SU1206708A1 - Устройство дл измерени скорости элементов телевизионного изображени - Google Patents

Description

1206708

входу третьего элемента ИЛИ, входэлементов И, вход сброса логического

установки логического каскада под-каскада подключен к входу сброса D ключен к входу установки У -триггера-.триггера и к вторым входам восьмого

и к вторым входам п того и седьмогои шестого элементов И.

- Изобретение касаетс  передачи изображений, а точнее измерени  скорости элементов телевизионного изображени  .

Известно устройство (Zeitsdrift fiir physikalischc Chemia Bd 356), в котором измер етс  скорость большого числа частиц, рассматриваемых как ансамбль. При этом приблизительно определение распределени  скоростей частиц возможно только статистическими методами. Частицы должны перемещатьс  замкнутым фронтом -при трудно реализуемых услови х, так что услови  применени  данного устройства весьма ограничены,

Кроме того, известны устройства, в которых скорость измер ют по доп- плеровскому сдвигу частоты излучени  лазера. Сложность требуемых дл  этого электронных и оптических систем значительна, одновременное измерение скорости многих частиц приводит к определенной неоднозначности NZ giris Е.Е. (1972) Optics Commun

Из фотограмметрии известны .методы , в которых перемещение объектов измер етс  в автономном режиме (Hall Endlich, Wolf Brain. Objective Methodes for Registering Landnarks and Determining Cloud Motions from Satellite Data lEE Trans Corp., Juli 1972).

Эти методы требуют фотосъемки через посто нные промежутки времени и сложного промежуточного хранени  информации отдельных снимков, а поэтому не могут быть использованы дл  измерений в реальном масштабе времен

Известен также способ дл  измерени  электрофоретической подвижности частиц (WPG01 N/200 932) путем обработки в реальном масштабе времени информации телевизионного изображени , согласно которому дл  субъек

.тивно выбранной, наход щейс  в электрофоретической камере, наблюдаемой в микроскоп и изображаемой на телевизионном экране частицы измер етс  врем , которое необходимо ей дл  прохождени  отрезка между двум  границами , реализуемыми на экране с помощью электронных схем.

Недостатком этого метода  вл етс  больша  затрата времени, присуща  измерению дл  отдельной частицы, если способ используетс  дл  определе- ни  среднего значени  из большого числа измерений с целью достижени  представительного результата дл  исследуемой пробы. Помимо этого необходимо соответствующим образом подготавливать измерительную систему путем установки отрезка измерени  дл  выбранного элемента изображени , что приводит к значительному увеличению затрат времени, аппаратурных затрат и сложности обслуживани  .

Известен также способ дл  распознавани  образов (rfe 25, 1976, Heft, S 63-66), согласно которому телевизионное изображение разбиваетс  на растровую сетку, информаци  изображени  представл етс  в цифровой форме, промежуточно запоминаетс  по строкам растра, вводитс  в вычислительную магаину или об-, рабатываётс  в реальном масштабе времени.

Недостатком этого способа  вл етс  очень большое количество информации , получаемое дл  изображени , что ведет к высоким аппаратурным затратам.

Цель изобретени  снижение затрат времени, аппаратурных затрат, упрощение обслуживани , а также повышение точности анализа изображени  .

Задача изобретени  состоит в том чтобы с помощью наиболее простых средств, а также при минимальных аппаратурных затратах и простом обслуживании создать устройство дл  измерени  скорости элементов телевизионного изображени , в котором все изображение анализируетс  одновременно дл  как можно большего числа элементов изображени  в обоих горизон- тальных направлени х по скорости без субъективного предварительного выбора отдельных элементов изображени .

Согласно изобретению в устройство дл  измерени  скорости элементов телевизионного изображени , содержащее вычислительную машину, телевизионную камеру, подключенную к первому входу синхронизирующего каскада , первый выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру и компаратору, а также первый счетчик, подключенный первым входом к третьему выходу синхронизирующего каскада, второй выход которого подключен к объединенным второму входу первого счетчика и первом входу второго счетчика, третий вход второго счетчика подключен к выходу опорного генератора и второму входу синхронизирующего каскада, выход второго счетчика подключен к кодир-укщему каскаду, дополнительно введена логическа  матрица, содержаща  логические каскады, образующие столбцы и стороны матриць, при этом выходы первого счетчика соединены с первыми входами одноименных логических каскадов, образующих сторону матрицы , вторые входы логических каскадов объединены и подключены к выходу компаратора, выходы второго счетчика подключены к четвертому и п тому входам одноименных логических каскадов, образующих столбцы, а первый и второй выходы каждого логического каскада подключены к вычислительной машине.

