Устройство для ввода изображения в ЭВМ Советский патент 1991 года по МПК H04N5/30 

Изобретение относится к автоматике и может использоваться для автоматического измерения параметров изображений.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за возможности анализировать информацию об амплитудном и пространственном распределении параметров изображения.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - схема блока управления„

Устройство (фиг. 1) содержит пороговый элемент 1, генератор 2 тактовых импульсов, первый счетчик 3, второй счетчик 4, элемент 5 задержки, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, первый блок 7 памяти, второй блок 8, памяти, блок 9 управления.

Блок 9 управления (фиг. 2 и 3) содержит седьмой элемент И Г), первый 11 и второй 12 коммутаторы первый элемент II 13, третий счетчик 14,

второй 15 и третий 16 элементы И, первый 17 и второй 18 регистры, триггер 19, элемент ИЛИ 20, блок 21 элементов И, четвертый счетчик 22, пятый элемент И 23, четвертый элемент И 24, первую 25 и вторую 26 схемы сравнения, шестой элемент И 27.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал, поступающий на первый вход устройства, подается на входы порогового элемента 1 и элемента 5 задержки. Устройство работает со стандартным видеосигналом (частота полукадров 50 Гц, количество строк 625). Кадровые и строчные гасящие импульсы, обеспечивающие синхронность и синфазность работы развертывающих устройств передающей камеры, подаются на третий и второй входы устройства. Каждый кадровый гасящий импульс обнуляет счетчик 4, а каждый строчный гасящий импульс обнуляет счетчик 3.

ГО

С приходом растра строки после строчного гасящего импульса происходит сравнение в пороговом элементе 1 уровня сигнала в развертке строки с пороговым уровнем. Как только уровень видеосигнала приносит пороговый уровень, на выходе порогового элемента 1 появляется видеоимпульс, длительность которого соответствует времени превышения уровня видеосигнала порогового уровня.

Появление видеоимпульса на выходе порогового элемента 1 разрешает обработку видеосигнала, который находится в элементе 5 задержки, в АЦП 6, На выходе 6 появляется цифровой код, соответствующий амплитуде видеосигнала, причем частота измерений соответствует частоте тактовых импульсов гаг нератора 2. С началом полукадра начинается подсчет импульсов генератора 2 с начала каждой строки в счетчике 3, количество импульсов в котором определяет горизонтальную координату X. Одновременно с началом полукадра в , счетчике 4 производится подсчет . строчных гасящих импульсов, количество которых определяет вертикальную координату Y. Информация о текущих значениях координат X и Y, амплитуде видеосигнала подается далее на оба коммутатора 11 и 12. Выбор коммутатора осуществляет триггер 19.

С приходом первого кадрового га- сящего импульса триггер 19 переводятся в единичное состояние, сигнал с его первого выхода разрешает передачу информации через коммутатор 11 и с его выхода они поступают на вход данных первого блока 7 памяти. Сигнал с второго выхода триггера 19 разрешает считывание с второго блока 3 памяти. С момента появления видеоимпульса с выхода порогового элемента 1 на второй вход элемента И 13 (через четвертый вход блока 9 управления начинается подсчет импульсов с генератора 2 счетчиком 14. Тактовые импульсы с генератора 2 проходят через пятый вход блока 9 управления, элемент И 13 и подаются на счетный вход счетчика 14, который обнуляется каждым кадровым гасящим импульсом. Формируемая в течение действия видеоимпульса сумма на счетчике 14 определяет код адреса записи информации о координатах X и Y, амплитуде видеосигнала.

Q

п 5 Q

5 50

40

Код адреса записи с частотой генератора 2 передается через элементы И 15 или 16, открытое состояние которых определяет состояние триггера 19. В течение нечетного полукадра открыт элемент И 15, группа выходов которого соединена с адресными входами первого блока 7 памяти, в течение четного полукадра открыт элемент И 16, группа выходов которого соединена с адресными входами второго блока 3 памяти. Параллельно с выдачей кода адреса записи в первый или второй блоки памяти происходит запись кода адреса записи со счетчика 14 в регистр 17 при записи в первый блок 7 памяти или в регистр 18 при записи во второй блок 8 памяти.

