Телевизионное устройство для контроля объектов Советский патент 1982 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к телевизионно-вычис лительной технике и может быть использовано для контроля параметров дефектов в инстроскопни, для анализа изображешга объектов в медицине н биологин. Известено телевизионное устройство для контроля объектов, содержащее последовательно соединенные телевизионный датчик, смеситель и видеоконтрольный блок, а также синхронизатор, исполнительный блок и последовательно соединенные блок стробирования и анализирующий блок, при этом информационный вход блока стробирования подключен к выходу телевизионного датчика, а первый и в рой управляющие входы подключены к первому и второму входу блока формирования стробирующих сигналов, состоящего из четырех цифровых блоков сравнения, первый вход каждого из которых соединен с выходом соот ветствующего счетчика фиксированных координат, установочные входы каждого из которых соединены с выходами соответствующего переключателя, управляющий вход каждого из которых соединен с выходом делитетя частоты, вход которого соединен с первым входом счетчика строчных синхроимпульсов и с пер- ; вым выходом cmtxpoHn3aTOpaj второй выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов и с вторым входом счетчика строчных синхроимпульсов, выход которого соединен с вторыми .входами первого и второго цифровых блоков сравнения, выходы которых соединены с первым входом генератора разрешающих импульсов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом третьего н выходом четвертого цифрового блока сравнеш1я, которые являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования стробирующих сигналов, и с входом укяущего мультивибратора, а выход первого цифрового блока сравнения подключен к первому входу первого ключа, выход второго цифрового блока сравне1шя соединен с вторым входом первого ключа через второй ключ, выход генератора разрешающих импульсов н выход ждущего мультивибратора подключены к второму входу смесителя. В известном устройстве поиск объекта осу1 1есгвляется оператором на экране видеоконтjTOjibHoro блока, а измерение и анализ - аптомзтическк 1. Недостатками известного устройства является малое быстродействие и низкая точное 1Ъ контроля при анализе изображе1шя, содержащего большое число объектов, так как объек может быть пропущен либо может селектироваться оператором повторно. Цель изобретения - повыше1ше быстродействия и тоадости контроля. Указаш1ая цель достигается тем, что в теле визионное устройство для контроля объектов, содержащее последовательно соединенные теле визионный датчик, смеситель и видеоконтрольный блок, а также синхронизатор, испол нительный блок и последовательно соединенHi ie блок стробирования и анализирующий блок, при этом информационный вход блока стробирова1шя подключен к выходу телевизионного датчика, а первый и второй управля оп1ие входы подключены к первому и второму входу блока формирования стробирующих сигналов, состояидего из четырех циф ровых блоков сравнения, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика фиксирова1шь х координат, установочные входы ка;адого из которых соединены с выходами соответствую цего переключателя, управляюищй вход каждого из которых соед41нен с выходом дезштеля частоты, вход которого соединен с первым входом счетчика строчных синхроимпуль сов и с первым выходом синхронизатора, вт рой выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, и с вторым входом счетчика строчных синхроимпульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго цифровых блоков сравнения, выходы которых соединены с пер вым входом генератора разрешающих импуль сов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом третьего и вь ходом четвертого цифрового блока сравне1ШЯ, которые являются соответственно первым и вторым выходами блока формирова ПИЯ стробирующих сигналов, и с входом ждутцего мультивибратора, а выход первого Ii фpoвoгo блока сравнения подключен к первому входу первого ключа, выход второ- 5S

го цифрового блока сравнения соединен с BTopiiiM входом первого ключа через второй ключ, выход генератора разрещающих импульсов и выход ждущего мультивибратора подк; К1чены к второму входу смесителя, введены блок определения смещения координат стробирующей рамки, тдафроаналоговый преобразовйтель и блок памяти фиксирован6 стробирования, анализирующий блок 7, блок 8 формирования стробирующих сигналов, первый цифровой блок 9 сравнения, второй цифровой блок 10 сравнения, третий Цифровой блок 11 сравнения, четнертый Щ1фрооой блок 12 сравнения, первый счетчик 13 фиксирова1шых координат, второй счетчик 14 фиксированных координат, третий счетчик I. ных координат, состоящий из ди фсрениирун)meio блока, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам третьего ключа, выход которого соединен с первым входом коммутатора и с первым управляющим входом ассоциативного запоминающего блока, четыре