Телевизионное устройство для обнаружения движущихся объектов Советский патент 1991 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к технике телевидения, может использоваться для обнаружения движущихся малоразмерных объектов на фоне подвижных и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1385331.

Цель изобретения - обеспечение возможности обнаружения движущихся малоразмерных объектов на подвижном с объектами фоне.

На чертеже представлена структурная схема телевизионого устройства.

Телевизионное устройство для обнаружения движущихся объектов содержит передающую телевизионой камеру 1, пороговый блок 2, первый 3 и второй 4 элементы И, блок 5 памяти, первый элемент ИЛИ 6, первый 7, второй 8 и третий 9 D-триггеры, генератор 10 импульсов, формирователь

11строчных и кадровых импульсов, первый

12и второй 13 делители Частоты, первый 14 и второй 15 счетчики, третьи элементы И 16, четвертый элемент И 17, второй 18 и третий

19 элементы ИЛИ, первый 20 и второй 21 дополнительные счетчики, элемент ИЛИ - НЕ 22, первый триггер 23, вторые триггеры 24, дешифратор 25, ключ 26, блок 27 сравнения, элемент 28 сравнения.

Телевизионное устройство для обнаружения движущихся объектов работает следующим образом.

В исходном состоянии D-триггеры 7-9, образующие сдвиговый регистр, находятся в нулевом состоянии, дополнительные счетчики 20 и 21 обнулены. Вход D первого D- триггера 7 соединен с общей шиной.

При включении устройства запускается генератор 10 импульсов, с выхода которого импульсы дискретизации поступают на вход формирователя 11 строчных и кадровых импульсов, на вход второго делителя 13 частоты и на вход С блока 5 памяти. Строчные импульсы с первого выхода формирователя 11 поступают на вход первого делителя 12 частоты, на вход R (установочный) второго счетчика 15 и информационный вход ключа 26, с выхода которого они поступают на первый .вход передающей телевизионной камерой.

Кадровые импульсы с второго выхода формирователя 11 поступают на первый вход (вход обуления) первого дополнительного счетчика 20, который обнуляется, вход R (установочный) первого счетчика 14, счетный вход второго дополительного счетчика 21, где подсчитываются, второй вход передающей телевизионной камеры 1, стробирую- щий вход С первого 7, второго 8 и третьего 9 D-триггеров.

Импульсы с выхода первого делителя 12 частоты поступают на второй (счетный) вход первого дополнительного счетчика 20, где подсчитываются, и на счетный вход первого счетчика 14. Импульсы с выхода второго делителя 13 частоты поступают на счетный вход второго счетчика 15. При движении луча передающей телевизионой камеры 1 по строке импульсы дискретизации, поступающие через второй делитель 13 на второй счетчик 15, меняют состояние последнего через каждые К импульсов, где К - коэффициент деления второго делителя 13. Строка, таким образом, разбивается на участки, каждому из которых соответствует определенное состояние второго счетчика 15. То же происходит при движении луча при кадровой развертке. Кадр разбивается на горизонтальные полосы С при помощи первого делителя 12 и первого счетчика 14.

В результате этого весь растр оказывается разбитым на прямоугольные участки, каждому из которых соответствует определенное состояние счетчиков 14 и 15 и определенная ячейка блока 5 памяти. Причем при прохождении лучом развертки каждого такого участка на адресных входах блока 6 в памяти устанавливается адрес ячейки, соответствующий этому участку. Нулевой код с выхода второго дополнительного счетчика 21 поступает на соответствующие вторые входы блока 27 сравнения и дешифратора 25, в результате чего на нулевом выходе дешифратора 25 устанавливается высокий уровень, поступающий на первые входы вторых триггеров 24, перебрасывая их в единичное состояние, на первый вход первого

триггера 23, перебрасывая его в нулевое состояние, на первый вход элемента ИЛИ - НЕ 22, закрывая этим четвертый элемент И 17, и на второй вход третьего элемента ИЛИ 19.

