DE2065790A1

DE2065790A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur bildanalyse

Info

Publication number: DE2065790A1
Application number: DE2065790*A
Authority: DE
Inventors: Colin Fisher
Original assignee: Image Analysing Computers Ltd
Current assignee: Image Analysing Computers Ltd
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1970-11-24
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2057683A1; GB1330132A; US3733433A; GB1330133A; DE2057683B2; JPS5627912B1

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFi-LD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen P 20 65 790.3

zur Eingabe vom 24. September 1975 vA. Named.Anm. Image Analysing

Computers Limited

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bildanalyse

Die Erfindung betrifft die Bildanalyse, bei welcher ein einem Bild entsprechendes elektrisches Bildsignal erzeugt und die Analyse an dem Bildsignal ausgeführt wird.

Es kann die übliche Fernsehabtastung mit oder ohne Zeilensprung verwendet werden, aber auch andere Abtastquellen können Verwendung finden, wie abtastende Elektronenmikroskope oder abtastende Stufenvorrichtungen. Das so erzeugte Bildsignal entspricht einem üblichen Fernsehsignal, in welchem einzelne Abtastzeilen durch eine zeitveränderliche Spannung dargestellt werden. Wenn eine Abtastzeile einen Bildpunkt kreuzt, den man sich als eine Insel eines grauen Niveaus auf einem Hintergrund eines anderen grauen Niveaus denken kann, wird die Kreuzung als eine Sehne beschrieben und eine Auswahl des gewünschten und unerwünschten Bildgehalts (welche verschiedene graue Niveaus aufweisen) kann erhalten werden durch Schwellend!skrimination oder Schwellenanzeige (wie sie gewöhnlich bezeichnet wird), indem zwischen Sehnen mit verschiedenen grauen Niveaus ausgewählt wird. Ein angezeigtes Bildsignal besteht daher aus einer Reihe miteinander nicht verbundener elektrischer Impulse, wobei die Dauer jedes derselben der Länge der AbtastZeilenkreuzung (oder Sehne) des betreffenden Bildpunktes entspricht.

Die nachfolgende Analyse des angezeigten Bildsignals kann auf einer Discrimination zwischen der Dauer der angezeigten Bildsignalimpulse basieren. Die Sehnen von Bildpunkten, welche von den senkrechten Rändern des Abtastrasters gekreuzt werden, werden jedoch verkürzt,und es wird beispielsweise eine unkorrekte Sehnengrößenverteilung erhalten.

Die nachfolgende Analyse kann aber auch auf zugehörigen Parametern basieren, welche aus dem angezeigten Bildsignal erzeugt werden. Ein zugehöriger Parameter kann daher ein einziges Signal sein, das nach dem Abtasten eines angezeigten Bildpunktes erzeugt M 70/47 609811/0009

wird, um das Vorhandensein dieses Bildpunktes anzuzeigen. Ein solcher Parameter wird gewöhnlich als ein Zählimpuls bezeichnet. Ein anderer Parameter kann ein Signal sein, das erzeugt wird, nachdem die Abtastung eines angezeigten Bildpunkts beendet ist, und der die gesamte Fläche des angezeigten Bildpunktes angibt. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem dem Ende jeder Sehne eines angezeigten Bildpunktes ein Informationssignal zugeordnet wird, das die Länge der Sehne angibt, und indem die Informationssignale der Sehnen summiert werden^ die sich aus jedem Bildpunkt ergeben. Jeder solche Parameter wird als ein zugehöriger Parameter bezeichnet, da er sich auf einen der Bildpunkte im Blickfeld bezieht. Wenn ein Bildpunkt durch einen Rand des Abtastrasters gekreuzt wird, wird ein einfacher zugehöriger Parameter, wie zum Beispiel ein Zählimpuls, nicht beeinflußt und es wird eine korrekte Analyse der Bildpunkte im Blickfeld erhalten. Wenn jedoch der zugehörige Parameter von einer Information abhängig ist, die sich aus der ganzen Fläche des Bildpunktes ergibt, wird ein unkorrekter zugehöriger Parameter für einen Bildpunkt berechnet, der von einem oder mehreren Rändern des Abtastrasters gekreuzt wird.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die bei der Bildanalyse auftretenden Fehler zu verringern, welche sich daraus ergeben, daß das angezeigte Bildsignal zum Teil von gekreuzten Bildpunkten abgeleitet wird.

