Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения Советский патент 1991 года по МПК H04N7/18 G06M11/04 

1

(21)4417333/09

(22) 27.04.88

(46) 30.07.91. Бюл. №28

(72) В.П.Сизов

(53)621.397(088.8)

(56)Техника средств связи. Сер. Техника телевидения. Вып.2. 1985, с.93-101.

(54) УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ИЗОЛИРОВАННЫХ ФИГУР ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

(57)Изобретение относится к технике прикладного телевидения и может использоваться, например, в телевизионных

распознающих системах. Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы. Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения содержит бинарный кван- тователь 1 видеосигнала, блок 2 сканирующей логической апертуры, первый блок 3 логической селекции, два буферных регистра 4,5, второй блок 6 логической селекции, ступень 7 обработки изображения. Цель изобретения достигается введением двух буферных регистров 4 и 5 и второго блока 6 логической селекции, 5 ил.

Изобретение относится к технике прикладного телевидения и может использоваться, например, в телевизионных распознающих системах. Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы. Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения содержит бинарный квантователь 1 видеосигнала, блок 2 сканирующей логической апертуры, первый блок 3 логической селекции, два буферных регистра 4, 5, второй блок 6 логической селекции, ступень 7 обработки изображения. Цель изобретения достигается введением двух буферных регистров 4 и 5 и второго блока 6 логической селекции. 5 ил.

7

fe

Ј, з f

О Ох 41 ГО

2

Изобретение относится к технике прикладного телевидения и может использоваться, например, в телевизионных распознающих системах.

Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для селекции изолированных фигур телевизионного изображения; на фиг.2 - то же, блока сканирующей логической апертуры; на фиг.З - то же, блока логи- ческой селекции; на фиг.4 - функциональная схема структурного элемента блока логической селекции (т.е. функциональная схема комбинационного цифрового автомата КЦА); на фиг.5 приведена иллюстрация процесса селекции.

Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения (фиг.1) содержит бинарный квантователь 1 видеосигнала, блок 2 сканирующей логической апертуры (блок СЛА), первый блок 3 логической селекции, первый буферный регистр 4, второй буферный регистр 5 и второй блок 6 логической селекции. При этом буферные регистры 4,5 и второй блок 6 логической селекции образуют в совокупности дополнительную ступень 7 обработки изображения в пределах СЛА.

Блок сканирующей логической апертуры (фиг.2) образован последовательным соединением m сдвиговых регистров с элементами (ячейками) 81,1 - 8i,N; 82.1 82.N-, 8т-1,1 - 8m-i.N; 8m.i - 8я,,м. Первые п элементов каждого из этих регистров образуют в совокупности собственно логическую апертуру 9 размером m x n элементов.

Блок логической селекции (фиг.З) содержит элементы 10, каждый из которых представляет собой комбинационный цифровой автомат КЦА (фиг.4), реализованный на логических элементах ИЛИ 11 и И 12.

Устройство работает следующим образом.

Телевизионный видеосигнал V подвергается квантованию на два уровня в бинарном квантователе 1 так, что элементам растра, принадлежащим изображению объекта, ставится в соответствие логическая единица (1), а остальным элементам (фоновым) - логический нуль (О). Для обеспечения возможности одновременной обработки различных элементов изображения выходной сигнал W бинарного квантователя 1 видеосигнала преобразуется далее в параллельную форму блоком 2 сканирующей логической апертуры размера m x n и поступает на информационные входы первого блока 3 логической селекции в виде матрицы двоичных сигналов

A {ai.j;l 1,2m;J 1,2n} (1)

На настроечный вход центрального элемента того же первого блока 3 логической селекции (т.е. на настроечный вход центрального КЦА) подается напряжение 1. а на настроечные входы остальных элементов - напряжение О. В результате на выходах данного блока в каждом такте сканирования полного телевизионного кадра при помощи СЛА образуется матрица сигналов

B {bij:l-1,2m;J 1,2n}. (2)

топологически подобная матрице (1), но отличающаяся от нее сохранением логических единиц только на тех элементах bij, которые соответствуют элементам ai.j одной единственной фигуры телевизионного изображения, попадающей на центр СЛА.

