Устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы Советский патент 1983 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в аппаратуре количественного анализа геометрических параметров изображений объектов, в частности для экспресс-анализа гранулометрического состава сьтучих материалов, руд.

. Известно устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы, содержащее телевизионньб} . датчик, выход которого через последовательно соединенные блок нормирования амплитуды видеосигнала и блок за-, держки на период строчной развёртки соединен с первыми входами первого элемента И управления записью и элемента И управления считыванием, второй элемент И управления записью, элекент ИЛИ считывания, элемент ИЛИ запуска селекции, на первый вход которого подан сигнал запуска селекции, а второй вход соединен с выходом первого элемента И управления записью, второй вход элемента И управления считыванием соединен с первым выходом первого регистра сдвига, который соединен с вторым входом первого элемента И управления записью и первым входом управления генератора тактовых

импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ записи и к первому входу элемента ИЛИ считывания, выходы которых подсоедииены соответственно к тактовьам входам первого регистра сдвига и второго регистра сдвига, причем вторые входы элемента ИЛИ считывания и элемента ИЛИ записи соединены соответственно

10 с входом блока задержки на период строчной развертки и с выходом блока нормирования амплитуды видеосигнала, выход которого соединен также с третьим входом первого элемента И управ15ления записью,.на третий вход элемента ИЛИ запуска селекции подан сигнал кадровой синхронизации, а выход через формирователь заднего фронта импульса соединен с асинхронным вхо20дом первопэ регистра сдвига, синхронный вход которого через второй элемент И управления записью соединен с вторым выходом второго регистра сддйга, синхронный вход которого соеди25нен с выходом первого регистра сдви- га, на второй вход второго элемента И управления записью и иа второй вход управления генератора тактовых импульсов подан сигнал строчной син30 хронизации 11. Основным недостатком известного устройства является низкая точность селекции, которая объясняется следу1о щим образом. Длительность строчной развертки телевизионных датчиков является вели чиной непостоянной из-за изменения частоты сети и дискретного изменения длительности строк в течение,полукад ра разложения. Как показывают опытны измерения колебания средней длительности Строчной развертки за время полукадра достигают зЫО не. Поэтому при сравнении сигналов строк с сигналом блока задержки,настроенным на определенный период ст1 очной %адержки, в схеме сравнения появляются ложные импульсы совпадения. При небл гоприятных условиях импульсы задержа хорды заданного объекта и хорДы соседнего объекта,находящегося слева| могут образовать ложный импульс совпадения и устройство селекции начина ет выделять хорды соседнего объекта. Поэтому разрешающая способность устройства определяется как 1:2-й55 0 Объектов, где 50.МКС - полезная часть стандартной строчной развертки, 0,2 МКС - минимально, допустимое расстояние между объектами, при котором происходит надежное селектирование заданных имгпульсов. А так как большинство передающих телевизионных трубок имеют разрешающую способность не менее 500 объектов, то известные устройства не позвойяют полностью использовать их воз-можности. Цель изобретения - повышение точности Селекции. Поставленная цель достигается тем, что в устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы, содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ), последовательно соединенные телевизионный датчик, блок нормирования амплитуды видеосигнала и элемент И-ИЛИ-ИЛИ, последовательно соединенные первый ивторой регистры сдвига, а также первый формирователь заднего фронта импульса, введены .цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), RS-триггер и второй формирователь заднего -фронта импульса, при этом выход ГТИ соединен с входом синхронизации первого и второго регистров сдвига и через ЦАП с соответствующим входом телевизионного датчика, выход блока нормирования амплитуды видеосигнала подключен к информационным входам первого и второго регистров сдвига, через первый формирователь заднего фронта импульса к S-входу RS-триггера, а также к первому входу второго формирователя заднего фронта импульса, к второму входу которого подключен прямой выход RS-триггера, выход второго формирователя заднего фронта импульса подключен к первым R-входам триггеров первого регистра сдвига и к вторым R-входам триггеров второго регистра сдвига, инверсный выход RS-триггера подключен к вторым В-входам триггеров первого регистра сдвига, выход второго регистра сдвига через элемент И-ИЛИ-ИЛИ соединен с R-входом RS-трйггера. На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы/ Hai фиг. 2 - два объекта, один, из которых является заданным и имеет сложную форму. Устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы содержит телевизионный датчик 1, блок 2нормирования амплитуды видеосигнала, цифро-аналоговый преобразователь 3(ЦАП), генератор 4 тактовых, импульсов (ГТИ), первый формирователь 5 заднего фронта импульса, второй формирователь б заднего фронта импульса, первый регистр 7 сдвига, второй регистр 8 сдвига, элемент И-ИЛИ-ИЛИ 9, RS-триггер 10.