Устройство для ввода-вывода изображений

 

Использование: для построения устройств для сравнительных исследований изображений, например, в криминалистике, контроле изделий в промышленности. Сущность изобретения: создание устройства, обеспечивающего возможность выявления совпадающих деталей и различий в двух изображениях при сравнении их путем совмещения, последующего масштабирования и пофрагментного просмотра. Для этого в устройство, содержащее телевизионный датчик 1, блок 3 управления синхронизацией, блок 5 памяти и видеоконтрольный блок 7, введены телевизионный датчик 2, смеситель 4 видеосигналов и блок 6 масштабирования. 8 ил.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при сравнительных исследованиях изображений.

Известно устройство, содержащее телевизионный (ТВ) датчик, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), адресный блок, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и видеоконтрольное устройство (ВКУ) (Микропроцессорные средства и системы, 1987, N 2, cтр. 68-69). Это устройство обеспечивает запоминание изображений и их вывод на экран ВКУ, но не может осуществлять сравнительных исследований двух изображений.

Известно устройство, содержащее телевизионный датчик, АЦП, мультиплексор, ОЗУ, ЦАП и ВКУ (авторское свидетельство СССР N 1829045, кл. G 06 K 9/00, опубл. 23.07.93). Недостатком устройства является невозможность сравнительных исследований двух изображений путем их совмещения и выявления различий.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее первый телевизионный датчик, синхровыход которого соединен со входом блока управления синхронизацией, блок памяти и видеоконтрольный блок (авторское свидетельство СССР N 1797135, кл. G 06 K 9/36, опубл. 23.02.93). Недостатком этого устройства также является невозможность сравнительных исследований двух изображений.

Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего выявление различий в двух изображениях за счет их совмещения, последующего масштабирования и просмотра выбранного фрагмента увеличенного изображения.

Для решения поставленной задачи в указанное устройство введены второй телевизионный датчик, смеситель видеосигналов и блок масштабирования, вход которого подключен к синхровходу первого телевизионного датчика, выход блока управления синхронизацией соединен с синхровходом второго телевизионного датчика, видеовыходы первого и второго телевизионных датчиков подключены к первому и второму входам смесителя видеосигналов, выход которого и выход блока масштабирования соединены соответственно с информационным и управляющим входами блока памяти, выход которого подключен ко входу видеоконтрольного блока.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для ввода-вывода изображений. На фиг. 2 приведена конструкция блока управления синхронизацией. На фиг.3 дана структурная схема блока памяти. На фиг.4-7 показаны примеры выполнения узлов блока памяти. На фиг.8 дана конструкция блока масштабирования.

Устройство для ввода-вывода изображений содержит первый и второй телевизионные датчики 1 и 2, блок 3 управления синхронизацией, смеситель 4 видеосигналов, блок 5 памяти, блок 6 масштабирования и видеоконтрольный блок 7.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигналы, формируемые синхронно работающими телевизионными датчиками 1 и 2, поступают на блок 44. Телевизионный датчик 1 формирует также синхросигналы: кадровые (КСИ) и строчные (ССИ) синхроимпульсы и импульсы дискретизации вдоль строки, которыми синхронизируется работа всего устройства. Синхронная работа телевизионного датчика 2 достигается путем подачи сигналов синхронизации с синхровыхода телевизионного датчика 1 на синхровход телевизионного датчика 2 через блок 3 управления синхронизацией.

Смеситель 4 видеосигналов в простейшем случае выполняет функции сумматора двух аналоговых сигналов. В зависимости от конструкции блока 4 на его выходе может быть сформирован суммарный (разностный) сигнал или сигнал, соответствующий 1/2 первого изображения, совмещенный с 1/2 второго изображения.

Выходной сигнал блока 4 запоминается в блоке 5 памяти и поступает для отображения на видеоконтрольный блок 7. В режиме чтение-модификация-запись осуществляется сквозной проход сигнала изображения на видеоконтрольный блок 7. При переходе в режим чтения в блоке 5 памяти изображение "замораживается".

Выявление различий в двух изображениях производится визуально на экране видеоконтрольного блока 7. При этом посредством блока 3 осуществляется сдвиг изображения, формируемого датчиком 2, относительно изображения, формируемого датчиком 1. За счет сдвига достигается возможность совмещения изображений. Сигнал совмещенного изображения с выхода смесителя 4 запоминается в блоке 5 памяти. Для более точного выявления различий в изображениях служит блок 6 масштабирования, который обеспечивает изменение масштаба (увеличение) записанного в блок 5 памяти совмещенного изображения.

Фрагмент увеличенного изображения воспроизводится на экране видеоконтрольного блока 7 посредством управления адресными счетчиками в блоке 5 памяти. При этом в пределах увеличенного изображения достигается возможность плавного пофрагментного просмотра окном, соответствующим размеру экрана видеоконтрольного блока 7.

Рассмотрим работу устройства для ввода-вывода изображений и его составных частей более подробно.

Структурная схема блока 3 управления синхронизацией и временные диаграммы, поясняющие его работу, приведены на фиг.2. Блок 3 формирует КСИ' и ССИ', задержанные относительно КСИ и ССИ, вырабатываемых первым телевизионным датчиком 1, на время в пределах соответственно длительности кадра и длительности строки телевизионного изображения. Синхросигналы КСИ' и ССИ' используются для синхронизации второго телевизионного датчика 2. За счет изменения времени задержки достигается сдвиг изображения, формируемого первым телевизионным датчиком 1, относительно изображения, формируемого вторым телевизионным датчиком 2. Регулируемая задержка осуществляется с помощью ждущим мультивибратором, а формирование КСИ' и CCИ', соответствующих длительностям КСИ и ССИ с помощью формирователей импульсов, например, одновибраторов.