Низкий уровень с выхода первого триггера 23 поступает на пятый вход второго элемета И 4, закрывая его. Высокий уровень с выхода каждого второго триггера 24 поступает на второй вход соответствующего треть- его элемента И15, открывая его. Выходной сигнал (текущий номер строка растра) первого дополнительного счетчика 20 в параллельном коде поступает на первый вход блока 27 сравнения. Выходной сигнал (теку- щий номер кадра) второго дополнительного счетчика 21 в параллельном коде поступает на второй вход блока 27 сравнения. Так как текущее значение первого дополнительного счетчика 20 больше нулевого значения второго дополнительного счетчика 21, то на выходе блока 27 сравнения формируется сигнал высокого уровня, который поступает на управляющий вход ключа 26 и открывает его. Выходной сигнал передающей телевизионной камеры 1 поступает на вход порогового блока 2. С каждым кадровым синхроимпульсом в последней строке передающей телевизионной камеры 1 в результате ее поступательного движения формируются видеосигналы, соответству- ющие новой строка растра разворачиваемой плоскости предметов.

Сигнал Запуск поступает на устано- вочный вход S D-триггера 7, устанавливая его в 1, и через элемент 23 задержки на первый вход (вход обнуления) второго дополнительного счетчика 21 для обнуления его. Этот сигнал 1. через третий элемент ИЛИ 19 поступает на вход D второго D-триггера 8. Очередной (первый) кадровый синх- роимпульс устанавливает в 1 второй D-триггер 8 и сбрасывает первый D- триггер 7, обнуляет первый дополнительный счетчик 20 и увеличивает на единицу текущее значение второго дополнительного счетчика 21. Через некоторое время с выхода элемента 28 задержки на первый (обнуления) вход второго дополнительного счетчика 21 поступает задержанный сигнал Запуск и обнуляет его. Высокий уровень с выхода второго D-триггера 8 проходит через первый элемент ИЛИ 6 на вход управления записью V и удерживает блок 5 памяти в режиме записи. При этом на информационный вход Р блока 5 памяти подается О с инвердного выхода второго D-триггера 8. Этот потенциал блокирует работу второго элемента И 4. Таким образом, все ячейки записываются О, т.е. происходит очистка блока 5 памяти.

После прихода следующего (второго) кадрового синхроимпульса третий D-триггер 9 переключается в 1, а второй D-триггер 8 в О. Одовременно текущее значение второго дополнительного счетчика 21 увеличивается на единицу и становится равным одному, а также обнуляется первый дополнительный счетчик 20. Высокий уровень с выхода третьего D-триггера 9-поступает на первый вход первого элемента И 3 и разрешает прохождение импульсов с выхода по- рогового блока 2 через первый элемент И 3 на первый вход первого элемента ИЛИ 6 и далее на вход управления записью V блока 5 памяти. При этом на четвертый вход второго элемента И 4 и на информационный вход Р блока 5 памяти подается 1 с инверсного выхода второго D-триггера 8. Таким образом, сигнал 1 записывается только в те ячейки памяти блока 5, которые соответствуют участкам растра, содержащим изображение объектов как движущихся, так и подвижного фона, расположенных в первом кадре изображения,

Второй элемент И 4 блокирован низким уровнем с инверсного выхода третьего D- триггера 9. Так как текущее значение второго дополнительного счетчика 21 равно тому, что на первом выходе дешифратора 25 устанавливается высокий уровень, который поступает на второй вход элемета ИЛИ - НЕ 22, закрывая этим четвертый элемент И 17. При этом на нулевом выходе дешифратора 25 устанавливается низкий уровень. На выходе блока 27 сравнения устанавливается сигнал низкого уровня, который сохраняется в течение развертки первой и второй строк растра 5 памяти, а к началу развертки третьей строки устанавливается сигнал высокого уровня. Поэтому запись в блок 6 памяти первой строки первого кадра изображения осуществляется, начиная с третьей строки блока 5 памяти.

После прихода следующего (третьего) кадрового синхроимпульса третий D-триггер 9 переключается и разрешает работу второго элемента И 4, так как с инверсного выхода D-триггера 9 сигнал высокого уровня поступает на первый вход второго элемента И 4. При этом на вход управления записью V блока 5 памяти подается низкий уровень с выхода первого элемента ИЛИ 6 и блок 5 памяти работает в режиме чтения. Одновременно текущее значение второго дополнительного счетчика 21 становится равным двум, а первый дополнительный счетчик 20 обнуляется. Поэтому на первом выходе дешифратора 25 устанавливается низкий уровень, а на его втором выходе устанавливается высокий уровень, который

поступает на второй вход второго триггера 24т и перебрасывает его в нулевое состояние. Сигнал низкого уровня с выхода второго триггера 24i поступает на.второй вход третьего элемента И 16i, закрывая его.

