УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ИЗОЛИРОВАННЫХ ФИГУР В ТЕЛЕВИЗИОННОМ ИЗОБРАЖЕНИИ Советский патент 1994 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в телевизионных автоматических устройствах для селекции объектов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства селекции изолированных фигур в телевизионном изображении; на фиг. 2 - то же, канала селекции; на фиг. 3 - то же, кадрового и строчного рециркуляторов.

Устройство селекции изолированных фигур в телевизионном изображении (фиг. 1) содержит передающую телевизионную камеру 1, первый квантователь 2, блок 3 задержки, кадровый рециркулятор 4, строчный рециркулятор 5, второй квантователь 6, блок 7 логического умножения, блок 8 регистров сдвига, выход 9 устройства селекции изолированных фигур в телевизионном изображении, первый 10 и второй 11 каналы селекции, состоящие из блока 12 многоэлементной апертуры, первого блока 13 регистров сдвига, блока 14 логического умножения, блока 15 логического сложения, второго блока 16 регистров сдвига.

Блок 12 многоэлементной апертуры (фиг. 2) содержит входы 17-41. Блок 13 регистров сдвига содержит однозарядные регистры 42-65 сдвига. Блок 14 логического умножения содержит элементы И 66-90. Блок 15 логического сложения содержит элементы ИЛИ 91-114. Блок 8 регистров сдвига содержит одноразрядные регистры 115-123 сдвига и двухразрядный регистр 124 сдвига. Выходы 125-140 являются первым выходом первого 10 и второго 11 каналов селекции, выходы 141-149 - вторым выходом первого 10 и второго 11 каналов селекции.

Кадровый и строчный рециркуляторы 4 и 5 (фиг. 3) имеют одинаковую структуру и содержат сумматор 150, первый блок 151 задержки, блок 152 вычитания, второй блок 153 задержки. При этом величины задержки в первом 151 и втором 152 блоках задержки в строчном рециркуляторе 5 равны Т_э и Т_э соответственно, а в кадровом рециркуляторе 4 равны kТ_с и Т_с соответственно, где Т_э, Т_с - длительность элемента и строки соответственно.

Устройство селекции изолированных фигур в телевизионном изображении работает следующим образом.

Изображение наблюдаемой сцены поэлементно преобразуется телевизионной передающей камерой 1 в электрический сигнал, который подвергается затем двухуровневому квантованию в первом квантователе 2. Сигнал с выхода первого квантователя 2 подается в первый 10 и второй 11 каналы селекции. Причем видеосигнал, поступающий на вход первого канала 10 селекции предварительно задерживается в блоке задержки, а видеосигнал, поступающий на вход второго канала 11 селекции, предварительно преобразуется в кадровом и строчном рециркуляторах 4 и 5 и затем во втором квантователе 6. На входе второго квантователя 6 в каждом элементе разложения формируется сумма бинарных сигналов от элементов изображения, принадлежащих прямоугольной, сканирующей совместно с текущим элементом разложения апертуре с размерами kxp. Так как во второй канал 11 селекции подается бинарный сигнал, то многоразрядный сигнал суммы с выхода строчного рециркулятора 5 преобразуется во втором квантователе 6 в бинарную форму по алгоритму:
если а_i > α, то b_i = 1, в противном случае b = 0, где a_i - отсчет сигнала (суммы) на выходе строчного рециркулятора 5;
b_i - отсчет сигнала на выходе второго квантователя 6; α - пороговое число.

Строчной и кадровый рециркуляторы 5 и 4 имеют одинаковые структуры, представленные на фиг. 3, и отличаются тем, что в кадровом рециркуляторе 4 за счет второго блока 13 задержки на строку и первого блока 151 задержки на k строк вычисляется сумма k элементов в сканирующей апертуре, имеющей форму столбца из элементов, а в строчном рециркуляторе 5 за счет второго блока 153 задержки на элемент и первого блока задержки на p элементов вычисляется сумма p элементов в сканирующей апертуре, имеющей форму строки из p элементов. Их последовательное соединение позволяет получить сумму kxp элементов в прямоугольной сканирующей апертуре и повысить быстродействие за счет отказа от многовходных сумматоров, реализующихся, например, на лестничной основе.