Кодовые слова с информацией о координатах X и Y амплитуде видеосигнала в течение всего полукадра при превышении уровня видеосигнала порогового уровня подаются на входы данных первого 7 или второго 8 блоков памяти. Причем кодовые слова с информацией о координатах X и Y формируются и подаются с частотой тактовых импульсов генератора 2, код амплитуды видеосиг - нала выдается с А1Щ 6 также с частотой тактовых импульсов генератора 2 и код адреса записи формируется и подается с этой же частотой, что обеспечивает синхронность работы всего устройства при записи. Кроме того, используются строчные и кадровые гасящие импульсы.

Запись этих кодовых слов осуществляется только во время действия видеоимпульса на выходе порогового элемента 1. Первый 7 и второй 3 блоки памяти хранят кодовые слова, представляющие один полукадр. В момент обработки каждого 1-го полукадра первый блок 7 памяти используется для записи кодовых слов этого полукадра, а второй - для выдачи в ЭВМ пороговых слов с информацией (i-l)-ro полукадра. После окончания цикла обработки 1-го полукадра функции запоминающих устройств меняются. Сигналы об окончании операций записи информации 1-го полукадра в первый блок 7 памяти и считывания информации с второго блока 8 памяти и замены функций запоминающих устройств формируются триггером 19, который меняет свое состояние с приходом каждого кадрового гасящего импульса. Единичное состояние триггера (нечетный полукадр) 19 определяет запись в первый блок 7 памяти и считывание информации с второго блока 8 памяти, а нулевое состояние (четный полукадр) определяет запись во второй блок 8 памяти и считывание информации в ЭВМ с первого блока 7 памяти.

Считывание информации из блоков памяти осуществляется по команде из ЭВМ, которая поступает на вторую группу входов блока 9 управления через четвертую группу входов устройства. В этой команде имеется разреше- ние на формирование адреса и определяется частота считывания кодовых слов. Причем, если считывание будет с частотой тактовых импульсов генератора 2, то в команде с ЭВМ подается код на блок 21 элементов И, который осуществляет передачу тактовых импульсов генератора 2 на счетчик 22 (они поступают через первый вход блока 9 управления). Если необходимо счи тывать с другой чатотой, то на блок 21, кроме кода команды, подаются тактовые импульсы требуемой частоты, Плок 21 в этом случае передает на счетчик 22 тактовые импульсы, посту- пающие из ЭВМ. Счетчик 22 формирует код адреса записи, который с группы выходов поступает на первые группы входов элементов И 23 и 24, открытое состояние которых определяется состо- янием триггера 19. При единичном состоянии триггера 19 открыт элемент И 24, при нулевом состоянии - элемент Н 23.

Информация о состоянии выходов

триггера 19 поступает через первую группу входов блока 9 управления. Код адреса считывания (предположим, что происходит считывание из первого бло- ка 7 памяти) с выходов счетчика 22 проходит через открытый, элемент И 23 и поступает на схему 25 сравнения и элемент И 27. В схеме 25 происходит сравнение сформированного счетчиком 22 кода адреса считывания с первого блока 7 памяти с последним кодом адреса записи в згот же блок памяти, который переписывается в схему 25 сравнения с регистра 17 во время кадрового гасящего импульса через первую группу входов блока 9 управления.

Если код адреса считывания меньше или равен коду адреса записи, то на выходе схемы сравнения есть сигнал,

который открывает элемент П 27, и код адреса считывания поступает через вторую группу выходов блока 9 управления на вторую группу входов первого блока 7 памяти. Кодовые слова с информацией о координатах X и Y, амплитуде видеосигнала с первой группы выходов первого блока 7 памяти поступают на третью группу входов блока 9 управления, дал е-: через эпемент ИЛИ 20 на первую группу выходов устройства s которая соединена с входом ЭВМ.

Если код адреса считывания больше кода адреса записи, то схема 25 сравнения выдает через первую группу выходов устройства сигнал,, по которому из ЭВМ через четвертую группу входов устройства и BTOpvw группу входов блока 9 управления подается сигнал на блок 21, который прекращает подачу тактовых импульсов па счетчик 22. Считывание прекращается.

