Устройство для считывания изображений Советский патент 1990 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для ввода визуальной информации в ЭВМ, и может быть использовано в системах технического зрения, например, для контроля пористости и других дефектов исследуемых образцов, а также в робототехнике.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма сигналов, характеризующая работу устройства при замешивании строчных синхроимпульсов в сигналах изображения: на фиг.З -диаграмма, характеризующая принцип кодирования изображения.

Устройство содержит телевизионный датчик 1 видеосигнала, пороговый элемент 2, группу 3 элементов И, генератор 4 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 7, элемент НЕ В, первый 9 и второй 10 триггеры, первый 11, второй 12 и третий 13 элементы И, счетчик 14 строк, первый 15 и второй 16 счетчики

тактовых импульсов, счетчик 17 адреса, мультиплексор 18, регистр 19.

Устройство работает следующим образом.

Телевизионный датчик 1 преобразует световое изображение в видеосигнал, который поступает на вход порогового элемента 2. Проквантованный на два значения (О и 1) видеосигнал с порогового элемента 2 через элемент ИЛИ 5 поступает на вход данных первогодриггера 9, представляющего собой D-триггер, на тактовый вход которого приходят импульсы с генератора 4 тактовых импульсов. При этом происходит стробиро- вание поступающих данных по положительным перепадам тактовых импульсов. Таким образом, осуществляется нормирование длины видеоимпульсов в соответствии с тактовой частотой генератора 4 и вся дальнейшая работа устройства происходит с этими нормированными видеоимпульсами. Кроме того, элемент ИЛИ 5 производит замешивание строчных синхроимпульсов в видеоимпульсы, поступающие на вход данных

у

о

S о ю

CJ

триггера 9. Причем замешивание происходит только в том случае, если на строке встречен хотя бы один видеоимпульс, который регистрируется устройством. Этот про- - цесс иллюстрируется диаграммами, 5 изображенными на фиг.2. На фиг.2а показаны строчные синхроимпульсы, снимаемые с первого выхода датчика 1, на фиг.26 - видео- импульсы, поступающие с выхода порогово- го элемента 2 на элемент ИЛИ 5. Триггер 10, 10 представляющий собой D-триггер, имею- щий асинхронный вход установки в единичное состояние, вырабатывает сигнал, который управляет проходом строчных синхроимпульсов через элемент И 13, Синхро- 15 импульсы проходят на вход элемента ИЛИ 5 только тогда, когда на прямом выходе триггера 10 присутствует сигнал высокого уровня, Этот сигнал вырабатывается при поступлении на вход установки триггера 10 20 импульсов высокого уровня с выхода элемента И 12, которые представляют собой видеоимпульсы, снимаемые с прямого выхода триггера 9. Для. того, чтобы .установку триггера 10 не производили строчные синх- 25 роимпульсы, которые замешиваются в видеосигнал, элемент И 12 на период прохождения этих синхроимпульсов закрывается. Закрывающий импульс формируется элементом ИЛИ-НЕ 7, на входы которрго по- 30 ступают задержанные элементом 6 задержки и незадержанные строчные.синхроимпульсы, в результате чего на его выходе появляются инвертированные удлиненные строчные синхроимпульсы (фиг.2в), которые 35 поступают также на тактовый вход триггера 10. По положительному перепаду этого импульса, то есть в момент начала новой строки, триггер 10 сбрасывается в нулевое состояние,40

Состояние прямого выхода триггера 10 иллюстрируется диаграммой 2г, Если на строке не был встречен ни один видеоимпульс, то установка триггера в единичное состояние не производится и следующий за 45 этой строкой строчный синхроимпульс на вход элемента ИЛИ 5 не проходит, как это показано на фиг.2д. В результате с прямого выхода триггера 9 будут сниматься импульсы, изображенные на фиг.2а,50

Устройство позволяет осуществлять запись информации в оперативную память любой современной ЭВМ. Ввод информации происходит по приходу отрицательного перепада импульса, снимаемого с прямого 55 выхода триггера 9. При этом если это j-й видеоимпульс, соответствующий светлому участку изображен.ия на i-й строке, то осуществляется .запись полного шестнадцатиразрядного слова, первый байт которого