ч Устройство работает следующим образом. Полный период сдвига записанных импульсов в первый и второй регистры 7 и 8 сдвига равняется периоду строч-. ной развертки и определяется одним источником - генератором 4 тактовых импульсов. Следовательно, изменения частоты генератора 4 тактовых импульсов приводят к равньвл изменениям периодов сдвига и строчной развертки, что позволяет приблизить разрешающую способность устройства к возможностям телевизионной передающей трубки. В устройстве селекции применяются регистры сдвига, в которых сдвиг записанных импульсов, например логических 1, осуществляется тактовой частотой. Количество триггеров в регистрах сдвига определяется требуемой точностью записи длительностей хорд, например, при использовании стандартной строчной развертки длительность строки равняется 64 мкс, полезная часть составляет 50 мкс (за вычетом строчных гасящих импульсов), следовательно, максимальная длительность хорды объекта может быть 50 мкс. Если требуется точность записи такой хорды 0,5%, т.е. igg длительности хорды, то число триггеров в регистре должно быть 200, причем период сдвига регистра равняется периоду строчной развертки (Tiei ,25 мкс). Если в регистры 7 или 8 сдвига записать к примеру хорду длительностью в 5 икс, 5 1И1СС т.е. Еп-:;г-х200 20 логических единиц, Эи МКС то на выходе последнего триггера через период строчной развертки появится 1, которая равняется по длительности 20-0,25 МКС. . При включении устройства селекции в работу триггеры регистров 7 и 8 сдвига находятся в нулевом состоянии, а RS-триггер 10 - в единичном сос;ТОЯНИИ. Появление в карре заданного объекта (фиг.2) вызывает сканирование строки 1 и. видеоимпульс хорды объекта Б, расположённого на этой же строке, с выхода блока 2 нормирования амплитуды видеосигнала поступает на инфсфмационные входы регистров 7 и 8 сдвига и устанавливает при записи триггеры, соответствукяаие длительноети хорды, регистров 7 и 8 сдвига в единичное полсжение. По ркончании видеоимпульса хорда объекта Б второй фррмирователь выдает короткий сигналлогическую 1 на первые R-входы регистров 7 и 8 сдвига. На R-входы регистра 8 сдвига отселектированных сигналов поступают сигналы логической 1 с второго формирователя бис вы ходов триггеров регистра 7 сдвига, которые установились в единичное сор тояние при записи .сигнала хорды объек та Б, и возвращают регистр 8 сдвига отселектированных сигналов в исходное нулевое состояние. По сигналу с второго формирователя 6 триггеры регистра 7 сдвига предварительной записи переключаются в нулевое положение через время, определяемое задержкой ег триггеров (время переворота), так ка R-входы триггеров регистра 7 сдвига включены для сигналов логической 1 по схеме ИЛИ в-отличии от регистров 8 сдвига отселектированных сигналов, где R-входы триггеров для сигнала Яот ческой 1 включены по схеме И. Таким образом, при .установлении триг геров регистров 7 н 8 сдвига в нулевое состояние, записанный импульс хорды объекта Б стирается. При дальнейшем сканирбванйй строки 1 по является видеоимпульс заданного объекта (отмеченного штрихом на фиг.2), который с выхода блока 2 нормирования амплитуды видеосигнала записывается в регистры 7 и 8 сдвига, а также поступает на входы формирователей 5 и б и первый вход элемента И-ИЛИ-ИЛИ 9. Опознавание объекта в устройстве осуществляется после сигнала запуска селекции, который подается в момент появления первой хорДЫ нужного объек та. ДО появления этого сигнала задний фронт любой хорды, сформированный вторым формирователем б, попадая на R-вхОды регистров 7 и 8 сдвига, уста навливает т риггеры, которые Нс1ходились в положении 1 при записи хорды, в нулевое состояние. За время разверткч импульса хорды заданного объекта импульс запуска селекции проходит через элемент И-гИЛИ-ИЛИ 9 на R-вход RS-триггера 10 и устанавливает его в нулевое положение. С прямого выхода КЗ-триггера 10 сигнал логический О посту- пает на вход формирователя б заднего фронта импульса и запрещает прохождение через него заднего фронта сигнала заданной хорды на регистры 7 и 8 сдвига. С инверсного выхода RS-триггера 10 сигнал логическая 1 пдступает на второй R-вход триггеров регистра 7 сдвига .и устанавливает епо в исходное нулевое состояние. Задний . фронт сигнала записываемой хорды выделяется формирователем 5 заднего поступает на S-вход Фронта импульса и RS-триггера 10, возвращая его в единичное состояние. Таким образом, сигнал хорды заданного объекта остается в регистре 8 сдвига отселектированных импульсов, но стирается из регистра 7 сдвига предварительной записи. При сканировании следукяцей строки 2 в регис1ры 7 и 8 сдвига вначале записывается стирается сигнал хорды объекта Б, затем на информационные входы регистров 7 и 8 сдвига с выхода блока 2 нормирования амплитуды видеосигнала поступает сигнал хорды заданного объекта. Одновременнд на выходе регистра 8 сдвига отселектированных сигналов появляется сигнал/ хорды строки 1 заданногообъекта, так как Сигналы генератора 4 тактовых импульсов поступают на синхровходал регистров 7 и 9 сдвига и сдвигают записанные в регистрах сигналы хорды на период строчной развертки. На второй и третий входы элемента И-ИЛИ-ИЛИ 9 одновременно подаются.сигналы хорды строки 1 с выхода регистра 8 сдвига и сигнал хорды заданного объекта строки 2 с блока 2 нормирования амплитуды видеосигнала. На выходе элемента И-ИЛИ-ИЛИ 9 появляется им- пульс совпадения,.который поступает на R-вход RS-триггера 10 и переключает его в нулевое состояние, тем самым блокируя формирователь 6 .заднего фронта импульса для прохождения заднего фронта сигнала хорды строки 2 заданного объекта на первые R-входы регистров 7 и 8 сдвига, регистр 7 сдвига возвращается в нулевое положение сигналом логической 1 с инверсного выхода RS-триггера 10, а последний устанавливается в единичное состояние задним фронтом сигнала ХОРДЫ строки 2 заданно-; го объекта через формирователь 5 заднего фронта импульса. Видеоимпульсы хорды строки 2заданного объекта остаются только в регистре 8 сдвига