В результате этого разрывается связь между первым разрядным выходом и кадровым входом соответственно первого счетчика 14 и блока 5 памяти. Так как на первый и второй входы элемента ИЛИ - НЕ 22 посту- лают сигналы низкого уровня, то на выходе элемента ИЛИ - НЕ 22 устанавливается высокий уровень, который поступает на второй вход третьего элемента И 17 и открывает его. При развертке первой строки блока 5 памяти текущее зачение первого дополнительного счетчика 20 равно нулю, что не превышает значения 2, поступающего на второй вход блока 27 сравнения. Поэтому на выходе этого блока 27 устанавливается низкий уро- вень, который поступает на управляющий вход ключа 26 и закрывает его. В результате этого строчные импульсы через ключ 26 не поступают на первый вход передающей те- евизионой камеры 1 и поэтому развертка первой строки второго кадра изображения в передающей телевизионной камере 1 не Производится.

Так как третий элемент И 16 закрыт, то чтение первой строки первого кадра изо- бражения из блока 5 памяти не производит- Јя. Сигал низкого уровня с выхода первого триггера 23 поступает на пятый вход второго элемента И 4 и блокирует его работу. При Ьазвертке второй и третьей строки блока 5 Памяти текущее значение первого дополнительного счетчика 20 равно соответственно одному и двум, что также не превышает значения 2 выходного сигнала второго дополнительного счетчика 21 импульсов. Поэтому на выходе блока 27 сравнения сохраняется низ- Кий уровень выходного сигнала, который закрывает ключ 26. Поэтому развертка растра в передающей телевизионной камере 1 не Осуществляется, а его нулевой выходной сиг- нал не проходит через второй элемент И 4. При развертке четвертой строки блока 5 Памяти текущее значение первого дополнительного счетчика 20 устанавливается равным трем, что превышает значение 2, Поступающее на второй вход блока 27 сравнения. Поэтому на выходе этого блока 27 устанавливается высокий уровень, который поступает на управляющий вход ключа 26 и Открывает его. Поэтому строчные импульсы через ключ 26 поступают на первый вход Подающей телевизионной камеры 1 и поэтому осуществляется развертка первой строки растра в передающей телевизионной камере 1. Импульсы с выхода порогового блока 2.

соответствующие изображениям объектов в первой строке растра передающей телевизионной камере поступают на третий вход второго элемента И 4. Сигнал высокого уровня с четвертого разрядного выхода второго счетчика 14 поступает через открытый третий элемент И 16 на четвертый кадровый вход блока 5 памяти. Одновременно с выхода третьего элемента И 16« этот сигнал поступает через второй элемент ИЛИ 18, открытый четвертый элемент И 17 на второй вход первого триггера 23 и перебрасывает его в 1.

Сигнал высокого уровня с выхода первого триггера 23 поступает на пятый вход второго элемента И 4,и разблокирует его. Однако в эти моменты опрашиваются те ячейки, в которых записана 1, и сигнал с инверсного выхода блока 5 памяти, соответствующий четвертой строке первого кадра изображения, записанного в этом блоке, поступает на второй вход вгорого элемента И 4 и запрещает прохождение импульсов, поступающих на его третий вход, на выход второго элемента И 4, При развертке пятой, шестой и т.д. строк второго кадра изображения устройство работает аналогично. Последующие, начиная с четверого, кадровые синхроимпульсы с выхода формирователя 11 не изменяют состояния D-трип еров 7 - 9, а устройство работает аналогично. Поэтому если в поле зрения передающей телевизионной камеры находится малоразмерный движущийся обьект на подвижном фоне, то через некоторое время, величина которого зависит от скорости перемещения объекта относительно фона и размеров участков разбиения растра, малоразмерный обьект переходит из участка, которому соответствует 1 в ячейке памяти 5 блока, в участок с О. В этот момент высокий уровень с инверсного выхода блока 6 поступает на второй вход второго элемента И 4 и разрешает прохождение импульсов с выхода порогового блока 2 на выход второго элемента И 4. Появление на выходе выходного си нала второго элемента И 4 извещает о том, что в поле зрения передающей телевизионной камеры 1 находится движущийся малоразмерный обьект на подвижном фоне. При поступлении на второй счетный вход второго дополнительного счетчика 21 п/2 кадрового синхроимпульса текущее значение второго дополнительного счетчика 21 импульсов достигает величины п/2 и происходит автоматическое обнуление этого счетчика. Поэтому на нулевом выходе дешифратора 25 устанавливается высокий уровень, который поступает на первые входы вторых триггеров 24 , перебрасывая их в 1 и открывая этим

все третьи элементы И 16, на первый вход первого триггера 23, перебрасывая его в О и блокируя этим второй элемент И 4, на второй вход элемента третьего ИЛИ 19 и на первый вход элемента ИЛИ - НЕ 22, закры- вая этим четвертый элемент И 17.