информационных входа которого соединены с выходом коммутатора и с соответствующими входами блока определения смещения координат стробирующей рамки, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим BxoziaM цифроаналогового преобразователя, а третий выход соединен с дополнительными устаноночными входами счетчиков фиксированных координат, первый и второй выходы цифроаналогового преобразователя соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами исполнительного блока, выход которого соединен с третьим управляющим входом блока стробирования, а третий управляющий вход исполнительного блока соединен с выходом анализирующего блока и с вторым управляющим входом ассоциативного запоминающего блока, третий и четвертый yпpaвJ Яющиe входы которого соединены соответственно с выходом счетчика строчных синхроимпульсов и выходом генератора тактовых импульсов, а первый, второй и третий выходы ассоциативного запоминающего блока подключены соответственно к первому, второму входам генерртора разрешающих импульсов и к входу ждущего мультивибратора, причем выходы счетчиков фиксированных координат соединены с вторым входом коммутатора, а второй выход дифферепцируюп его блока соединен с третьим входом коммутатора и с управляющим входом блока определения смещения координат стробирующей рамки, а вход, дифференцирующего блока соединен с первым выходом синхро шзатора. На фиг. 1 представлена структурная электриеская схема предлагаемого телевизионного устойства для контроля объектов; на фиг. 2 - изобаже1ше телевизионного растра с одним объектом; на фиг. 3 - телевизионный растр после анализа нескольких объектов, общий вид. Телевизионное устройство для контроля объектов содержит телевизио1шь й датчик 1, смеситель 2, видеоконтрольньп блок 3, сипхронизатор 4, исполнительный блок 5, блок 5 фиксированных координат, четвертый счетчик 16 фиксированных координат, первый переклю чатель 17, второй переключатель 18, третий переключатель 19, четвертый переключатель 20 делитель 21 частоты, счетчик 22 строчных синхроимпульсов, генератор 23 тактовых импульсов, генератор 24 разрешающих импульсов,, ждущий мультивибратор 25, первый ключ 26, второй ключ 27, блок 28 определения смещения коордлнат стробируюшей рамки, цифроаналоговый преобразователь 29, блок 30 памяти фиксированных координат, дифференцирующий блок 31, третий ключ 32, коммутатор 33, ассоциативный запоминающий блок 34. Устройство работает следующим образом. Видеосигнал с телевизионного дагшка 1 поступает (срез смеситель 2, где к нему замешивается видеосигнал рамки с блока 8 формирования стробирующих сигналов (на вход видеоконтрольного блока 3). На экране видеоконтрольного блока 3 появляется изображение объектов и рамки со случайными ко ординатами. Производится обрамление о/того объекта, для чего в счетчиках 13-16 фиксиро ванных координат посредством переключателей устанавливаются коды фиксированных коордлнат, которые сравниваются с кодами текущих координат в цифровых блоках 9-12 сравнения. Код текущей координаты накапливается в счетчике 22 строчных синхроимпульсов, поступающих с второго выхода синхрони затора 4. Код текущей координаты X образуется на выходе генератора 23 тактовых импульсов, который синхронизируется строчным синхроимпульсом от синхронизатора 4. Изображение рамки формируется выходными, импульсами генератора 24 разрешающих импульсов и ждущего мультивибратора 25. При равенстве кода текущей координаты У и фиксированной У iia выходе первого цифрового блока 9 сравнения появляется импульс, который отпирает первый ключ 26, запирает второй ключ 27, устанавливает генератор 24 разрешающих импульсов в рабочии режим, например, включая его питание. Импульсы генератора 23 тактовых импульсов проходят через первый ключ 26 на третий цифровой блок 11 сравнения, при равенстве X Xi на выходе этого блока появляется импульс, запускающий генератор 24 разрешающих импульсов. При X Х2 импульс четвертого цифрового блока 12 сравнения выключает генератор 24 разрешающих импульсов. В результате с его выхода через смеситель 2 на сигнальный вход видеоконтрольного блока 3 проходит серия отпирающих им46пульсов при Xj X Xj, и на экране формируется верхний горизонтальный yiacTOK рамки. В интервале У, при равенствах X Xi и X Xj выходные импульсы третьего и четвертого цифровых блоков 11 и 12 сравнения запускают ж.1у111ий мультивибратор 25, в результате чего на экране формируются вертикальные стороны рамки. При У У выходной импульс второго цифрового блока 10 сравир шя отпирает второй ключ 27, включает генератор 24 разрещающих импульсов, который запускается импульсом третьего цифрового блока 11 сравнения X Х и выключается импульсом четвертого цифрового блока 12 сравнения X Xj, последний импульс X Xj проходит через открытый второй ключ 27 и запирает первый ключ 26. На этом заканчивается формирование измерительной рамки. Содержимое счетчика 22 строчных синхроимпульсов сбрасывается кадровым синхроимпульсом, поступающим