Телевизионный координатный дискриминатор Советский патент 1991 года по МПК H04N7/18 

317

Изобретение относится к технике прикладного телевидения и может использоваться в телевизионных следящих координаторах.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности путем адаптации размеров строба к размерам анализируемого объекта.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема телевизионного координатного дискриминатора на фиг.2 (а,б) - размещение объектов в пределах сканирующей логической апертуры (СЛА) с размерами mxm элементов- (для m 9); на фиг.З - порядок нумерации стробов СЛА для m 9; на фигД - последовательность стробов А1...А5 совместно с внешними контурами 81...Bk для m 9.

Телевизионный координатный диск- ,риминатор содержит бинарный квантователь 1 видеосигналал блок 2 сканирующей апертуры, первый блок 3 формирования сигналов ошибки в стробе mxm элементов разложения, первый анализатор k сигналов во внутренней области строба размером (m-2)x() элементов разложения, анализатор 5 сигналов во внешней области строба размером (ta-2 )x(m-2) элементов разложения, первый ...n-й элементы И 6.1. . ..б.п, где п 1,2... (т-1)/2 , дешифратор 7, первый ... n-й блоки 8.1...В.П стробирования, логический сумматор 9, n-й блок 10 формирования сигналов ошибки в стробе размером (m-2n)x(m-2n ) элементов разложения n-й анализатор 11 сигналов во внут- ренней области строба размером (т-2п)к к() элементов разложения, п-й анализатор 12 сигналов во внешней области строба размерами (m-2h)x ic(m-2ft ) элементов разложения, (п+1)-й формирователь 13 сигнала ошибки и (п+1)-й блок Ш стробирования.

Видеосигнал v, формируемый телевизионным датчиком с прогрессивной разверткой изображения, подвергается квантованию на два уровня в бинарном квантователе видеосигнала Т (фиг.1), так что элементом растра, принадлежащим изображению объекта, становится в соответствии единица (1), а остальным (фоновым) элементом - нуль (О).

Для обеспечения возможности одновременной обработки различных элементов изображения выходной сигнал w

бинарного квантователи видеосигнала 1 преобразуется в параллельную форму блоком 2 сканирующей апертуры размером тктч элементов разложения, тактируемой импульсной последовательностью t. Совокупность выходных сигналов этой апертуры удобно представить в виде квадратной матрицы

A .ajj ; i,j 1 ,2. ...mj., (1)

15

20

. -

играющей роль строба телевизионного сканирующего координатного дискриминатора.

Требования, предъявляемые к размерам этого строба, противоречивы. Они должны быть достаточными для размещения в стробе самого крупного из изображений наблюдаемых объектов и не слишком большими, чтобы не снижать разрешающей способности устройства. Например, в ситуации, показанной на фиг.2а, размеры строба не могут 25 быть меньшими, чем элементов разложения. В то же время для разрешения двух близко расположенных малоразмерных изображений, показанных на фиг.26, его размеры не должны превосходить элементов разложения (пунктир).

Для устранения данного недостатка строб А координатного дискриминатора разбивается на п концентрических колец прямоугольной формы k 1,2.. . ,п+1 , пронумерованнв х в порядке возрастания их размеров, как показано на фиг.З для п 4. Внутренние области этих колец (фиг.М рассматриваются далее как вложенные друг в друга стробы {А,; k 1..2... n+ll, где п (т-1)/2.

30

35

40

Если использовать символы ак и bfe для обозначения логических функций, принимающих значение 1 только при попадании элемента изображения в соответствующие области В ц, то условие С ц невыхода изображения за пределы строба А можно записать в виде Сц а«Ък для k 1,2...,п.

В устройстве (фиг.1) функции а...ah формируются анализаторами 4 и 11 сигналов во внутренних обла - тях строба AI...An, функции Ь.. .Ьи анализаторами 5 и 12 сигналов во внешних.контурах В.-. же стробов, а функции С...С - логическими элементами И 6 6.1...6.П

51

Просматривая функции Сх последова тельно для k 1,2..., нетрудно в каждом конкретном случае установить номер строба минимально допустимых размеров как такое значение k, при котором впервые выполняется условие Ск 1. Данная операция реализуется автоматически дешифратором 7, на соответствующем выходе dK которого появляется при этом сигнал 1. Если оказывается, что Ск 0 для всех k, то 1 устанавливается только на выходе йл+) при нулевых значениях всех рругих выходов.

1 Выходы df...dn+, дешифратора 7 подключены к управляющим входам блоков 8.1...8.П, 1 стробирования, на информационные входы которых поцают- ся сигналы €(...6, вырабатываемые блоками 3,Ю и 13. Формирования сигналов ошибки в стробах А ...А . соответственно. Выходы е| . ..e4t, блоков стробирования подключены к входам поразрядного логического сумматора, в результате чего в каждом такте дискретного сканирования полного телевизионного кадра апертурой элементов разложения на выходе телевизионного сканирующего координатного дискриминатора поступает значение ек только того сигнала ошибки, который формируется в стробе Ак минималь ных размеров, накрывающем полностью изображение объекта (Сц 1). Если ни одно из условий (2) не вы- полняется то сигнал ошибки снимается со строба A ft+ максимальных размеров, равных размеру используемой СЛА.