содержит информацию о длине импульса Н), а второй - о координате его конца Tj на строке (фиг.З). Если же это строчный синхроимпульс, то вводится шестнадцатиразрядное слово, первый байт которого характеризует номер текущей строки, а второй содержит все нули. Такая форма записи позволяет отличить информацию о номере строки при дальнейшем распознавании. Рассмотрим, каким образом при этом работает устройство. Если на прямом выходе триггера 9 появляется видеоимпульс, то информация о координате его конца на строке снимается с восьмиразрядного выхода первого счетчика 15 тактовых импульсов, на счетный вход которого приходят инвертированные элементом НЕ 8 тактовые импульсы с выхода генератора 4 тактовых импульсов. Сбрасывается этот счетчик строчными синхроимпульсами, поступающими на его вход обнуления с первого выхода блока 3 синхронизации. Информация о длине видеоимпульса снимается с восьмиразрядного выхода второго счетчика 16 тактовых импульсов, на счетный вход которого приходят тактовые импульсы, полученные в результате их логического умножения с видеоимпульсами, поступающими с прямого выхода триггера 9, в элементе И 11. Сброс счетчика осуществляется высоким уровнем инвертированного сигнала, снимаемого с инверсного выхода триггера 9. Моменты возможного появления видеоимпульсов определяются видимой частью строки растра, то есть когда сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 (фиг.2в) имеет высокий уровень. Поэтому этот сигнал, попадая на управляющий вход мультиплексора 18 и первые входы группы 3 элементов И, обеспечивает прохождение через них информации от счетчиков 15 и 16 на первую и вторую группы информационных входов регистра 19 соответственно, который регистрирует показания счетчиков по отрицательным перепадам видеоимпульсов, поступающих с прямого выхода триггера 9 на его вход записи.

Если на прямом выходе триггера 9 появляется строчный синхроимпульс, то информация о текущем номере строки снимается с восьмиразрядного выхода счетчика 14 строк, который осуществляет счет по положительным перепадам строчных синхроимпульсов, поступающих на его счетный вход.

Сброс счетчика осуществляется кадровыми синхроимпульсами, приходящими на вход обнуления счетчика. В момент прохождения строчного синхроимпульса сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 имеет низкий уровень, поэтому информация с выходов счетчика 14 строк поступает через мультиплексор 18 на первую группу информационных входов регистра 19, на второй группе информационных входов которого присутствуют все нули, так как группа 3 элементов И закрыта низким уровнем сигнала с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7. Таким образом, по отрицательному перепаду синхроимпульса с прямого выхода триггера 9, поступающего на вход записи регистра 19, произойдет запись номера текущей строки в регистр.

В предлагаемом устройстве кодируются длина и координата конца видеоимпульса, что позволяет регистрировать эти два параметра в один и тот же момент времени по отрицательному перепаду видеоимпульса и осуществлять одновременный их ввод в виде шестнадцатиразрядного двоичного ело ва. Это снижает требование к скорости ввода информации в ЭВМ за счет уменьшения количества циклов обращения к памяти, Вместе с тем в предлагаемом устройстве осуществляется предварительная нормировка видеоимпульсов по длительности.

Устройство осуществляет ввод номера строки один раз в цикле строчной развертки при условии, если на данной строке присутствовали видеоимпульсы. При этом в одном байте записываемого шестнадцатиразрядного слова содержатся все нули для дальнейшего распознавания данного номера 3 строки. Это дополнительно снижает требования к скорости ввода информации в ЭВМ и уменьшает избыточность вводимой информации.

Предлагаемое устройство позволяет с 3 помощью любой серийно выпускаемой промышленной телевизионной установки осуществлять ввод двухградационного изображения в оперативную память практически любой современной ЭВМ.4 Фо рмула изобретения Устройство для считывания изображений, содержащее два счетчика, два элемента И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, пороговый элемент, группу эле- 4 ментов И и датчик видеосигнала, первый выход которого подключен к пороговому элементу, выход элемента НЕ подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу пер- 50

5

5

вого счетчика, выход которого подключен к первым входам группы элементов И, вторые входы которой подключены к первому входу второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит элемент ИЛИ, элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, два триггера, третий элемент И, третий и четвертый счетчики, мультиплексор и регистр, второй выход датчика видеосигнала подключен к входам обнуления второго счетчика и третьего счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора, выход которого подключен к первому информационному входу регистра, выход которого является первым выходом устройства, третий выход датчика видеосигнала подключен к первому входу третьего элемента И, первому входу элемента ИЛИ-НЕ, входу элемента задержки, входу генератора тактовых импульсов, счетному входу третьего счетчика и входу обнуления четвертого счетчика, выход которого подключен к второму информационному входу мультиплексора, управляющий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ и тактовому входу второго триггера, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, а выход - к информационному входу первого триггера, вход синхронизации которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и входу элемента НЕ, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика, первый выход первого триггера подключен к вторым входам первого и второго элементов И, счетному входу второго счетчика и управляющему входу регистра, второй информационный вход которого подключен к выходу группы элементов И, выход второго элемента И подключен к входу установки в 1 второго триггера, выход элемента задержки подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, второй выход первого триггера подключен к входу обнуления первого счетчика, выход второго счетчика является вторым выходом устройства.

ФигЛ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для ввода визуальной информации в ЭВМ, и может быть использовано в системах технического зрения, например, для контроля пористости и других дефектов исследуемых образцов, а также в робототехнике. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается введением в устройство элемента ИЛИ, элемента задержки, элемента ИЛИ-НЕ, двух триггеров, элемента И, счетчиков, мультиплексора и регистра, что позволяет нормировать видеоимпульсы по длительности, одновременно вводить информацию о длине и координате конца видеоимпульса. 3 ил.

и

ги

ги

Фие.г

фие.З