с первого выхода синхронизатора 4. С помоигью делителя 21 , частоты, на вход которого поступают кадровые синхроимпульсы, устанавливается удобнал для оператора скорость дискретного измерения фиксированных координат рамки при их регулировке. После обрамления изображения объекта замыкается третий ключ 32. Кадровый синхроимпульс с первого выхода синхро1шзатора 4 проходит через дифференцирующий блок 31, импульс на первом выходе которого соответствует переднему фронту кадрового синхроимпульса, а импульс на втором выходе - заднему фронту. Импульс со второго выхода дифференцирующего блока 31 проходит через замкнутый третий ключ 32 и устанавливает коммутатор 33 в рабочий режим, а ассоциативный запоминающий блок 34 - в режим записи. Коммутатор 33 Б рабочем режиме соединяет выходы счетчиков 13-16 фиксированных координат с соответствующими информационными входами ассоциативною запоминающего блока 34 и с входами блока 28 оп})еделс™я смещения координат стробирующей рамхи. В результате коды четырех фиксированных координат записываются в ассоцматкнный запоминаю1Ш1Й блок 34 и поступают в блок 28 определе(шя смещения координат стробирующей рамки, где вычисляются смещения ЛХ и АУ (фиг. 2), на которые следует переместить изделие, контроля, чтобы изображение обрамленной части оказалось в центре растра, где ми1и1мальны геометрические и нелинейные искажения, а также неравномерность фона, что обеспечивает ми1гимальную точность измерении, или достоверность анализа. В блоке 28 определения смещения коордишт стробкрующей рамки вычисляются также фиксироваго1ые координаты рамки V I v / ; Aj, Aj, У,, У2 В ее центрированном положении, при тех .же размерах. Смещение АХ; А У равно координатам центра рамки относительно новых осей коор;щнат Х у с центром О . Новые координаты центрированной рамки Х,, Xj, У/, У/ относительно старых координат вычисляются с учетом координат старого начала относительно новых координат О -X(j; -УО и фиксированных координат центрированной рамки в новых координатах. Коды XQ и УО -J рассчитанные на стадии проек тирования, заносятся в блок 28 определения смещения координат стробирующей рамки при изготовлении или .наладке устройства. Импульс, соответствующий переднему фрон ту следующего кадрового с{шхроимпульса, с первого выхода дифференцирующего блока 31 отключает третий ключ 32, коммутатор.33 и счоятьгеает из блока 28 определения смещения координат стробирующей рамки АХ; ЛУ в цифроаналоговый преобразователь 29, а коды Х, , У,, УЗ - в счетчики 13 16 фиксированных координат. Сигналы с выхода цифроаналогового преобразователя 29 воздействуют на исполнительный блок 5, который перемещает изделие на ЛХ; ДУ в плоскости ХУ. Направления перемещений определяются знаками кодов ЛХ; А У цифроаналогового преобразователя 29. После остановки исполнительного блока 5 на его выходе появляется сигнал, который устанавливает блок 6 стробирования в рабочий режим. Импульс с выхода третьего цифрового блока 11 сравнения отпирает блок 6 стробиро вания, а импульс с выхода четвертого цифров го блока 12 сравнения X-Xj запирает блок 6 стробирования, в результате видеосигнал с телевизионного датчика 1, соо тветствующий растру внутрицентрированной рамки, проходит через блок 6 стробирования на анализирующий блок 7, в котором производится измерение параметров объекта, или анализ изображения. По окончанию анализа сигнал с выхода анали зирующего блока 7 поступает на исполнительн блок 5, который перемещает изделие в исходн положение, и на второй управляющий вход ассоциативного запоминающего блока 34, уста навливая его в режим выдачи информации. Далее производится обрамление и анализ объекта и т. д. При этом на экране вьщеокон рольного блока 3 формируются изображения всех предьщущих положений рамки (фиг. 3), что обеспечивается работой ассоциативного запоминающего блока 34 в режиме выдачи ин формации. На третий и четвертый управляющи входы ассоциативного запоминающего блока 34 подаются коды текущих координат X и У, при этом на его выходах вырабатываются импульсы (т. е. происходит извлечение информации) согласно критерию: при ((У-У,, )/ (Х-Х,, )) V((У-У„) (X-Xai )) на выходе 1 ; при (У|,) л(Х-Х,., ) V {Х-Х2,) на выходе 2 ; при X-Х на выходе 3 ; где , X2J , УН , У2| - фиксированные .