Аналогично происходит считывание информации с второго блока памяти. В этом случае задействованы элемент И 24, схема 26 сравнения, элемент И 10, третья группа выходов блока 9 управления, вторая группа входов второго блока 8 памяти, первая группа выходов второго блока 8 памяти, четвертая группа входов блока 9 управления, элемент ИЛИ 20 и первая группа выходов блока 9 управления. Информация о состоянии триггера 19 через первую группу входов блока 9 управления передается на первую группу выходов блока 9 управления для дальнейшей передачи з ЭВМ.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода изображения в ЭВМ, содержащее пороговый элемент, вход которого является информационным входом устройства, генератор тактовых импульсов, первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй счетчик, счетнин вход которого является входом строчных синхроимпульсов устройства, а вход Сброс является входом кадровых синхроимпульсов устройства, вход Сброс первого счетчика соединен с входом строчных синхроимпульсов устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, за счет возможности анали-

зировать информацию об амплитудном и пространственном распределении пара.-| метров изображения, в него введены элемент задержки, аналого-цифровой преобразователь, два блока памяти и блок управления, вход элемента задержки соединен с информационным входом ., устройства, а выход - информационным входом аналого-цифрового преобразова- теля, тактируклчий вход которого соединен с выходом, генератора тактовых « импульсов, а выход соединен с первым информационным входом блока управления, первый выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго счетчиков соединены с вторым к с третьим информационными входами блока управления, выход порогового элемента соединен с четвертым инфор- мацисйшым входом блока управления, тактирующий вход блока управления соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а вход синхронизации соединен с входом кадровых синхроимпуль- сов устройства, второй и третий выходы блока управления соединены с входами данных первого и второго блоков памяти, четвертый и пятый выходы соединены с адресными входами первого и второго блоков памяти, пятый и шестой информационные входы блока управления соединены с выходами первого и второго блоков памяти.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит триггер, семь элементов И, третий и четвертый счетчики, две схемы сравнения, блок элементов И элемент ИЛИ, два коммутатора и два регистра, выходы которых соединены с первыми входами первой и второй схем сравнения, выходы пятого и четвертого элементов И соединены с вто- рыми входами первой и второй схем сравнения и с первыми входами шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых соединены с первыми выходами врвой и второй схем сравнения, выхо-

ды шестого и седьмого элементов И являются четвертым и пятым выходами блока, выход четвертого счетчика соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, установочный вход триггера является входом синхронизации блока, первый вход первого элемента И является тактовым входом блока, первый, второй и третий информационные входы первого и второго коммутаторов являются первым, вторым и третьим информационными входами блока второй вход первого элемента И является четвертым информационным входом блока, выход первого элемента И соединен с информационным входом третьего счетчика, а вход Сброс соединен с входом синхронизации блока, выход третьего счетчика соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, прямой выход триггера соединен с вторыми входами второго и пятого элементов И и с управляющим входом первого коммутатора, инверсный выход триггера соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с управляющим входом второго коммутатора, выходы второго и третьего элементов И соединены с информационными входами первого и второго регистров, выход первого коммутатора и выход второго элемента И являются вторым выходом блока, выход второго коммутатора и выход третьего элемента И являются третьим выходом блока, первый вход блока элементов И является седьмым информационным входом блока, второй вход блока элементов И соединен с тактовым входом блока, выход блока элементов И соединен со счетным входом четвертого счетчика, вход Сброс которого соединен с входом синхронизации блока, первый и второй входы элемента ИЛИ являются пятым и шестым информационными входами блока, выход элемента ИЛИ, вторые выходы первой и второй схем сравнения и прямой и инверсный выходы триггера являются первым выходом блока.

Изобретение относится к автоматике и позволяет расширить область применения устройства, Для этого в устройство введены аналого-цифровой преобразователь, элемент задержки, два блока памяти и блок управления. Это позволяет получать информацию о распределении амплитуды освещенности поля корреляционного пика. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

и

- -

М-

79

т

72

/5

77

7

75

-

75

5&г/гг

Фиг.З