Блок 3 задержки необходим для того, чтобы сигналы на входы первого и второго каналов 10 и 11 селекции поступали одновременно. Поэтому в блоке 3 задержки бинарный сигнал с выхода первого квантователя 2 задерживается на время, равное времени прохождения этого же сигнала через последовательно соединенные кадровый и строчный рециркуляторы 4 и 5 и второй квантователь 6.

Первый и второй каналы 10 и 11 селекции идентичны по структуре, поэтому их работу рассмотрим на примере одного из них, например первого канала 10 селекции. Многоэлементная апертура - это совокупность элементов преобразуемого изображения по форме и времени, привязанная к текущему элементу разложения. В случае последовательного преобразования сигналов апертуры, когда выделяют промежуточные наборы сигналов, последние называют слоем апертуры. Различают первый, второй и так далее слои по последовательности преобразования сигналов входной апертуры.

Все преобразования сигналов из одного слоя в другой выполняются за время сканирования одного элемента изображения Т_э.

Бинарный видеосигнал из блока 3 задержки подается на вход первого канала 10 селекции в блок 12 многоэлементной апертуры. В блоке 13 формируется 1хm сигналов апертуры (в рассмотренном случае 1 = m = 5).

Блок 12 состоит из m последовательно соединенных регистров сдвига, управляемых импульсами тактовой частоты. Каждый из первых m-1-регистров содержит по М ячеек, где М - число элементов, содержащихся в строке телевизионного растра используемого стандарта разложения, а количество ячеек последнего m регистра равно l.

Первые l ячеек каждого из первых m-1-регистров и ячейки m регистра в совокупности образуют соответственно сканирующую логическую многоэлементную апертуру (ее первый слой), состоящую из 1xm элементов.

Бинарный телевизионный видеосигнал подается на первую ячейку регистра первой строки. Через время, равное М периодам тактовой частоты, этот сигнал поступает на первую ячейку второй строки и т. д. Период следования синхроимпульсов строчной частоты, подаваемых на телевизионную передающую камеру 1, в М раз больше периода следования импульсов тактовой частоты, подводимых к регистрам сдвига, в результате чего электрические сигналы от отдельных элементов телевизионного изображения наблюдаемой сцены перемещаются по строчным регистрам от входа к выходу синхронно с разверткой телевизионного кадра.

При отсутствии изображения в пределах апертуры входа 17-41 ее первого слоя находятся в состоянии логического "0" (не возбуждены). Их возбуждение (переход в состояние логической единицы) происходит только при попадании изображения на соответствующие элементы апертуры, в результате чего в первом слое этой апертуры каждый раз содержится фрагмент исходного бинарного телевизионного изображения в виде потенциального рельефа на его выходах. Этот фрагмент далее подвергается нелинейному преобразованию и поступает на выходы 125-149, образующие в совокупности второй слой той же сканирующей логической апертуры.

Существо нелинейного преобразования изображения при передаче из первого слоя апертуры во второй состоит в следующем.

Возбуждение центрального входа 41 первого слоя апертуры передается на соответствующий ему центральный выход 149 второго слоя через элемент И 90 блока 14 логического умножения и двухразрядный регистр 124 сдвига блока 8, управляемого импульсами тактовой частоты. Каждый из остальных выходов 125-148 второго слоя с порядковым номером n ≥ 1 относительно центрального (нулевого) элемента возбуждается только в том случае, если возбужден соответствующий ему n-u выход первого слоя и одновременно хотя бы один из непосредственно примыкающих к нему n- и (n-1)-элементов второго слоя. Например, возбуждение тридцать третьего элемента, имеющего порядковый номер n = 1, передается из первого слоя во второй (т. е. на выход 141) через одноразрядный регистр 58 сдвига блока 13 и элемент И 82 блока 14 только при условии, что возбужден хотя бы один из выходов 142 или 148, имеющих тот же порядковый номер n = 1, или центральный выход 149 с порядковым номером n-1 = 0. Выполнение данного условия контролируется элементом ИЛИ 107 блока 15 логического сложения, на первые два входа которого подаются сигналы из элементов И 83 и 89 блока 14 непосредственно, а на третий вход из элемента И 90 через одноразрядный регистр 123 сдвига блока 8.