С выхода третьего элемента ИЛИ сигнал поступает на вход D второго D-триггера 8 и перебрасывает его в 1, так как при этом на вход С этого D-триггера 8 поступает п/2 кадровый синхроимпульс. В результате происходит обнуление ячеек блока 5 памяти. После прихода очередного (n/2-M) кадрового синхроимпульса третий D-триггер 9 переключаете 1, а второй D-триггер в О. Благодаря этому осуществляется запись очередного (п/2) кадрового изображения в ячейки блока 5 памяти. При поступлении следующего (п/2+2) кадрового синхроним- пульса третий D-триггер 9 переключается в О и разрешает работу второго элемента И 4. В результате этого осуществляется сравнение одноименных участков растра изображения, формируемого передающей телевизионной камерой 1, т.е. (п/2+1)-го кадра изображения и записанного в ячейках блока 5 памяти п/2 кадра изображения. В дальнейшем устройство работает аналогич- но.

Формулаизобретения

Телевизионное устройство для обнаружения движущихся объектов по айт. св. № 1385331, отличающееся тем, что, с целью обнаружения движущихся малоразмерных объектов на подвижном с объекта- ми фоне, введены п/2 третьих элементов И, где п - количество строк растра изображения передающей телевизионной камеры, четвертый элемент И,второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй дополнительные счет- чики, элемент ИЛИ - НЕ, п/2 вторых триггеров, дешифратор, Ключ, блок сравнения и

элемент задержки, вход которого соединен с установочным входом первого D-триггера, выход которого подключен к D-входу второго D-триггера через третий элемент ИЛИ, а выход элемента задержки подключен к входу обнуления второго дополнительного счетчика, к счетному входу которого, а также к входу обнуления первого дополнительного счетчика подключен второй выход формирователя строчных и кадровых импульсов, первый вход которого подключен к первому входу передающей телевизионной камеры через ключ, к управляющему входу которого подключен выход блока сравнения, к первому входу которого подключен выход первого дополнительного счетчика, при этом выходы второго дополнительного счетчика подключены соответственно к вторым входам блока сравнения п дешифратора, нулевой выход которого подключен к первым входам первого и п/2 вторых триггеров, второму входу третьего элемента ИЛИ и первому входу первого элемента ИЛИ - НЕ, к второму входу которого подключен первый выход дешифратора, второй и последующие выходы которого подключены к вторым входам п/2 вторых триггеров, причем разрядные выходы первого счетчика подключены к соответствующим входам блока памяти через п/2 третьи элементы И, к вторым входам которых подключены выходы соответствующих вторых триггеров, причем выходы п/2 третьих элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого и выход элемента ИЛИ - НЕ подключены соответственно к первому и второму входам четвертого элемента И, выход которого через второй вход первого триггера подключен к пятому входу второго элемента И, при этом выход первого делителя частоты подключен к счетному входу первого дополнительного счетчика.

Изобретение относится к технике телевидения и может использоваться для обнаружения движущихся малоразмерных объектов на фоне подвижных. Цель изобретения - обеспечение возможности обнаружения движущихся малоразмерных объектов на подвижном с объектами фоне. Телевизионное устройство для обнаружения движущихся объектов содержит передающую телевизионную камеру 1, пороговый блок 2, первый и второй элементы И 3, 4, блок 5 памяти, первый элемент ИЛИ 6, первый, второй и третий D - триггеры 7 - 9, генератор 10 импульсов, формирователь 11 строчных и кадровых импульсов, первый и второй делители 12, 13 частоты, первый и второй счетчики 14, 15. Указанная цель достигается введением третьих элементов И 16, четвертого элемента И 17, второго и третьего элементов ИЛИ 18, 19, первого и второго дополнительных счетчиков 20, 21, элементов ИЛИ - НЕ 22, первого триггера 23, вторых триггеров 24, дешифратора 25, ключа 26, блока 27 сравнения, элемента сравнения 28. 1 ил.