Ein Verfahren zum Analysieren der Bildpunkte in einem Blickfeld, bei welchem das Blickfeld abgetastet, ein abgetastetes elektrisches Bildsignal erzeugt und ein Informationssignal erzeugt wird, nachdem jedes getrennte Bildelement abgetastet worden ist, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Austastsignal erzeugt wird, um die Informationssignale zu behindern, die innerhalb eines gewählten Abstandes von einem Rand des Abtastrasters auftreten.

Unter einem "getrennten Bildelement^M soll ein ganzer angezeigter Bildpunkt oder eine einzige Abtastzeilenkreuzung eines angezeigten Bildpunktes verstanden werden. Im ersten Fall besteht das getrennte Bildelement aus der Reihe miteinander nicht verbundener

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elektrischer Impulse, welche sich aus den Abtastzeilenkreuzungen mit dem Bildpunkt ergeben. Im zweiten Fall stellt das getrennte Bildelement den einzigen elektrischen Impuls dar, der sich aus irgendeiner der Abtastzeilenkreuzungen mit dem Bildpunkt ergibt.

Die InformationssignaIe können durch Austasten der Signale behindert werden oder die Erzeugung der Informationssignale selbst kann behindert werden.

Wenn die getrennten Bildelemente einzelne Abtastzeilenkreuzungen mit dem Bildpunkt sind und die Informationssignale die Längen der Kreuzungen anzeigen, ist es nur erforderlich, die Informationssignale zu behindern, die sich während eines gewählten Abstandes vom vorderen Rand des Abtastrasters ergeben. Unter dem vorderen Rand ist der senkrechte Rand des Abtastrasters zu verstehen, an welchem jede Abtastzeile beginnt. In diesem Fall ist der gewählte Abstand vom vorderen Rand des Abtastrasters gleich oder größer gemacht als die längste Abmessung irgendeines Bildpunktes im Blickfeld in der Zeilenabtastrichtung. Dies hat die Wirkung, die Fläche zu verringern, auf welcher die Analyse ausgeführt wird, aber das Ergebnis besteht darin, zu verhindern, daß Kreuzungen, welche unvollständige Sehnen betreffen, bei der Analyse in Betracht gezogen werden.

Wenn die getrennten Bildelemente Bildpunkte sind und die Informationssignale aus zugehörigen Parametern für die Bildpunkte bestehen, ist es erforderlich, daß die Informationssignale behindert werden, die sich während eines gewählten Abstandes vom vorderen und hinteren Rand, sowie vom oberen Rand des Abtastrasters ergeben. Unter dem oberen Rand des Abtastrasters ist die erste Abtastzeile in dem Abtastraster zu verstehen.

Dies hat die Wirkung, die Fläche weiter zu verringern, auf welcher die Analyse ausgeführt wird, aber das Ergebnis besteht darin, zu verhindern, daß zugehörige Parameter, die sick aus gekreuzten Bildpunkten ergeben, bei der Analyse in Betracht gezogen werden. Der gewählte Abstand vom vorderen und hinteren Rand des Abtastrasters ist gleich oder größer gemacht als die längste Abmessung ir-

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gendeines Bildpunktes im Blickfeld in der Zeilenabtastrichtung und der gewählte Abstand vom oberen Rand des Abtastrasters ist gleich oder größer gemacht als die längste Abmessung irgendeines Bildpunktes im Blickfeld in der Bildabtastrichtung.

Zweckmäßig werden die Ränder des Abtastrasters dadurch bestimmt, daß dem Abtastraster ein sogenanntes Vollbild überlagert wird, wodurch das Bildsignal auf einem kleinen Bereich am Beginn und am Ende jeder Abtastung behindert wird.

Die Fläche des Abtastrasters, von welcher Informationssignale zugelassen werden, wird als das Teilbild bezeichnet, und der Bereich zwischen einem Rand des Teilbildes und einem Rand des Abtastrasters wird als der Schutzbereich bezeichnet.

Eine Vorrichtung zum Ausführen der Bildanalyse mit einer Quelle des abgetasteten Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines Informationssignals am Ende jeder Abtastzeilenkreuzung des angezeigten Bildsignals, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch ein Tor, das die Informationssignale wirksam behindert, welche sich während eines gewählten Zeitintervalls vor dem vorderen Rand des Abtastrasters und nach dsm hinteren Rand des Abtastrasters ergeben.

