Устройство для считывания информации Советский патент 1982 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике,в част ности, к устройствам для считывания гр :фической информации, и может быть ис пользовано при исследовании физичес ких процессов, в рентгеноскопии, при (Изучении результатов аэрофотосъемок и т.д. По основному авт.св. № 631949 известно устройство для считывания графической информации, содержащее телевизионный датчик, соединенный с блока ми формирования строчной и кадровойр 1зверток и через видеоусилитель с блоком видеоконтррля, первый счетчику подключенный к блокам формирования строчнрй и кадровой разверток и к одному из. входов блока сопряжения, другой вход которого через последовательно соединенные схему пропускания и. блок формирования стробирую,щих импульсов подключен к блоку сравнения, второй счетчик, соединенный с блоками формирования кадровой развертки, сравнения и сопряжения, и генератрр импульсов, третий счетчик, соединенный с блоком форгчирования строчной развертки, блоком сравнения Н генератором импульсов, аналого-циф ровой преобразователь, вход которого подключен к в 1дерусилителю, а выход через блок пропускания соединен с блоком сопряжения 3. Однако это устройство характеризуется недостаточно высоким быстрЪдействием. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цельдостигается тем,, что в устройство введены первый и второй регистры, входы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем, первый реверсивный счетчик, выход которого подключен -к блоку сопряжения, первый индикатор, соединенный с первым реверсивным счетчиком, переключатель, одни выходы которого подключены к первому реверсивному счетчику, второй реверсивный счетчик, входы которого соединены с другими выходами переключателя,второй индикатор, подключенный ко втррому реверсивному счетчику, второй генератор импульсов, соединенный с входом перекл19чате1ля, второй блок сравнения, один выход которого подключен к первому реверсивному сметчику, другой соединен с третьим счетчиком, а выход подключен ко второму регистру, и к блоку формирования управляйщйзс импульсов, выход которого соедипен с аналого-цифровым преобразователем, третий блок сравнения, подключенный ко второму счетчику и второму реверсивному счетчику, элемент И, входы которого соединены со вторым 5 и третьим блоками сравнения, а выход подключен к первому регистру и к блоку формирования управляющих импульсов, третий индикатор, соединенный с первым регистром, четвертый 10 блок сравнения, входы которого подключены ко второму регистру и к Третьему счетчику, к последовательно соеди-. ненные дискриминатор, подключенный к ; видеоусилителю и к блоку пропускания,$ элемент ИЛИ, другие входы которого подключены ко второму, третьему и четвертому блокам сравнения, и форМИрователь импульсов подсвета,выход которого подключен к блоку видеокон- Q троля.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг, 2 - блок формирования управляющих импульсов.

Устройство содержит телевизионный 25 датчик 1, видеоусилитель 2, блоки 3 и 4 формирования кадровой и строчной разверток соответственно, первый 5 и .второй б счетчики, первый блок 7 сравнения, блок 8 формирования управ-, ляющих ИМПУЛЬСОВ, блок 9 пропускания, блок 10 видёоконтроля, блок 11 сопряжения, третий счетчик 12, аналогоцифровой преобразователь 13, первый 3,4 и второй 15 генераторы импульсов, реверсивные счетчики 16 и 17, первый 5 18, второй 19 и третий 20 цифровые индикаторы, второй 21, третий 22 и четвертый 23 блоки сравнения, формирователь .24 иглпульсов под свет а, пер вый 25 и второй 26 регистры, дискримина- 40 тор 27, Лереключатель 28, элемент И 29, элемент И 30. Устройство содержит также ЭВМ 31.

На фиг. 2 представлен один из воз-45 можных вариантов выполнения блока В. Он содержит переключатели 32, 33 и 34,. инверторы 35, 36 и 37, усилители формирователи 38 и 39.

Переключателями устанавливают ре- JQ жим работы устройства.

.

Устройство работает следующим образом. .

Визуальное изображение преобразуется передающим телевизионным датчиком 1 в видеосигнал, который усиливается видеоусилителем 2. Видеосигнал с выхода видеоусилителя 2 подается на вход анллого-цифрового преобразователя 13. По сигналам с выхода блойа «О 8 формирования управляющих импульсов, поступающих на второй вход аналогоцифрового преобразователя 13, осуществляется преобразование видеосигнала в цифровой код, несущий информациюj65

ТЗ яркости считываемого элемента изображения.

