Устройство для считывания изображения
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Расширение области применения, повышение скорости считывания изображений по сечениям и передачи ее в ЭВМ достигаются за счет введения преобразователя позиционного кода в двоичный код, первого и второго регистров хранения информации, блока сравнения кодов, блока формирования машинного и управляющего слоев, буферного блока памяти. 3 ил.
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и предварительной обработки изображений.
Известно устройство для считывания изображения [1] содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к входу видеоусилителя, один из выходов которого соединен с входом блока видеоконтроля, первый, второй и третий счетчики, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов элемента И, выход которого соединен с импульсным входом второго счетчика, блок приема и передачи информации и блок синхронизации и управления, выходы которого подключены к управляющим входам первого и третьего счетчиков, блоки выделения границ по координатам Х и Y, цифроаналоговый преобразователь и последовательно включенные селектор видеосигнала, амплитудный дискриминатор и сдвиговый регистр, информационный выход которого подключен к информационному входу блока приема и передачи информации, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, первого и второго счетчиков и блоков выделения границ по координатам Х и Y, а управляющий выход подключен к одному из входов блока синхронизации и управления, другие входы которого соединены с выходами селектора видеосигнала, выход которого подключен к управляющим входам блоков выделения границ по координатам Х и Y, причем выход первого счетчика соединен с соответствующим входом блока выделения границ по координате Y, выход которого подключен к другому входу элемента И, вход второго счетчика соединен с соответствующим входом блока выделения границ по координате Х, выход которого подключен к соответствующим входам сдвигового регистра и третьего счетчика, выход которого соединен с одним из входов блока приема и передачи. Недостатком данного устройства является снижение эффективности использования устройства при считывании относительно большого числа сечений одного и того же объекта. Наиболее близким к заявляемому является устройство для считывания изображений [2] содержащее телевизионный датчик, видеоусилитель, блок синхронизации, счетчики, блоки выделения границ по координатам Х и Y, генератор импульсов, элемент И, блок приема и передачи информации. Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения устройства путем увеличения скорости считывания и передачи информации и соответственно устранения отмеченного недостатка. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее телевизионный датчик, выход которого подключен к входу видеоусилителя, один из выходов которого соединен с входом блока видеоконтроля, первый, второй и третий счетчики, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов элемента И, выход которого соединен импульсным входом второго счетчика, блок приема и передачи информации и блок синхронизации и управления, выходы которого подключены к управляющим входам первого и третьего счетчиков, блока выделения границ по координатам Х и Y, селектор видеосигнала, блока приема и передачи информации, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами первого и второго счетчиков и блоков выделения границ по координатам Х и Y, а управляющий выход подключен к одному из входов блока синхронизации и управления, другие входы которого соединены с выходами селектора видеосигнала, выход которого подключен к управляющим входам блоков выделения границ по координатам Х и Y, причем выход первого счетчика соединен с соответствующим входом блока выделения границ по координате Y, выход которого подключен к другому входу элемента И, вход второго счетчика соединен с соответствующим входом блока выделения границ по координате Х, выход которого подключен к входу третьего счетчика, выход которого соединен с одним из входов блока приема и передачи, дополнительно введены блок амплитудных компараторов, блок выбора уровней, преобразователь позиционного кода в двоичный, первый и второй регистры хранения информации, блок сравнения, блок формирования машинного и управляющего слов, буферный блок памяти границ, причем информационные входы амплитудных компараторов соединены с выходом селектора видеосигнала, а вторые входы амплитудных компараторов соединены с соответствующими выходами блока выбора уровней, входы которого соединены с информационными выходами блока приема и передачи, информационные входы первого и второго регистров хранения соединены шиной данных с выходами преобразователя позиционного кода в двоичный, входы которого соединены с выходами блока амплитудных компараторов, причем выходы первого регистра хранения соединены с первой группой входов схемы сравнения кодов и входами буферного блока памяти границ, а выходы второго регистра хранения соединены со второй группой входов схемы сравнения кодов, выход которой соединен с соответствующими информационным входом блока формирования машинного и управляющего слов и входом разрешения записи буферного блока памяти границ, другой информационный вход блока формирования машинного и управляющего слов преобразователя позиционного кода в двоичный соединен с выходом, адресные входы и информационные