При этом логический ка.скад содержит восемь элементов И, три эле- мента ИЛИ, два элемента задер ки, два стробируемых счетчика и В -триггер , причем первьм вход логического каскада подключен к первым входам первого и второго логических элементов И, второй вход подключен к вторым входам первого и второго логических элементов И, третьи входы

2067084

первого и второго логических элементов И  вл ютс  третьим и четвертым входами логического каскада, выходы первого и второго элементов 5 И подключены к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых через стробируемые счетчики подключены к первому и второму выходу логического каскада, а

10 также через первый элемент ИЛИ объединены на синхровходе 3) -триггера, первый выход которого через последовательно соединенные шестой элемент И, первый элемент задержки и второй

)5 элемент ИЛИ подключен к второму входу третьего элемента И, а второй выход через седьмой элемент И, второй элемент задержки, третий элемент ИЛИ - к второму входу четвертого

20 элемента И, первый выход Л -триггера , кроме этого, подключен через п тый элемент И к второму входу второго элемента ИЛИ, а второй выход D -триггера через восьмой элемент И - к вто,25 рому входу третьего элемента ИЛИ, вход установки логического каскада подключен к входу установки D -триггера и вторым входам п того и седьмого элементов И, вход сброса логического каскада подключен к входу сброса D -триггера и вторым входам восьмого и шестого элементов И.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  измерени  скорост.и элементов телевизионного изображени J

на фиг. 2 - схема логического каскада устройства.

Телевизионна  камера 1 формирует, например, изображение пробы, исследуемой на электрофорез, котора  по-, даетс  на синхронизирующий каскад 3, соединенный с опорным генератором 2. Выходной сигнал синхронизирующего каскада 3 через фильтр 7 подаетс  на компаратор 4 с опорным напр жением . Второй выход синхронизирующего каскада 3 соединен как со счетчиком 5, так и со счетчиком 6, тогда как третий выход соединен только со счетчиком 5, а выход , соединенный с

опорным генератором 2, св зываетс 

только со счетчиком 6.

За счетчиком 6 включен кодирующий . каск д 8, шесть выходов которого Ь , i ,, ; , k , , in так же,как и три выхода счетчи- 55 ка 5и , V , W и выход компаратора 4, .подключены к строкам и/или столбцам логической матрицы 9. Логическа  матрица 9 состоит из дев ти однотип30

40

45

ных, расположенных в трех строках и S трех столбцах 5, , Ь , 6i , логических каскадов 10, схема к ,J , логических каскадов торых даетс  на фиг. 2. Вхо д каждого из трех расположенных в строке Н| логических каскадов 10 соединен с вы ходом W счетчика 5, в то врем  как входы а логических каскадов 10 во второй строке 2 соединены с выходом V , а входы а в строкеHj- с выходом U счетчика 6. Выход каждого логического каскада 10 св зан с выходом компаратора 4. Кроме того, вход каждого логического каскада 10 в стобце 5, соединен с выходом .h , в столбце с выходом J и в столбце 5,- с выходом Е кодирующего каскада 8. Аналогично существует св зь между входами J логических каскадов 10 и кодирующим каскадом 8 путем соединени  строки 6, с выходом 1 , столбца Зз ыходом R и столбца 5 :j- с выходом m . Сигналы с выходов е ,i каждого ло- гического каскада 10 подаютс  на вычислительную машину 11. .

Входы а , Ь (фиг. 2) логического каскада 10 соединены соответственно с входом логического элемента И 12 и логического элемента И 13. Вход С св зан с третьим входом логического элемента И 12, а вход-J - с третьим входом логического элемента И 13. Выход логического элемента И 12 подключен на первый вход логического элемента И 14, выход которого через стробируемьй счетчик 16 св зан с выходом К . Аналогично к логическому элементу И 13 подключен логический элемент И 15,-выход которого через стробируемый счетчик 17 соединен с выходом i , Кроме того, сигналы с обоих выходов логических элементов И 14 и 15 подаютс  на два входа логического элемента ИЛИ 18, выходной сигнал которого подаетс  на тактирующий вход Р -триггера-. 19. Один выход и -триггера 19 соединен с входом каждого из двух логических.элементов И 20 и 21, а другой выход D - триггера 19 аналогичным образом подключен к двум логическим элементам И 22 и 23. Второй вход каждого из логических элементов И 20 и 22, а также вход установки D -триггера 19 соединены с управл ющим входом EU . Второй управл ющий вход соединен как с входом установки Л -триггера 19, так и вторыми входами логи 67086