Результат данной селекции оказывается корректным лишь тогда, когда общее время распространения сигналов по элементам блока 3 логической селекции не превышает одного такта сканирования, В противном случае селектируемая фигура не успевает полностью проявиться в матрице В до начала следующего такта, связанного со сменой информации в СЛА, что равносильно ее искажению.

Для исключения этого недостатка исходное изображение А, содержащееся в блоке 2 сканирующей логической апертуры и результат В его поэлементного преобразования в блоке 3 логической селекции заносятся перед началом каждого очередного такта сканирования в первый 4 и второй 5 буферные регистры соответственно, где они сохраняются неизменными до начала следующего такта. С выходов первого буферного регистра 4 сигналы А подводятся поэлементно к информационным входам второго блока 6 логической селекции, идентично первому блоку 3 логической селекции, а на его настроечные входы аналогичным образом подаются сигналы В, имеющие, как уже отмечалось, значение 1 на элементах, принадлежащих сформированному (возможно, еще не полностью) изображению селектируемой фигуры, попадавшей на центр СЛА в предыдущем такте. По настроечным входам сигналы В параллельно (с минимальной временной задержкой) передаются на соответствующие выходы второго блока 6 логической селекции, инициируя таким образом формирование сигналов В под воздействием того же множества сигналов А и по тому же алгоритму, что и в блоке 3 логической селекции, но с новыми начальными условиями, определяемыми матрицей В , Одновременно в первом блоке логической

селекции начинается выделение новой изолированной фигуры телевизионного изображения, попадающей на центр СЛА в очередном такте, и т.д.

Нетрудно видеть, что таким образом при помощи буферных регистров 4,5 и второго блока 6 логической селекции реализуется дополнительная ступень 7 (фиг.1) обработки изображения в пределах СЛА, вследствие чего общая продолжительности операции селекции каждой из наблюдаемых фигур телевизионного изображения уд- ваивается, а сам процесс обработки изображения приобретает конвейерный ха- ракгер Аналогичным образом к выходам рассматриваемого устройства могут быть подключены и другие дополнительные ступени обработки, что позволяет довести общую продолжительностьоперации селекции до любой требуемой величины, тем самым полностью снимаются принципиальные ограничения на максимальные размеры и форму селектируемых фигур телевизионного изображения, свойственные известным устройствам данного типа.

Для тактирования блока сканирующей логической апертуры 2 и буферных регистров 4.5 (фиг.1) используется последователь- ность тактовых импульсов ;, а для стробирования сигналов блоков 3 и 6 логической селекции - импульсы С.

Блок сканирующей логической алерту- оы 2 образуется последовательным соединением m сдвигающих регистров с ячейками 8 (фиг.2), управляемых импульсами t тактовой частоты, равной частоте следования элементов разложения изображения в строке растра используемого телевизионного стандарта (цепи тактирования не показаны). Количество ячеек N каждого из первых т-1 регистров равно количеству элементов разложения в строке, чем обеспечивается синфазное с растровой разверткой изображения перемещение информации по ячейкам регистров. Первые п ячеек каждого из этих регистров совместно с п ячейками последнего, m-го регистра, обведенные на чертеже пунктиром, образуют собственно апертуру 9 размером m x n элементов, с выходов ячеек которой параллельно снимаются сигналы (1). соответствующие элементам вписанного в эту апертуру фрагмента изображения. Так как каждым тактовым импульсом t информация в апертуре сдвигается на одну позицию влево, то за время развертки полного телевизионного кадра данная СЛА дискретно (потактно) сканирует телевизионный растр по строкам слева направо.