Синхронизацию блока 4 формирования строчной развертки осуществляют от стабильного генератора 14 через .-. счетчик 12, ВЫПОЛНЯЮЩИЙ функции делителя частоты (для синхронизации используется импульс, возникающий на выходе счетчика в момент установки всех его разрядов в положение О). Число, зарегистрированное счетчиком 12, в любой момент времени пропорционально координате X считываемого элемента изображения. Блок 4, в свою очередь, осуществляет синхронизацию блока 3 формирования кадровой развертки через счетчик 5, также выполняющий функцию делителя частоты. Число, зарегистрированное счетчиком 5, в любой момент времени пропорционально координате Y. считываемого элемента изображения.

Таким образом, стабильность частоты строчной и кадровой разверток определяется стабильностью частоты генератора 14, задающего длите пьность такта срабатывания всего устройства. Эта длительность значительно меньше длительности цикла ввода в ЭВМ 31 информации о координатах считываемой точки. Например, при работе телевизионного датчика 1 в стандартном телевизионном режиме (312 строк и 50 полей в секунду) и квантовании строки на 320 элементов длительность такта срабатывания устройства составит 0,2 МКС, в то время как продолжительность цикла ввода в ЭВМ 31 координат одной точки составляет несколько микросекунд или несколько десятков микросекунд в зависимости от типа ЭВМ и используемой программы ввода информации. Для ввода в ЭВМ 31 информации о всех элементах изображения используется многократное считывание изображения с выделением при каждом цикле считывания (кадре) информации о яркости отдельных точек (элементов изображения), причем каждой точке ставится в соответствие определенная абсцисса X и определенная ордияата Y, значения которых снимаются со счетчиков 6 и 5 соответственно. Счетчик 6 подключен к выходу блока 3 и осуществляет счет циклов считывания (кадров). Входы блока 7 подключены к соответствующим разрядам счетчиком 12 и 6 таким образом, что при определенном соотношении чисел, зарегистри ванных счетчиками 12 и 6, например, при их равенстве, на выхьде блока 7 возникает импульс, поступающий на блок 8.