Таким образом, размеры строба телевизионного сканирующего координатного дискриминатора автоматически согласуются с размерами изображения объекта, что повышает разрешающую способность устройства.

Каждый из блоков 3, 10 и 13 Формирования сигналов ошибки e...en+1 подсчитывает разность количества логических единиц, содержащихся в правом и левом (по координате X), верхнем и нижнем (по координате Jf) у частях стробов А4...АП-И соответственно. При этом во всех стробах, за исключением строба Ао состоящего всего из одного элемента, выделяется зона нечувствительности в виде центральной строки и центрального столбца (штрих на фиг. для строба

007666

AJ). Подсчет указанных разностей выполняется в каждом такте дискрет - ного сканирования телевизионного кадра при помощи многовходовых комбинационных сумматоров, лриием в каждом k-м стробе формируются одновременно два независимых сигнала ошибки: ( - по координате X и (ек)к

)0 Y - по координате Y, условно объединяемые в один общий сигнал е (ек)Х , (ек)у|(фиг.1 для k 1,2.. ...п+1).

Каждый из анализаторов и 11

15 сигналов во внутренних областях стробов А.. .А осуществляет логическое объединение по ИЛИ выходных сигналов соответствующего строба.

Анализаторы 5 и 12 сигналов во

7П внешних контурах В,,. .Вм стробов А 4 А посуществляют логическое объединение по ИЛИ с последующей инверсией выходных сигналов СЛА в пределах прямоугольных колец Bj...Bn,

25 окаймляющих соответствующие стробы. Их реализация отличается от реализации анализаторов k и 11 сигналов во внутренних областях тех же стробов лишь наличием инвертора на выхо30 Л

Приоритетный дешифратор 7 вычисляет в каждом такте дискретного сканирования телевизионного кадра логические функции

d4 Ci; dg. Ј,С2;

(2)

d3

С

dfl .. .Cjt- Cn,

1п-м

- ..«Cn

Согласно этим выражениям в любой момент времени в состоянии 1 может находиться только один единст- венный выход d k этого дешифратора, а именно тот, которому соответствует С к 1 , при С4 ... Сц 6. Состояния других входов (Ck4.,... ...С„) при этом значения не имеют. Приоритетный дешифратор 7 выявляет первую логическую единицу С в ряду входных сигналов С..-Ц и передает ее на соответствующий выход d,

Если ни один из входов C/i...Ch не имеет значения 1м, т.е. изображение объекта полностью или частично выходит за пределы апертуры, то, как следует из соотношения (/О, состояние 1 присваивается выходу d (,+.,

Формула изобретения

Телевизионный координатный дискриминатор, содержащий последовательно соединенные бинарный квантователь видеосигнала, блок сканирующей апертуры и блок формирования сигналов ошибки в стробе mm элементов разложения, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности путем адаптации размеров строба к размерам анализируемого объекта, введены блок формирования сигналов ошибки в стробе i размером (m-2n ) х(m-2n) элементов ра з ложения, где п 1,2...(т-1)/2, анализатор сигналов во внутренней области строба размером (m-2n)х (m-2n) элементов разложения, вход которого подключен к выходу блока сканирующей апертуры, а выход - к первому входу введенного n-го элемента И, анализатор сигналов во внешнем контуре строба размером (m-2n)x(m-2n) элементов разложения, вход которого подключен

5

0

5

к выходу блока сканирующей апертуры а выход - к второму входу n-го элемента И, выход которого соединен с n-м входом введенного дешифратора, n-й выход которого соединен с первым входом введенного n-го блока строби- рования, второй вход которого соединен с выходом блока формирования сигналов ошибки в стробе размером (m-2n)x(m-2n) элементов разложения, выход n-го блока стробирования подключен к n-му входу введенного логического сумматора, выход которого является выходом телевизионного координатного дискриминатора, при этом первый вход введенного (п+1)-го блока стробирования подключен к (п+1)-му выходу дешифратора, второй вход (п-Н)-го блока стробирования - к выходу блока формирования сигналов ошибки в стробе mxm элементов разло- .жения, а выход (п-М)-го блока стробирования - к (п+1)-му входу логического сумматора.

Изобретение относится к технике прикладного телевидения и может использоваться в телевизионных следящих координаторах. Цель изобретения - повышение разрешающей способ- ности путем адаптации размеров строба к размерам анализируемого объекта. Видеосигнал с телевизионного датчика с прогрессивной разверткой подвергается квантованию на два А . m Л уровня в бинарном квантователе I сигнала и преобразуется в параллельную форму блоком 2 сканирующей апертуры размером элементов разложения. С помощью анализаторов 11 во внутренних областях строба, анализаторов 12.1...12.П сигналов во внешних контурах стробов и элементов И 6.1...6.П из логической апертуры mxm элементов выбирается наименьшая апертура, в которой может быть размещен наблюдаемый объект, координатная ошибка которого определяется блоком Ю.1...10.П формирования сигналов ошибки. Если условие размещения объекта в пределах апертуры, меньшей mxm элементов, не выполняется, координатная ошибка определяется блоком 3 формирования сигналов ошибки для полной логической апертуры. 4 ил. с Ш

Фиг.2

Фиг.2

Фиг. 3.

«I

вг

Фиа.4.

в

2232222 2

22 Z Z& 22222

«