выходы блока формирования машинного и управляющего слов буферного блока памяти границ соединены общей шиной с вводами блока приема и передачи, входы управления которого соответственно соединены с выходом генератора импульсов и блока выделения границ по координате Х, причем блок формирования машинного и управляющего слов содержит первую и вторую пары регистров сдвига и две секции оперативного запоминающего устройства ОЗУ со схемами обрамления, информационные входы пар регистров сдвига соединены соответственно с выходами преобразователя позиционного кода в двоичный код и схемы сравнения кодов, информационные входы секций ОЗУ соединены шинами данных с выходами соответствующих пар регистров сдвига, а входы управления пар регистров сдвига и секций ОЗУ соединены шиной управления с соответствующими выводами генератора импульсов и блока выделения границ, причем буферный блок памяти границ со схемами обрамления содержит ОЗУ, информационные входы которого через буферный регистр соединены с выходами первого регистра хранения, а адресные входы и информационные выходы которого соединены общей шиной с вводами блока приема и передачи информации, входы разрешения записи буферного регистра и ОЗУ соединены с выходом схемы сравнения кодов, а их входы управления соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, входы управления регистров хранения соединены с выходом блока выделения границ. По сравнению с прототипом заявляемое техническое решение имеет следующие отличительные признаки: введены блок амплитудных компараторов, блок выбора уровней, преобразователь позиционного кода в двоичный код, первый и второй регистры хранения, схема блока сравнения кодов, блок формирования машинного и управляющего слов, буферный блок памяти границ, расширены функции генератора импульсов, определены связи между блоками и схемами. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". При реализации изобретения по сравнению с прототипом с помощью введенных блоков, схем и устройств осуществляют одновременное считывание информации от всех сечений, формирование массива управляющих слов, массива значений границ сечений с последующей их передачей в ЭВМ, что позволяет увеличить скорость считывания и передачи информации, уменьшить требуемый объем памяти для записи информации от каждого кадра. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Положительный эффект". По сравнению с прототипом заявляемое техническое решение отличается тем, что в него введены новые блоки, схемы и устройства, установлены их связи. Известны амплитудные компараторы и объединение их в блоки, регистры сдвига и хранения, логические элементы. Известны блоки памяти как полупроводниковые БИС ЗУ, состоящие из накопителей и схем обрамления. В схему обрамления входят: адресная часть (строчные и столбцовые дешифраторы), обеспечивающие выбор одного или нескольких запоминающих элементов в накопителе в соответствии с поданными на адресные входы комбинаций двоичных сигналов; числовая часть, с помощью которой производится передача информации от входа БИС ЗУ к выбранному запоминающему элементу при записи и передачи информации от запоминающего элемента к выходу БИС ЗУ при считывании; блок местного управления, осуществляющий координацию работы всех узлов в режиме хранения, записи, считывания, регенерации. Первичные команды, поданные на входы БИС ЗУ преобразуются во вторичные управляющие сигналы, посылаемые в различные узлы БИС ЗУ в определенные моменты времени. Внешние схемы обрамления содержат регистры адреса и дешифраторы, обеспечивающие выбор определенных БИС ЗУ ячеек выбранной БИС ЗУ, обеспечивает параллельную запись информации в секции обратного хода развертки (см. Полупроводниковые запоминающие устройства и их применение. Под редакцией А.Ю.Гордонова. М. "Радио и связь", 1981 г.). Функции генератора импульсов расширены, формируют прямую и инверсную последовательности импульсов синхронизации, сигналы управления, синхронные с опорной частотой генератора, сигналы управления поочередной работой регистров сдвига пар, блокирование работы схемы на время обратного хода развертки. Формирование таких сигналов известно (Схематическое проектирование ЭВМ. Учебное пособие. Барашев А.Ф. Быков В.И. г.Владимир, 1990 г.) Новые признаки в совокупности позволяют повысить скорость считывания изображений по сечениям и его передачи в ЭВМ, дополнительно позволяют делать запись того же объема информации от всех сечений в меньшем объеме памяти. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". На фиг. 1-3 приведена схема устройства. Устройство состоит из телевизионного датчика 1, видеоусилителя 2, селектора 3 видеосигнала, блока 4 синхронизации и управления, первого счетчика 6, блока 7 выделения границ по координате Х, элемент И 9, блока 10 видеоконтроля (на схеме не показан), блока 11 приема и передачи информации сопряжения, блока выбора уровней, блока 13 амплитудных компараторов, генератора 14 импульсов, позицией 15 обозначена ЭВМ, преобразователь позиционного кода в двоичный, третий счетчик 17, первый 19 и второй 18 регистры хранения информации, блок сравнения 20, блок формирования машинного и управляющего слов 21, буферный блок памяти границ 22. Блок формирования машинного и управляющего слов содержит первую 23 и вторую 24 пары регистров сдвига и две секции 25, 26 оперативного запоминающего устройства ОЗУ. Буферный блок памяти содержит буферный