В результате такой поэлементной передачи потенциалов из первого слоя во второй возбуждение второго слоя последовательно распространяется во все стороны, начиная с центрального и постепенно охватывая все элементы, соответствующие возбужденным элементам первого слоя, примыкающим к центральному возбужденному элементу либо непосредственно, либо через промежуточные возбужденные элементы. Это возбуждение однако не захватывает тех элементов второго слоя, которые соответствуют невозбужденным элементам первого слоя либо возбужденным, но полностью изолированным от элементов, несущих изображение, связанное с центром апертуры. При этом 1хm сигналов второго слоя зоны A (выходы 125-149 блока 8), подключенных двумя параллельными группами к первому и второму выходу первого канала 10 селекции, поступают на входы блока 7 логического умножения, на другие входы которого одновременно поступают двумя параллельными группами сигналы второго слоя зоны B. В блоке 7 формируется совмещенный слой выделенной изолированной фигуры. Конструктивно блок 7 состоит из набора элементов И, позволяющих получить совмещенное изображение. С выхода блока 7 через блок 8 регистров, обеспечивающий синхронизацию выходных сигналов, сигналы выделенной изолированной фигуры поступают на выход 9 устройства. (56) Авторское свидетельство СССР N 1010630, кл. G 06 K 9/00, 1982.

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит передающую телевизионную камеру 1, квантователи 2 и 6, блок 3 задержки, кадровый и строчный рециркуляторы 4 и 5, блок 7 логического умножения (БЛУ), блок 8 регистров сдвига (БРС) и каналы 10 и 11 селекции, состоящие каждый из блока 12 многоэлементной апертуры (БМА), БРС 13 и 16, БЛУ 14 и блока 15 логического сложения. Изображение фигуры поэлементно преобразуется камерой 1 в электрический сигнал, который после двухуровневого квантования поступает одновременно в канал 10 через блок 3 задержки и в канал 11 через последовательно соединенные рециркуляторы 4 и 5 и квантователь 6. Сигналы второго слоя двух зон одновременно поступают двумя параллельными группами с выходов каналов 10 и 11 на входы БЛУ 7, где формируется совмещенный слой выделенной изолированной фигуры. С выхода БЛУ 7 через БРС 8, обеспечивающий синхронизацию выходных сигналов, сигналы выделенной изолированной фигуры поступают на выход устройства. 3 ил.

УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ИЗОЛИРОВАННЫХ ФИГУР В ТЕЛЕВИЗИОННОМ ИЗОБРАЖЕНИИ , содеpжащее последовательно соединенные пеpедающую телевизионную камеpу (ТВК) и пеpвый квантователь, а также пеpвый канал селекции, состоящий из последовательно соединенных блока многоэлементной апеpтуpы, вход котоpого является входом пеpвого канала селекции, пеpвого блока pегистpов сдвига, блока логического умножения, втоpого блока pегистpов сдвига и блока логического сложения, выход котоpого соединен с втоpым входом блока логического умножения, втоpой выход котоpого соединен с втоpым входом блока логического сложения, пpи этом втоpой выход втоpого блока pегистpов сдвига является пеpвым выходом пеpвого канала селекции, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены блок задеpжки, вход котоpого соединен с выходом пеpвого квантователя, а выход - с входом пеpвого канала селекции, последовательно соединенные кадpовый pециpкулятоp, вход котоpого соединен с выходом пеpвого квантователя, стpочной pециpкулятоp, втоpой квантователь, втоpой канал селекции, идентичный пеpвому, блок логического умножения и блок pегистpов сдвига, выход котоpого является выходом устpойства селекции изолиpованных фигуp в телевизионном изобpажении, пpи этом втоpой выход блока логического умножения каждого канала селекции является втоpым выходом соответствующего канала селекции и соединен соответственно с пеpвым и втоpым входами блока логического умножения, втоpой и тpетий входы котоpого соединены с пеpвыми выходами соответственно пеpвого и втоpого каналов селекции, а выход - с входом блока pегистpов сдвига.