Код положения переключателей (код режима) через инверторы 35, 36 и 37 подается на второй вход блока 9 вместе с управляющим сигналов, снимаек«м с.выхода усилителя - формирователя 39, с выхода блока 9 код режима чере блок 11 подается на входное устройство ЭВМ 31. В зависимости от кода режима ЭВМ автоматически (программно) устанавливается режим вЕюда и обработ-ки поступающей информации. При замкнутом переключателе 34 устройство работает в режиме ввода всей информации в ЭВМ и на входы усилителей - формирователей 38 и 39 подается управляющий сигнал с блока 7, На выходах усилителей - формирователей 38 и 39 фop «pyютcя управляющие сигналы, поступающие на вторые входы соответственно аналого-циф рового преобразователя 13 и блока 9 Блок 9 передает код с выхода, аналого цифрового преобразователя 13 на вход блока 11 только в том случае, если на второй вход блока 9 подан управляющий сигнал с блока 8, т.е. при условии определенного соотношения чи сел, зарегистрированных счетчиками 12 и 6. Например, при первом цикле считывания (кадре) на вход блока 11 с периодом строчной развертки (в стандартном телевизионном режиме 64 мкс). поступает информация о яркости начальных участков всех строк растра, т.е. информация о яркости точек (элементов изображения), абсци са которых равна единице. При втором цикле считывания на вход блока 11 поступает информация о яркости то.чек, абсцисса которых равна двум -и т.д. Значение координат X и Y считываемых точек поступают на второй и третий входы блока 11 сопряжения со счетчиков 6 и 5 соответственно, причем информация об абсциссе точки (число, зарегистрированное счетчиком 5) остается неизменной в течение всего периода строчной развертки. Блок 11 обеспечивает передач информации о координатах и яркости . всех точек считываемого изображения на входные устройства вычислительной машины 31. Считываемое изображение воспроизводится блоком 10, на вход которого поступает видеосигнал с выхода видео усилителя 2. Для оперативного анализа считывае мой информации используется непосред ственный цифровой отсчет координат и яркости выбранного элемента изобра жения. Подавая импульсы с генератора 15 с помощью переключателя 28 на входы реверсивных счетчиков 16 и 17, устанавливают на подключенных к счетчика 16 и 17 цифровых индикаторах 18 и 19 соответственно значения крординат X и Y выбранного.элемента изображения. Входы блока 21 сравнения подключе ны к соответствующим разрядам счетчи ка 12 и реверсивного счетчика 16 таким образом что при определенном соотношении между числами, зарегистри- , рованными счетчиками 12 и 16, напри- мер, при их равенстве, на выходе 21 возникает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 30 на. формирователь 24импульсов подсвета. Выходные импульсы формирователя 24, поступая на второй вход блока 10, формируют на экране блока 10 вертикальную реперную линию, абсцисса которой соответствует числу, зарегистрированному реверсивным счетчиком 16 и отображенному цифровым индикатором 18. Входы блока 22 подключены к соответствующим разрядам счетчиков 5 и 17 таким образом, что при определенном соотношении между числами, зарегистрированными счетчиками 5 и 17, например, при их равенстве, на выходе блока 22 возникает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 30 на формирователь 24. Выходные импульсы форг/мрователя 24, поступая на второй , вход блока 10, формируют на экране блока 10 горизонтальную реперную линию, ордината которой соответствует числу, зарегистрированному реверсивным счетчиком 17 и отображенному цифровым индикатором 19. Таким образом, на экране блока 10 формируется реперное перекрестье, координата центра которого задается оператором и в цифровой форме выводится на индикаторы 18 и 19. Вторые выходы блоков 21 и 22 подключены к входам элемента И 29. В момент считывания элемента изображения , положение которого на экране блока 10 совпадает с положением центра реперного перекрестья, выходные сигналы блоков 21 и. 22 совпадают, при этом на « выходе элемента И 29 возникает сигнал, поступающий на второй вход регистра . 25и обеспечивающий запись в регистр 25 цифрового кода с выхода аналого-цифрового преобразователя 13. Число, записанное в регистре 25, воспроизводится на подключенном к регистру 25 цифровом индикаторе 20, это число соответствует яркости выбранного элемента изо&ражения. Таким образом, оператор может либо непосредственно осуществлять цифровые измерения координат и яркости любого элемента изображения, либо, замкну переключатель 33, задать режим, при котором в ЭВМ 31 вводится только информация о координатах и яркости выбранных им элементов изображения. В этом режиме сигнал, возникающий на выходе элемента Н 29 в момент совпадения сигналов с выходов блоков 21 и 22,через усилитель - формирователь 39 подается на вход блока 9 пропускания , который осуществляет передачу информации с выхода аналого-цифрового преобразователя 13 на вход блока 11Ф Блок 11 обеспечивает передачу информации о координатах и яркости выбран ной точки изображения на входные уст ройства ЭВМ 31. Для сокращения време ни передачи используется однократное считывание изображения, значение абс циссы точкиX снимается с реверсивно го счетчика 16, а значение ординаты точки Y снимается со счетчика 5. При замкнутом переключателе 32 в ЭВМ вводится информация о яркости всех точек с заданной оператором абсциссой X. Введение новых блоков и конструктивных связей позволяет существенно повысить быстродействие устройства, поскольку благодаря избирательному вводу в ЭВМ определенных участков изображения снижается объем обрабатываемой информации и соответственно уменьшаются затраты машинного времени . Формула изобретения Устройство для считывания информации по авт. св. 63il949, отличающее ся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит первый и второй регистры, входы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем,первый реверсивный счетчик, выход которого подключен к блоку сопряжения, . первый индикатор, соединенный с первым реверсивным, счетчиком, переключатель, одни выходы которого подключены к первому реверсивному счетчику второй реверсивный счетчик, входы которого соединены с другими внходами переключателя, второй индикатор, под|)слюченный ко второму реверсивному счетчику, второй генератор импульсов, сЬединенный со входом переключателя, второй блок сравнения, один выход которого подключен к первому реверсивному счетчику, другой соединен с третьим счетчиком, а выход подключен ко второму регистру и к блоку формирования управляюЕфлх импульсов,выход которого соединен с аналого-цифро вым преобразователем, третий блок сравнения, подключенный ко второму счетчику и второму реверсивному счетчику, элемент И, входь которого соединены со вторым и Третьим блоками сравнения, а выход подключен к первому регистру и к блоку формироваиия управляющих импульсов, третий индикатор , соединенный с первым регистром, четвертый блок сравнения, входы которого подключены ко второму регистру и k третьему счетчику, и последовательно соединенные дискриминатор, подключенный к видеоусилителю и к блоку пропускания, элемент ИЛИ, другие входы которого подключены ко второму, третьему и четвертому блокам сравнения, и формирователь импульсов подсвета, выход которого подключен к блоку видеоконтроля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 631949, кл. G 06 К 11/00, 1977 (прототип).

у 3

Sm г О/л окй $ От 7 и1.2