Eine Vorrichtung zum Ausführen der Analyse von zugehörigen Parametern von Bildpunkten im Blickfeld mit einer Quelle des abgetasteten Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines zugehörigen Parameters aus dem für jeden Bildpunkt angezeigten Bildsignal ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch ein Tor, das die zugehörigen Parameter wirksam behindert, die sich während gewählter Zeitintervalle mindestens zu Beginn jeder Zeilen- und Bildabtastung ergeben.

Wenn das Teilbild dadurch erzeugt wird, daß alle Informationssignale behindert werden, die während ausgewählter Bereiche jedes Abtastrasters auftreten, können Informationssignale, die sich aus kleinen Bildpunkten ergeben, welche vollständig innerhalb des Schutzbereichs oder der Schutzbereiche liegen, unnützerweise ver-

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loren gehen.

Ein Verfahren zum Analysieren der Bildpunkte in einem Blickfeld, bei welchem das Blickfeld abgetastet, ein abgetastetes elektrisches Bildsignal erzeugt und ein Informationssignal erzeugt wird, nachdem jedes getrennte Bildelement abgetastet worden ist, ist daher gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Austastsignal erzeugt wird, um die Informationssignale zu behindern, welche sich aus getrennten Bildelementen ergeben, die einen Rand des Abtastrasters kreuzen.

Die Informationssignale können behindert werden, indem die eigentlichen Informationssignale ausgetastet werden oder indem die Erzeugung dieser Signale behindert wird.

Zu diesem Zweck wird ein Kennimpuls für jedes getrennte Bildelement erzeugt, wenn dasselbe einen Rand des Abtastrasters kreuzt, wobei der Kennimpuls zur Erzeugung des Austastsignals dient oder dieselbe steuert, welches das Informationssignal behindert, das sich aus dem getrennten Bildelement ergibt.

Wenn es nur erforderlich ist, Zeilenabtastkreuzungen von Bildpunkten zu analysieren, brauchen nur Bildpunktkreuzungen mit dem vorderen Rand des Abtastrasters in Betracht gezogen zu werden, um den Kennimpuls für die getrennten Bildelemente zu erzeugen, welehe in diesem Fall Abtastzeilenkreuzungen sind.

Wenn jedoch die getrennten Bildelemente die Bildpurikte selbst sind und die zugehörigen Parameter der angezeigten Bildpunkte zu analysieren sind, müssen die Bildpunktkreuzungen mit mindestens dem vorderen Rand und dem oberen Rand des Abtastrasters in Betracht gezogen werden, um den Kennimpuls für die getrennten Bildelemente zu erzeugen. Ferner sollen vorzugsweise auch die Bildpunktkreuzungen mit dem hinteren Rand des Abtastrasters, das heißt die Enden der den Abtastraster bildenden Abtastzeilen, in Betracht gezogen werden, da es bei bestimmten Bildpunktformen möglich ist, daß der (nachstehend definierte) Antikoinzidenzpunkt des Bildpunktes innerhalb des Teilbildes liegt, während Teile des Bildpunktes M70/47

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- 6 den hinteren Rand des Abtastrasters kreuzen.

Das Konzept des Antikoinzidenzpunktes für einen Bildpunkt, der durch Zeilenabtastung abgetastet wird, ist in der britischen Patentanmeldung 20.612/68 beschrieben. Ein Antikoinzidenzpunkt für einen Bildpunkt wird bestimmt, indem das angezeigte Bildsignal in jeder Abtastzeile mit dem angezeigten Bildsignal aus der vorhergehenden Abtastzeile verglichen wird, welche um genau eine Zeilenabtastperiode verzögert ist. Wenn die laufende Abtastzeile den Bildpunkt kreuzt und dies nicht die erste Abtastzeile ist, welche den Bildpunkt kreuzt, ist anzunehmen, daß das angezeigte Bildsignal, welches sich aus der vorhergehenden Abtastzeilenkreuzung mit dem Bildpunkt ergibt, mindestens während eines kleinen Zeitintervalls mit dem angezeigten Bildsignal koinzidiert, das sich aus der Kreuzung der laufenden Abtastzeile mit dem gleichen Bildpunkt ergibt. Ein Signal von ksairzer Dauer wird durch einen Antikoinzidenzstromkreis erzeugt, nachdem ein Vergleich des Bildsignals in der laufenden Abtastzeile mit jenem in der vorhergehenden Abtastzeile gezeigt hat, daß sich in der laufenden Abtastzeile kein koinzidentes angezeigtes Bildsignal befindet, woraus sich ergibt, daß der Bildpunkt beendet ist. Das Erscheinen dieses Signals von kurzer Dauer markiert den Antikoinzidenzpunkt für den Bildpunkt.