координаты предьщущих положений рамки. Импульс с первого выхода ассоциативного запоминающего блока 34 запускает генератор 24 разрешающих импульсов, с выхода которого на смеситель 2 поступает серия импульсов, формирующих горизонтальные контуры рамки. Импульс с третьего выхода ассоциативного запоминающего блока 34 запирает генератор 24 разрещающих импульсов. Импульсы со второго выхода ассоциативного запоминающего блока 34 запускают ждущий мультивибратор 25, с его выхода на смеситель 2 поступают импульсы, формирующие вертикальные контуры рамок. Таким образом, работа устройства состоит из следующих этапов. Производится обрамление одного объекта. Фиксированные координаты рамки записываются в ассоциативный запоминающий блок 34, в блоке 28 определения смещения координат стробирующей рамки вычисляются координаты центрированной рамки и величина смещения изделия. Изделие перемещается в новое положение так, что объект располагается в центре растра, т. е. производится центрирование объекта и его рамки. Производится анализ изображения объекта. Восстанавливается исходное положение изделия. Производится обрамление следующего объекта, при этом на экране видеоконтрольного блока 3 проанализированные объекты остаются обрамленные (фиг. 3). Синхронизатор 4 синхронизирует работу видеоконтрольного блока 3, телевизионного датчика ассоциативного запоминающего блока 34, эти связи на фиг. 1 не показаны. Применение предлагаемого устройства позволяет автоматизировать центрирование объекта, т. е. повысить быстродействие контроля, повысить точность и надежность контроля при анализе изображе1гая, состоящего из большого числа объектов, за счет того, что ггроанализированные объекты остаются обрамленными (меченными), что позволяет избегать пропуска или повторного обрамления объекта, облегчить работу оператора, повысить точность выборки объектов одного вида из совокупности. 99 Формула изобретения Телевизионное устройство для контроля объектов, содержащее последовательно соединенные телевизионный датчик, смеситель и нидеоконтрольный блок, а также синхронизатор, исполнительный блок и последовательно соединенные блок стробирования и анализирующий блок, при этом информационный вход блока стробирования подключен к выходу телевизионного датчика, а первый и второй управляющие входы подключены к первому и второму входу блока формирования стробирующих сигналов; состоящего из четырех цифровых блоков сравнения, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика фиксированных координат, установочные входы каждого из которых соединены с выходами соответствующего переключателя, управляющий вход каждого из которых соединен с выходом делителя частоты вход которого соединен с первым входом счетчика строчных синхроимпульсов и с первым выходом синхронизатора, второй выход которо го соединен с входом генератора тактовых им пульсов и с вторым входом счетчика строчных синхроимпульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго дифровых блоков сравнения, выходы которых соединены с первым входом генератора разрешающих импульсов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом третьего и выходом четвертого цифрового блока сравнения, которые являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования стро бирующих сигналов, и с входом ждущего мультивибратора, а выход первого цифрового блока сравнения подключен к первому входу первого ключа, выход второго цифрового блока сравнения соединен с вторым входам первого ключа через второй ключ, выход гене ратора разрешающих импульсов и выход ждущего мультивибратора подключены к второму входу смесителя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности контроля, введены блок определения смещения координат стробирующей рамки, цифроаналоговый преобразователь и блок памяти фиксиоорэнных координат, состоящий из дифференцирующего блока, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам третьего ключа, выход которого соединен с первым входом коммутатора и с первым управляющим входом ассоциативного запоминающего блока, четырт информационных входа которого соединены с выходом коммутатора и с соответствующими входами блока определения смещения координат стробирующей рамки, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам цифроаналогового преобразователя, а третий выход соединен с дополнительными установочными входами счетчиков фиксированных координат, первый и второй выходы цифроаналогового преобразователя соединены соответственно с первым и вторым управляющлми входами испол)сительного блока, выход которого соединен с третьим управляющим входом блока стробиропания, а третий управляющий вход исполнительного блока соединен с выходом анализирующего блока и с вторым управляющим входом ассоциативного запоминающего блока, третий и четвертый управляющие входы которого соединены соответственно с выходом счетчика строчных синхроимпульсов и выходом генератора тактовых импульсов, а первый, второй и третий выходы ассощ)ативного запоминающего блока подключе1п 1 соответственно к nepBONiy, второму входам генератора разрешающих импульсов и к входу ждущего мультивибратора, причем выходы счетчиков фиксированных координат соединены с вторым входом коммутатора, а второй выход дифференцирующего блока соединен с третьим входом коммутатора и с управляющим входом блока определения смещения координат стробирующей рамки, а вход днфферен1Шрук щего блока соединен с первым выходом синхронизатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Либенсон М. И. и др. Автоматизация распознавания телевизионных изображений. М., Энергия. 1975, с. 45 52, с. 70-74 (прототип).

1 2

li 2i

фиг 3