ческих элементов И 21 и 23. Выход логического элемента И 20 соединен с входом логического элемента ИЛИ 2А, а выход логического элемента И 23 - 5 с входом логического элемента ИЛИ 25. Элемент 26 задержки создает св зь выхода логического элемента И 21 с вторым входом логического элемента ИЛИ 24, выход которого в свою 10 очередь св зан с вторым входом логического элемента И 14. Другой элемент И 22 св зан с вторым входом ло-i гического элемента ИЛИ 25, выходной сигнал которого подаетс  на второй логического элемента И 15. Уп р авл ющие входы Е

ус

всех логических

каскадов 10 так же, как и управл ющие сарос соединены друг с другом.

входы Е

0

Сигнал опорного генератора 2 подаетс  на счетчик 6 и синхронизирующий каскад 3, в котором формируютс  кадровые и строчные синхронизирующие импульсы . Синхронизирующие импульсы

5 поступают обычным образом на телевизионную камеру 1, .котора  выдает теле- визионное изображение подвижного объекта, например пробы, исследуемой на электрофорез. Видеосигнал тёлевиQ зионного изображени  пропускаетс  через фильтр 7, который пропускает главным образом спектр частот подвиж ных объектов (полосовой фильтр). Отфильтрованный видеосигнал подаетс  на компаратор 4, порог которого устанавливаетс  опорным напр жением И pg на значение, которое соответствует определенным степен м  ркости подвижных объектов. Если уровень сигнала . на инвертирующем входе компаратора 4 превышает значение опорного напр жени  Llpg, компаратор 4 выдает сигнал, которьм подаетс  на все логические каскады 10 логической матрицы 9. Счетчиком 6 в сочетании с кодирующим каскадом 8 в зависимости от сигналов опорного генератора 2 и синхронизирующего каскада 3 в каждой строке телевизионного изображени  формируетс  шесть импульсов на выходах h ,i ,j k , К , m, из которых нечетные в последовательности дел т строку телевизионного изображени  на четьфе примерно одинаковые части. Интервал между четными и нечетными импульсами можно ступенчато измен ть с помощью известных средств, причем величина ступени составл ет примерно 1/125 от длины строки.

5

0

5

Счетчик 5, который сбрасываетс  кадровым синхронизирующим импульсом, считает строки так называемых полукадров , которые получаютс  при записи каждой второй строки телевизи- онного изображени , 20-100 сигнал возникает на выходе w , дл  строк 120-200 - на выходе V и дл  строк 220-300 - на выходе и . Выходные импульсы счетчиков 5 и 6 и компа- ратора 4 подаютс  на элементы И в логических каскадах 10 логической матрицы 9. Выходные сигналы логических элементов И 12 и 13 поступают через вентильные схемы, образованные логическими элементами И 14 и 15, на стробируемые счетчики 16 и 17, в которых фиксируютс  моменты вьшолне ни  логической операции И сигналов н входах а, Ь , с или а , Ь ,с1 логичес- кого каскада 10 Выходы стробируемых счетчиков 16 и 17 через выходы , i каждого логического каскада 10 соединены с вычислительной машиной 11 дл  формировани  разностного сигна- ла, что позвол ет определ ть изменение времени или, в сочетании с величиной пройденного пути, скорость элементов изображени .

D-триггер 19, логические эле- менты И 20-23, элементы 26 и 27 задержки и логические элементы ИЛИ 18, 24 и 25 в совокупности с логическими элементами И 14 и 15 образуют каскад выбора направлени  дл  измерени  времени или скорости элементов изображени , так что обработка элементов изображени  в вычислительной машине может производитьс  не только дл  одного определенного горизон- тального направлени  движени . Дл  измерени  выходные импульсы счетчика 6 можно представл ть в форме види- ,мых границ с помощью известных . средств.

