствует и сигнал на выходе элемента 18, дается на вход АЦП 4, который, также 40 который вместе с сигналом ВК образует такти1 емый генератором 1, производит выход блока 3. Сигналы на выходе это- дискретизацию видеосигнала во времени го блока появляются после прохождения и квантование его по амплитуде, пред- заднего фронта первого импульса ОХК, ставляя значения яркости в каждой когда выход триггера 15 устанавливав точке изображения параллельным цифро- 45 ется в единичное положение (нулевое вым кодом, поступающим на один из предьщущее состояние триггера 16 при двух входов мультиплексора 7. С помо- этом не изменяется и его инверсный щью мультиплексора 7 выбирается ис- выход служит разрешению счета). После точник адресации ячеек внутри отдель- этоЬо в течение всего времени прямого ных областей памяти блока 11, в то 50 хода кадра (за исключением времени

обратного хода строки) тактирующие импульсы проходят на выход блока 3 и периодически раскрывают содержимое ячее блока 11 памьти через мультип- ментов в строке и счетчика числа строк, 55 лексор 8 по адресу, передаваемому че- из которых этот блок организован. рез мультиплексор 7 с выхода АЦП 4 и

через мультиплексор 5 с выхода блока 2. При каждом очередном обращении содержимое раскрываемых ячеек блока 11

время как источник адреса самих этих областей выбирается мультиплексором 5. Выход на блоке 2 образован группой старших разрядов счетчика числа элеУказанные разряды позволяют получить крупномасштабную координатную сетку на поле телевизионного кадра, формат

которой определяется исходя из условий решаемой задачи.

Перед началом вычислений все мультиплексоры 5-8 через блок 9 с- помощью

внешнего управляемого устройства системы (ЭВМ или микропроцессора) переводятся на прием информа1щи, после чего производится обнуление всей области памяти блока 11 путем последовательного перебора адресов всех его ячеек через мультиплексоры 5 и 7 с одновременной подачей сигнала записи через мультиплексор 8 при нулевых входньк данньк, передаваемых через

мультиплексор 6. Затем мультиплексоры переводятся в режим приема информации с внутренних каналов устройства.

Начало вычисления сопровождается

ствуклцего сигнала, передаваемого с одного из выходов блока 9 на вход разрешения счета блока 3 (входы тригге- роа 15 и 16, фиг.2). Появление этого

сигнала снимает блокировку с триггеров, тактируемых сигна1лом обратного хода кадра (ОХК), поступакнцим вместе с сигналом прямого хода строки (ПХС) из блока 2. Передний фронт первого

импульса ОХК во время разрешения счета не меняет состояния триггеров 15 и 16, поэтому сигнал Выбор кристалла (ВК) на выходе элемента 13, обраДов этих триггеров, сигналом ПХС и тактирующим импульсом (ТИ), предназ-

зованный логической комбинацией выхоДов этих триггеров, сигналом ПХС и тактирующим импульсом (ТИ), предназ-

с помощью сумматора 12 увеличивается на единицу и поданное через мультиплексор 6 снова на вход блока 11 записывается по тому же адресу сигналом записи с выхода блока 3 через мульти- плексор 8. Это продолжается до тех пор, пока второй импульс ОХК на входе блока 3 не опрокинет триггер 16, который запретит дальнейшее вычисление (выход зтого триггера может быть ис- пользован в качестве признака, свидетельствующего о завершении вычисления и передаваемого через блок 9) .

В результате многократного выполнения описанной процедуры счета, производимой в течение одного кадра, в блоке 11 памяти формируется набор частных амплитудных гистограмм, характеризующих яркость исследуемого изображения внутри отдельных фрагментов, делящих поле кадра на равные части. Эти гистограммы могут быть программно считаны из блока 11 путем переключения всех мультиплексоров через блок 9 на выход. Считывание производится аналогично предварительному обнулению с заменой сигнала записи на ;сигнал считывания внешним управляющим устройством.

Длч получения обобщенной гистог- раммы со всего поля кадра достаточно не переключать мультиплексор 5, имеющий отдельный, независимый от остальных мультиплексоров вход управления, с выхода блока 9 на выход блока 2, задав фиксированную часть общего адреса блока 11 памяти во .время вычисления гистограммы и сохранив ее при последующем считьшании.

Формул.а изобретения

1. Устройство для вычисления амплитудных гистограмм телевизионных изображений, содержащее мультиплексоры адреса, данных и записи-считывания блок памяти, сумматор единицы, блок счетчиков числа элементов и строк, блок синхронизации, аналого-цифровой преобразователь, выход которого под- ключен к первому информационному входу мультиплексора адреса, а вход является информационным входом элементов изображения устройства, выход мультиплексора адреса соединен с входом первого поля адреса блока памяти, информационный вход и вход записи- считывания которого соединены соответственно с выходами мультиплексора

д-анных и мультиплексора записи-считывания, выход блока памяти подключен . к выходу устройства и к входу сумматора единицы, выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора данных, второй информационный вход которого является входом начальной установки данных устройства второй информационный вход мультиплексора адреса и первый информационный вход мультиплексора записи-считывания являются первым входом установки адреса и входом управления записью-считыванием данных устройства, управляющие входы мультиплексоров адреса, данных и записи-считывания соединены с входом задания режимов.начальной установки-вычисления устройства, вход запуска блока синхронизации является входом запуска вычислений устройства, второй информационный вход мультиплексора записи-считывания соединен с выходом блока синхронизации, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым синхронизирующими выходами блока счетчиков числа элементов и строк, третий вход блока синхронизации, тактовые входы блока счетчиков числа элементов и строк и аналого-цифрового преобразователя соединены с выходом генератора тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения обработки изображений по отдельным фрагментам, в него введены мультиплексор координат, выход которого подключен к входу второго поля адреса блока памяти, первый информационный и управляющий входы мультиплексора координат являются вторым входом установки адреса и входом задания режимов вычисления устройства соответственно, второй информационный вход мультиплексора координат соединен с выходом значений коор- динат фрагментов изображения блока счетчиков числа элементов и строк.

2. Устройство поп.1,отлича- ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит элементы И, НЕ, задержки и два триггера, причем первый и второй входы первого элемента И являются третьим и первым входами блока соответственно, вход элемента НЕ и синхронизирующий вход первого триггера соединены с вторым входом блока, третий и четвертый входы первого элемента И соединены с прямьм выходом

второго и инверсным входом первого триггеров соответственно, синхронизи- руннций вход второго триггера подключен к выходу элемента НЕ, установочные входы первого и второго триггеров соединены с входом разрешения счета блока, информационный вход первого

./7ХС

/Л

ов

13023006

триггера соединен с прямым входом второго триггера, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемеьта И и через элемент задержки к второму входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И являются выходом блока.

/7

18

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться в системах технического зрения .промышленных роботов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения обработки изображений по отдельным фра- д ментам. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 счетчиков числа элементов и строк, блок 3 синхронизации, аналого-цифровой преобразователь 4, мультиплексор 5 координат, мультиплексор 6 данных, мультиплексор 8 записи-считывания, блок 9 ввода-вывода, магистраль 10, блок 11 памяти, сумматор 12. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Q 3 сл ФМ1

П

т

ф

ю

Физ.2

Редактор И.Николайчук

Составитель А.Жеренов

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Заказ 1218/49Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи.3