отселектированных импульсов.Сигнал совпадения сигнала с выхода блока 2 нормирования амплитуды видеосигнала и сигнала с выхода регистра 8 сдвига определяет связность хорд заданного объекта, так как он приходит раньше заднего фронта хорды заданного объекта и устанавливает регистр 7 сдвига в нулевое положение. У незаданного объекта импульса совпадения нет, лоэтому задние фронты егчэ хорд через второй формирователь б устанав ливают перевернувшиеся за длительjHocTb хорды триггеры регистров 7 и 8, сдвига в нулевое положение, причем в регистре 8 сдвига устанавливаются в О только те триггеры, на вторые R-входы которых с соответствующих триггеров регистра .7 сдвига поданы -.: сигнала логических 1.

Стирание сигнала в регистре 8 сдвИ га соответствующего хорде незаданного объекта осуществляется следующим образом. При записи хорды незаданного объекта в регистры 7 и 8 сдвига определенное число их триггеров устанавлИ вается в положение 1 (это число определяется длительностью записываемой хорды), задний фронт записываемой хорды, сформированный вторым формирователем б, поступает на первый из 1i-входов регистра 7 сдвига и на первые R-входы всех триггеров регистра 8 сдвига, причемR-входа для логических 1 включены по схеме И, поэтому в нулевое положение устанавливаются только те трингеры регистра 8 сдвига на R-входах -которых сигнал логических 1 заднего фронта хорды совпадает с сигналом логических 1, поступаюищх с выходов соответствующих триггеров . регистра 7 сдвига, таким образом, регистр 7 сдвига устанавливается в. нулевое положение,а в регистре 8 сдвига в нулевое положение устанавливаются -только триггеры, соответствующие хорде назаданного объекта. Длительность совпадения логических 1 на R-входах триггеров регистра 8 сдвига определяется временем переворота триггеров регистра 7 сдвига.

Аналогично запись сигналов хорд производится по всем последующим сканируемЕлм строкам кадра. В случае сложной формы (расчленения) заданно-. го объекта в регистры 7 и 8 сдвига записывается сигнал хорды каждой части, объекта (фиг.2, строки 7 -13 штрих пунктирные линии). Выходным сигналом схемы устройства является

сигнал выхода с регистра В сдвига отселектированных сигналов. Сигналом о нахождении хорд в регистре 8 сдвиг является импульс совпадения видеоимпульсов хорд прямой и задержанной строк.

Предлагаемое устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы позволяет приблизить разрешающую способность устройства до разретаающей способности телевизионной передающей трубки, что повышает точность селекции.

Формула изобретения

Устройство селекции видеосигнала от заданной фигуры сложной формы, содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ), последовательно соединенные телевизионный датчик/ блок нормирования амплитуды видеосигнала и iэлемент И-ИЛИ-ИЛИ, последовательно .соединенные первый и второй регистры сдвига, а также первый формирователь заднего фронта импульса, отличающее с я тем, что, с целью повышения точн.ости селекции, введены цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), RS-триггер и второй формирователь заднего фронта импульса, при этом выход ГТИ соединен с входом синхронизации первого и второго регистров сдвига и через ЦАП с соответствующим входом телевизионного датчика, выход блока нормирования амплитуды видеосигнала подключен к информационным входам первого и .второго регистров сдвига, через первый формирователь заднего фронта импульса к S-входу RS-триггера, а также к первому входу второго формирователя заднего фронта импульса, к второму входу которого подключен прямой выход RS-триггера, выход второго формирователя заднего фронта импульса подключен к первым R-входам триггеров первого регистра сдвига и к вторым R-входам триггеров второго регистра сдвига, инверсный выход RS-триггера подключен к вторым R-входам триггеров первого регистра сдвига, выход второго регистра сдвига через элемент И-ИЛИ-ИЛИ соединен cTf-входом RS-триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №.653771, кл. Н 04 N 7/18, 06.10.76 (прототип).