Eine Bildanalysiervorrichtung mit einer Quelle des abgetasteten Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines Informationssignals am Ende jeder Abtastzeilenkreuzung mit einem Bildpunkt, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Bildpunktabtasteinrichtung, welche anzeigt, ob eine Abtastzeilenkreuzung mit dem Beginn oder Ende einer Abtastzeile koinzidiert, und durch ein Tor, welches entsprechend der Koinzidenzanzeige wirksam ist, um das Informationssignal zu behindern, das sich aus einer Abtastzeilenkreuzung ergibt, welche an einem Rand des Abtastrasters beginnt oder endet. Zweckmäßig enthält die Vorrichtung auch eine Einrichtung zum Erzeugen von Austastsignalen, welche ein Vollbild rund um den Abtastraster der Quelle des Bildsignals schaffen. Die Koinzidenzanzeige kann dann vereinfacht werden, indem es nur erforderlich ist, das angezeigte Bildsignal mit dem Ausgangssignal des Vollbildgenerators zu ver-

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gleichen.

Wenn zugehörige Parameter zu analysieren sind, ist eine Vorrichtung mit einer Quelle des abgetasteten elektrischen Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines zugehörigen Parameters für jeden angezeigten Bildpunkt, gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Kennimpulsgenerator zum Erzeugen eines Kennimpulses für irgendeinen angezeigten Bildpunkt, welcher auch einen Rand des Abtastrasters kreuzt, und durch ein Tor, das durch einen Kennimpuls betätigt wird, um das Ausgangssignal des Computers für irgendeinen Bildpunkt zu behindern, für welchen auch ein Kennimpuls vorhanden ist.

Das Tor, welches das Ausgangssignal des Computers steuert, kann entweder ein Tor sein, welches den Durchgang des Ausgangssignals des Computers überwacht, oder das Tor kann einen festen Bestandteil des Computers bilden und im eingeschalteten Zustand die Tätigkeit des Computers behindern.

Die Art der getrennten Bildelemente wird durch die Funktion des Computers bestimmt, der auf das angezeigte Bildsignal vom Detektor anspricht. Falls daher der Computer und die zugehörige Informationsverarbeitungsvorrichtung (mit wicher sich die Erfindung nicht befaßt) so angeordnet sind, daß die Bildpunkte auf der Basis von einzelnen Sehnen analysiert werden, die sich aus Abtastzeilenkreuzungen mit den Bildpunkten ergeben, wird jedes getrennte Bildelement aus einer einzigen Zeilenabtastkreuzung mit einem Bildpunkt bestehen. Falls jedoch der Computer die Information aus jeder Abtastzeilenkreuzung mit einem Bildpunkt übernimmt, wird jedes getrennte Bildelement aus einem vollständigen Bildpunkt bestehen, das heißt aus einer Reihe miteinander nicht verbundener elektrischer Impulse, die sich aus den Abtastzeilenkreuzungen mit dem Bildpunkt ergeben.

Wenn der Computer die Information aus anderen begrenzbaren Bereichen des Gesamtbildes ableitet, wird jedes getrennte Bildelement dem entsprechend begrenzten Bereich innerhalb des Gesamtbildes entsprechen.