Структурная схема блока 5 памяти приведена на фиг.3. Блок 5 памяти содержит АЦП, ОЗУ, ЦАП, блок управления режимом (БУР), адресный блок, блок задания адреса (БЗА) и распределитель.

Вход АЦП является входом блока 5 памяти, выходом блока 5 является выход ЦАП. Синхросигналами, поступающими на синхровход блока 5 памяти, синхронизируются АЦП, ЦАП, БУР и БЗА.

Сигнал изображения, сформированный в смесителе 4 видеосигналов, поступает на АЦП, где преобразуется в цифровую форму. Цифровой видеосигнал поступает на вход ОЗУ, на управляющий вход которого подается сигнал управления режимом запись/чтение, формируемый БУР. Конструкция БУР показана на фиг.4. БУР формирует сигнал, переводящий ОЗУ из режима чтение-модификация-запись в режим чтения при включении переключателя СТОП-КАДР. В режиме чтение-модификация-запись осуществляется "сквозной проход" сигнала изображения через ОЗУ и ЦАП, где цифровой сигнал преобразуется в аналоговую форму, на выход блока 5 памяти.

Адресные сигналы для ОЗУ формируются адресным блоком, конструкция которого показана на фиг.5. Адресный блок состоит из счетчика строк и счетчика столбцов, формирующих адрес строки и адрес столбца.

При этом счетчик столбцов производит подсчет импульсов дискретизации вдоль строки и устанавливается в исходное состояние ССИ, счетчик строк производит подсчет ССИ и устанавливается в исходное состояние КСИ. В зависимости от режима работы ОЗУ КСИ и ССИ поступают либо на входы сброса счетчиков (режим чтение-модификация-запись), либо на входы установки числа (режим чтения). Таким образом, обращение организовано по матричному принципу: адрес строки и адрес столбца однозначно определяют ячейки матрицы ОЗУ в блоке 5 памяти.

Распределение синхросигналов на входы установки или сброса счетчиков производится распределителем, конструкция которого представлена на фиг.6. При отсутствии управляющего сигнала от БУР (режим чтение-модификация-запись) распределитель выдает синхросигналы на входы установки числа счетчиков. При поступлении управляющего сигнала от БУР (режим чтения) распределитель выдает синхросигналы на входы установки числа счетчиков. Таким образом, в зависимости от адресного кода (номер строки, номер столбца), поступающего от БЗА на информационные входы соответствующих счетчиков, возможно чтение информации с заданного начального адреса.

Начальный адрес строки и столбца задается БЗА, выполнение которого показано на фиг. 7 и который выполнен на реверсивных счетчиках. Увеличением (уменьшением) начального адреса строки (путем нажатия соответствующего ключа управления) достигается сдвиг изображения вверх (вниз) по кадру. Увеличением (уменьшением) начального адреса столбца достигается сдвиг изображения влево (вправо) по строке. Таким образом, осуществляется пофрагментный просмотр изображения, записанного в блоке 5 памяти, при увеличении масштаба посредством блока 6.

Блок 6 масштабирования, выполнение которого показано на фиг.8, работает следующим образом. На вход блока 6 поступают синхросигналы с выхода первого телевизионного датчика 1. В обычном режиме синхросигналы через коммутатор блока 6 проходят без изменения на синхровход блока 5 памяти. При включении режима масштабирования через коммутатор блока 6 на синхровход блока 5 памяти поступают импульсы дискретизации вдоль строки и ССИ, период следования которых уменьшен в коэффициент деления раз с помощью делителей блока 6. Период следования КСИ при этом не изменяется. В результате адресный блок производит смену адресов для ОЗУ с коэффициентом деления N 1, 2, в зависимости от конструкции делителей в блоке 6, поэтому в режиме масштабирования каждый элемент изображения, занесенный в ОЗУ, воспроизводится на экране видеоконтрольного блока 7 в масштабе Nx1.

Полный телевизионный сигнал с выхода ЦАП блока 5 памяти поступает на видеоконтрольное устройство 7 для отображения.

Таким образом, введение новых признаков расширяет функциональные возможности устройства и обеспечивает детальное сравнение и выявление различий в двух исследуемых изображениях за счет их совмещения, масштабирования совмещенного изображения и его пофрагментного просмотра в увеличенном масштабе.

Формула изобретения

Устройство для ввода-вывода изображений, содержащее первый телевизионный датчик, синхровыход которого соединен с входом блока управления синхронизацией, блок памяти и видеоконтрольный блок, отличающееся тем, что в него введены второй телевизионный датчик, смеситель видеосигналов и блок масштабирования, вход которого подключен к синхровыходу первого телевизионного датчика, выход блока управления синхронизацией соединен с синхровходом второго телевизионного датчика, видеовыходы первого и второго телевизионных датчиков подключены к первому и второму входам смесителя видеосигналов, выход которого и выход блока масштабирования соединены соответственно с информационным и управляющим входами блока памяти, выход которого подключен к входу видеоконтрольного блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8