Дл  по снени  принципа действи  каскада выбора направлени  предположим , что стробируемый счетчик 16 (фиг. 2) предназначен дл  измерени  времени на первой границе 1 (импульс на-входе с логического каскада 10), а стробируемый счетчик 17 - дл  измерени  времени на второй границе (импульс на входе с логического каскада 10). Если каскад дл  выбора направлени  подготавливает, например, логический элемент И 14, то можно проследить процесс движени  элементов изображени  от первой границы ко второй. Если при выполнении логической операции И с трем  сигналами на входах а , Ь ,с ,d , Ь элемент изображени  пересекает в наблюдаемом диапазоне строк телевизионного изображени  первую границу, то этот -момент времени фиксируетс  в стробируемом счетчике 15. Одновременно через логический элемент ИЛИ 18 D -триггер 19 переводитс  в другое состо ние, так что логический элемен И .14 запираетс , а логический элемент И 15 отпираетс . Отпирание логического элемента И 15 можно задержать с помощью элемента 27 задержки, посто нна  времени которого регулируетс . Логические элементы И 20-23, а также логические элементы ИЛИ 24 и 25 обеспечивают подготовку с задержкой второй в направлении движе- ни  границы. Если элементы изображени  перемещаютс  от первой границы ко второй, то элемент изображени , который вызвал срабатьгаание первой границы, первым достигает второй границы. Вследствие запаздывани  по влени  второй границы, обеспечиваемого звеном задержки 27, практически исключаютс  элементы изображени , которые не бьши зарегистрированы у первой границы. Все объекты, врем  движени  которых превьшает заданное врем , вызьшают по вление второй границы..Одновременно выходно импульс логического элемента И 15, врем  возникновени  которого регистрируетс  в стробируемом счетчике 1 устанавливает О -триггер 19 в исходное состо ние, так что логический элемент И 14 подготавливаетс  дл  следующего измерени . .Выбор направлени  задаетс  соответствующим сигналом на управл ющем входе или на управл ющем входе рос осуществл етс  одновременно дл  всех логических каскадов 10.

/

Редактор А. Шишкина

Составитель Е. Красинский

Техред Л.Микеш Корректор А. Зимокосов

Заказ-8704/46Тираж 778Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фиг.1

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее вычислительную машину, телевизионную камеру, подключенную к первому входу синхронизирующего каскада, первый выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру и компаратору, а также первый счетчик, подключенный первым входом к третьему выходу синхронизирующего каскада, второй выход которого подключен к объединенным второму входу первого счетчика и первому входу второго счетчика, третий вход второго счетчика подключен к выходу опорного генератора и к второму входу синхронизирующего каскада, выход второго счетчика подключен к кодирующему каскаду, отличающееся тем, что в него дополнительно введена логическая матрица, содержащая логические каскады, образующие столбцы и стороны матрицы,

при этом выходы первого счетчика соединены с первыми входами одноименных. логических каскадов, образующих сторону матрицы, вторые входы логических каскадов объединены и подключены к выходу кампаратора, выходы

второго счетчика подключены к четвертому и пятому входам одноименных логических каскадов, образующих столбцы, а первый и второй выходы каждого логического каскада подключены к вычислительной машине.

2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что логический каскад содержит восемь элементов И, три элемента ИЛИ, два элемента задержки, два стробируемых счетчика и Л-триггер, причем первый вход логического каскада подключен к первым входам первого и второго логических элементов И., второй вход подключен к вторым входам и первого и второго логических элементов И, третьи входы первого и второго логических элементов И являются третьим и четвертым входами логического каскада, выходы первого и второго элементов И .подключены к первым входам третьего . и четвертого элементов И, выходы которых через стробируемые счетчики подключены к первому и второму выходам логического каскада, а также через первый элемент ИЛИ объединены на синхрозходе Л -триггера, первый •зыход которого через последовательно соединенные шестой элемент И, первый элемент задержки и второй элемент ИЛИ подключен к второму входу третьего элемента И, а второй выход через седьмой элемент И, второй элемент задержки, третий элемент ИЛИ - к второму входу четвертого элемента И, первый выход Ό -триггера, кроме этого, подключен через пятый элемент -И к второму входу второго элемента ИЛИ, а второй выход Л -триггера через восьмой элемент И - к второму

СП

м

о

□о

1206708

входу третьего элемента ИЛИ, вход установки логического каскада подключен к входу установки -триггера·, и к вторым входам пятого и седьмого

элементов И, вход сброса логического каскада подключен к входу сброса Ό триггера и к вторым входам восьмого и шестого элементов И.'

1

-