Блоки 3 и 6 логической селекции имеют одинаковую структуру, показанную на фиг.З. Каждый элемент 10 этой структуры реализует логическую фуькцию i

Ь са(и +Ј b S),(3)

Ь-1

где b - выходной сигнал произвольного элемента блока 3 (или 6) логической селекции;

а - выходной сигнал соответствующего ему элемента блока сканирующей логической апертуры 2;

bs - входные сигналы элементов блока 3 (или 6) логической селекции, соседних по отношению к элементу Ь, пронумерованные в направлении против часовой стрелки, начиная с соседнего левого (фиг.4);

сии- стробирующий и настроечный сигналы соответственно.

Согласно (3). при с 1, и 1 комбинационный цифровой автомат, реализующий данную функцию, формирует сигнал b вида

b а. (4)

т.е. он непосредственно передает возбуждение (состояние 1) любого элемента а сканирующей логической апертуры соответствующему элементу b блока логической селекции.

При с 1 и и 0 данный КЦА формирует сигнал«

,bs .(5)

т.е. играет роль передатчика возбуждения элементу b от соседних с ним возбужденных элементов bs при условии возбуждения соответствующего элемента а блока сканирующей логической апертуры

При с 0 все выходы блока логической селекции находятся в состоянии О независимо от состояний ею информационных входов.

Нетрудно видеть, что при такой логике поэлементной передачи сигналов из блока

2сканирующей логической апертуры в блок

3(или 6) логической селекции любой КЦА. реализующий функцию (4). играет роль источника, от которого возбуждение, согласно (5), распространяется во все стороны по выходам соседних с ним КЦА, охватывая эле- , соответствующие возбужденным элементам блока СЛА, примыкающим к возбужденному элементу а либо непосредственно, либо через промежуточные возбужденные элементы Элементы же блока СЛА, полностью изолированные от элемента а, в блоке логической селокции не проявляются, чем и обеспечивается его селективность.

Наличие настроечного входа у каждого КЦА блока 6 логической с - лекции позволяет

назначить в качестве источника возбуждения любой из них подачей сигнала и 1. Данное обстоятельство, как уже отмечалось выше, использовано (фиг. 1) для осуществления ускоренной параллельной передачи сигналов В (результата предварительной обработки изображения первым блоком 3 логической селекции) непосредственно на выход устройства, представленный сигналами В.

Последовательность преобразований исходного телевизионного изображения А в пределах апертуры размером 13 х 13 элементов в изображении В и В иллюстриру- ется фиг.5, где двойной штриховкой выделены элементы-источники возбуждения в блоках 3 и 6 логической селекции,точ- кой отмечен центральный элемент апертуры

Стробирующий входе комбинационных цифровых автоматов (фиг.4) предназначен для их блокировки на время переходных процессов в блоке СЛА 2, возникающих в начале каждого такта дискретного сканирования телевизионного кадра.

Граничным услопием, необходимым для правильного функционирования блоков 3 и 6 логической селекции, является равенство нулю сигналов на всех свободных входах их периферийных элементов (периферийных КЦА). не имеющих соседей за границами апертуры

Формула изобретения Устройство селекции изолированных фигур телевизионного изображения, содержащее последовательно соединенные бинарный квантователь видеосигнала, блок сканирующей логической апертуры и первый блок логической селекции, при этом второй вход блока сканирующей логической апертуры является тактовым входом, второй вход первого блока логической селекции является стробирующим входом, а третий и четверней входы первого блока логической селекции являются соответственно входами логической 1 и логическог о О.отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности путем обеспечения селекции протяженных фигур и фигур сложной формы, введены два буферных регистра и второй блок логической селекции, при этом выход блока сканирующей логической апертуры через первьй буферный регистр подключен к первому входу второго блока логической селекции, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока логической селекции, выход которого через второй буферный регистр соединен с третьим входом второго блока логической селекции второй вход первого и второго буферных регистров подключен к второму входу блока сканирующей логической апертуры причем выход первого буферного регистра является первым информационным выходом устройства, выход второго блока логической селекции является вторым информационным выходом устройства.

Фигз

//

Фив л

Л

Фиг. 5.