регистр 27, ОЗУ 28 со схемами обрамления. Телевизионный датчик 1 представляет собой функциональный модуль, предназначенный для получения стандартного телевизионного видеосигнала. Видеоусилитель 2 предназначен для усиления видеосигнала до необходимого уровня, селектор 3 видеосигнала для выделения из полного телевизионного видеосигнала сигналов строчной и кадровой синхронизации и приведения этих сигналов к необходимому логическому уровню. Импульсы строчной частоты выделяются дифференцированием, а кадровой частоты интегрированием сигналов. Введение в состав устройства селектора 3 позволяет обрабатывать видеосигнал не только от телевизионного датчика, но и от других стандартизованных по выходу источников видеосигнала: видеомагнитофонов, линий связи, имитаторов и синтезаторов видеосигнала, что расширяет функциональные возможности устройства. Блок 4 осуществляет синхронизацию блоков устройства в соответствии с пиком телевизионных разверток растра и установку счетчиков в исходное состояние. Счетчик 5 выполняет функции управляемого делителя частоты. Он уменьшает частоту следования строчных синхроимпульсов в два, четыре, восемь раз, чем достигается изменение масштаба дискретизации по кадру. Блок 7 выделения границ по координате Y выделяет для обработки "окно", т.е. участок растра по кадру (по координате Y). Блок содержит счетчик начала и конца участка, триггеры начала То и конца Тко окна и ключ. Если текущая строка находится внутри "окна", определенного содержимым счетчиком начала и конца участка, устанавливается триггер То и разрешает прохождение строчных импульсов через ключ на элементе И 9. После окончания "окна" триггер закрывает ключ. Элемент И 9 разрешает прохождение импульсов опорной частоты генератора 14 в счетчик 6 по сигналу из блока 7 выделения границ по координате Y. Счетчик 6 аналогичен счетчику 5 и выполняет аналогичную функцию делит частоты опорного генератора 14 в два, четыре, восемь раз до нужного масштаба дискретизации в пределах строки разложения. Блок 8 выделения границ по координате Х выделяет для ввода участок строки. Блок содержит счетчики начала и конца участка (на схеме не показаны). Значениями счетчиков определяется участок строки для обработки. В течение цикла ввода изображения блок 8 выделяет последовательность импульсов, соответствующую во временной области моментам формирования первичных отсчетов изображения в объеме выбранного числа элементов разложения. Эти импульсы управляют работой сдвиговых регистров. Функциональная схема блока 8 границ аналогична схеме блока 7. Блок 11 приема и передачи информации предназначен для организации связи устройства для считывания информации с ЭВМ. Этот блок реализует прямой и программный режимы доступа к памяти ЭВМ, содержит буферные регистры для хранения информации о формате разложения, относительном местоположении считываемого участка растра, и порогах квантования видеосигнала по яркости, о начальном адресе сегментов ОЗУ. В качестве ЭВМ используется универсальная и специализированная вычислительная машина, которая осуществляет управление режимами работы устройства, катализацию и хранение видеоинформации. Генератор 14 импульсов генерирует опорную частоту, синхронную с частотой телевизионного датчика, формирует первичные сигналы управления секционированным оперативным запоминающим устройством, последовательность тактовых импульсов для синхронизации работы первого и второго регистров хранения информации, коммутацию регистров сдвига в парах, сигналы блокировки работы схемы на время обратного хода развертки по строке, вырабатывает сигналы начальной установки блоков и устройств. Блок 12 выбора уровней предназначен для выбора уровней срабатывания схемы при квантовании видеосигналов по амплитуде. Блок содержит по крайней мере один цифроаналоговый преобразователь и делитель напряжения. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя служит источником питания делителя напряжения, с помощью которого задаются уровни порогов для амплитудных компараторов блока 13. Величина уровней порогов соответствует цифровому коду на входах ЦАП из ЭВМ через блок 11. Блок 13 амплитудных компараторов содержит амплитудные компараторы, число которых определяется числом сечений изображения, имеющих прямой и инверсный выходы. На один вход всех аналоговых быстродействующих компараторов подают видеосигнал, на другой вход каждого компаратора подают опорное напряжение с делителя напряжения таким образом, что каждому амплитудному компаратору соответствует свой уровень, свое сечение. В результате видеосигнал сравнивается с пороговыми уровнями, каждый компаратор выдает результат (превышает ли видеосигнал установленный порог или нет) в виде двухуровневого сигнала. В совокупности на выходах блока формируется код типа 11110000000. начиная с выхода амплитудного компаратора с наименьшим порогом срабатывания. Единицы соответствуют тем компараторам, для которых порог срабатывания (опорное напряжение) по величине меньше значения видеосигнала в момент считывания информации. На инверсных выходах амплитудных компараторов формируется код типа 00001111111. Блок 16 предназначен для преобразования кода, снимаемого с выходов блока амплитудных компараторов, в двоичный код и код "четное/нечетное" сечение, причем "0" на данном выходе соответствует четному номеру сечения, а "1" нечетному. На первой ступени блок выдает унитарный код, принимающий значение логической единицы только на одном выходе, соответствующем самому высокому уровню, для которого выполняется условие напpяжение на входе больше порогового уровня, при этом реализуется система переключательных функций

















Первый 19 и второй 18 регистры хранения информации предназначены для записи и хранения информации о двух соседних точках в течение времени ее обработки схемой сравнения кодов и записи в один из регистров пары регистров сдвига блока 21. Первый регистр хранит информацию о текущем значении, а второй о предыдущем значении. Второй регистр выполнен двухступенчатым, в регистр первой ступени записывается информация о текущем значении, при записи нового текущего значения содержимое регистра первой ступени переписывается в регистр второй ступени и подается на схему сравнения кодов как предыдущее значение. Блок сравнения кодов 20 предназначен для сравнения кодов, соответствующих значениям яркости двух соседних элементов разложения. При неравенстве сравниваемых кодов схема сравнения выдает сигнал логической единицы "1", который свидетельствует о наличии границы, фиксируется в одном из регистров пары и инициирует запись кода значения яркости в буферный блок памяти границ. Блок 21 формирования машинного и управляющего слов предназначен для формирования в формате ЭВМ машинного и управляющего слов за 16 тактов (при использовании 16-разрядной ЭВМ) путем объединения информации от 16 расположенных подряд элементов разложения. При формировании следующего машинного и следующего управляющего слов сформированные машинное и управляющее слова записываются в соответствующие секции ОЗУ параллельным кодом, при этом в одном регистре пары идет формирование слова, а с другого регистра пары информация подается в секцию ОЗУ для ее записи, потом регистры меняются местами. Буферный блок памяти границ 22 предназначен для записи кодов значений границ в пределах кадра. В предельном случае имеет объем, равный объему ОЗУ при поэлементной записи информации n x m x k, где n число элементов разложения вдоль строки, m число элементов разложения по кадру, k число разрядов для записи значения яркости элемента разложения. Информация в ОЗУ подается с выхода регистра хранения 19 через буферный регистр 27, который управляется сигналом с выхода схемы сравнения кодов 20. Устройство работает следующим образом. На этапе подготовки устанавливаются параметры вводимого изображения: относительное местоположение и размер считываемого растра Yнач, Хнач,


Формула изобретения
Похожие патенты:
Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется автоматизировать процесс идентификации изделий, находящихся в закрытых неметаллических упаковках, например, при движении изделий в упаковках в процессе их производства по конвейеру, при сортировке изделий, находящихся в упаковках, а также автоматизировать процесс контроля наличия изделий в упаковках
Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для перемещения курсора на экране дисплея, может применяться для ввода информации в ЭВМ, т
Устройство для ввода графической информации // 2042207
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода графической информации в ЭВМ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам телеавтографов
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах, кодирующих графическую информацию
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания графической информации
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания графической информации
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания графической информации
Изобретение относится к автоматике, телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано в системах первичной обработки информации
Устройство считывания графической информации // 2023304
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах графической информации
Изобретение относится к компьютерной технике, робототехнике и может использоваться в интерактивных компьютерных играх для дистанционного ввода трехмерной информации в объект управления
Изобретение относится к компьютерной технике, робототехнике, телевидению и может быть использовано при дистанционном вводе информации в телевизор, компьютер, тренажер или иной управляемый объект
Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и предназначено для ввода информации в компьютер
Способ ввода информации в компьютер // 2123718
Изобретение относится к области компьютерной техники, робототехники и может быть использовано в тренажерах, в интерактивных компьютерных играх для дистанционного ввода трехмерной информации в компьютер, а также для управления роботом, манипулятором или иным управляемым объектом
Компактная конструкция "мыши" // 2124226
Изобретение относится к созданию устройства ввода координат (типа "мышь") малого размера
Джойстик // 2161816
Изобретение относится к устройствам программного управления и может быть использовано в качестве управляющего элемента (графического манипулятора) в современных компьютерных системах, когда ручной ввод информации для оператора затруднен
Джойстик // 2161816
Изобретение относится к устройствам программного управления и может быть использовано в качестве управляющего элемента (графического манипулятора) в современных компьютерных системах, когда ручной ввод информации для оператора затруднен
Изобретение относится к вычислительной технике
Изобретение относится к вычислительной технике