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Nachstehend werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines mit dieser Ausführungsform abgetasteten linken Bildfeldrandes,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 4 die schematische Darstellung eines mit dieser zweiten Ausführungsform abgetasteten linken Bildfeldrandes.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung enthält eine Videosignalquelle 10, einen Detektor 12, einen Austastgenerator 16, einen Steuerimpulsgenerator 30 und eine Synchronisationsstufe 18. Die Signale vom Detektor 12 werden einem Rechner 14 zugeführt. Dieser erzeugt am Ende einer jeden Kreuzung zwischen Merkmal und Abtaststrahl einen Zählimpuls. Das Ausgangssignal des Rechners 14 wird durch das Tor 28 getastet, welches durch den Steuerimpulsgenerator 30 gesteuert wird. Anstelle der willkürlichen Öffnung und Schließung des Tores 28 auf der Basis von ausgewählten Zeitintervallen der Ränder des Abtastrasters wird jedoch die Wirkungsweise des Generators 30 durch einen Bildpunktabtaststromkreis 32 modifiziert. Dieser Stromkreis zeigt an, wenn das angezeigte Bildsignal einer Abtastzeilenkreuzung eines Bildpunktes mit dem vorderen oder hinteren Rand des Abtastrasters koinzidiert, und erzeugt ein Steuersignal, welches seinerseits gewährleistet, daß der Generator das Tor 28 erst öffnet, nachdem das angezeigte Bildsignal dieser besonderen Abtastzeilenkreuzung durchgegangen ist. Zu allen anderen Zeitpunkten öffnet der Generator das Tor 28 zu Beginn jeder Zeilenabtastung, die durch den vorderen Rand des Vollbildes bestimmt wird«

Die Wirkungsweise der Schaltung wird am besten unter Bezugnahme auf Fig. 2 verständlich, welche einen schmalen senkrechten Streifen eines Gesamtfeldes veranschaulicht, das eine Anzahl von Bildpunkten 34, 36 und 38 enthält. Der senkrechte Streifen ist so ge-

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wählt, daß er mit dem vorderen Rand 40 des Vollbildes zusammenfällt. Daraus folgt, daß dieser Rand die Bildpunkte 34 und 36 schneidet, aber links vom Bildpunkt 38 liegt. Der entsprechende Rand 42 des Teilbildes ist ebenfalls in Fig. 2 dargestellt. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, fällt der Rand 42 des Teilbüldes .mit dem Rand 40 des Vollbildes zusammen, außer wenn letzterer mit Abtastzeilenkreuzungen von Bildpunkten koinzidiert. An solchen Stellen werden die Öffnungssignale für das Tor 28 verzögert, bis die Zeilenabtastung die hintere Kante des gekreuzten Bildpunktes überschritten hat, so daß jeder aus der Kreuzung berechnete Informationsimpuls behindert wird. Der Rand des Teilbildes ist in Fig. 2 mit 42 bezeichnet.

Der Bildpunkt 34 wird von dem Rand 40 des Vollbildes gekreuzt. Bei diesem Bildpunkt beginnen alle Abtastkreuzungen mit dem Bildpunkt auf der linken Seite des kreuzenden Randes 40 des Vollbildes, so daß keine derselben gezählt wird. Der Bildpunkt 36 veranschaulicht einen besonderen Fall, in welchem einige der Abtastzeilenkreuzungen auf der rechten Seite des Randes 40 des Vollbildes beginnen. Demgemäß werden Informationssignale, welche sich aus diesen vollständigen Kreuzungen mit dem Bildpunkt 36 ergeben, vom Tor 28 durchgelassen. Die Informationssignale für Sehnen im Bereich 45, die sich aus vollständigen Kreuzungen mit dem Bildpunkt ergeben, stellen daher eine korrekte Information dar und diese ist für die nachfolgende Analyse nicht schädlich. Sobald jedoch der Rand 40 des Vollbildes den umfang des Bildpunktes 36 kreuzt, wie zum Beispiel an der Stelle 44, wird die Öffnung des Tores 28 bis zum Ende der Kreuzung mit dem Bildpunkt 36 verzögert, so daß eine waagerechte Verschiebung des Randes 42 des Teilbildes an dieser Stelle erzeugt wird. Der Rand des Teilbildes folgt dann dem Umfang des Bildpunktes 36, bis der Rand 40 des Vollbildes wieder den Umfang des Bildpunktes 36 kreuzt. Da keine weiteren Kreuzungen des Randes 40 des Vollbildes mit dem Bildpunkt erfolgen, nimmt der Generator 30 seine normale Wirkungsweise wieder auf und öffnet das Tor 28 zu Beginn jeder Zeilenabtastung, welche der durch den Rand 40 gebildeten Begrenzung des Vollbildes entspricht. Die Informationssignale, die sich aus den Sehnen im Bereich 46 ergeben, werden daher vom Tor 28 ebenfalls durchgelassen.

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Der Bildpunkt 38 stellt eine weitere Besonderheit dar. Er befindet sich sehr dicht am linken Bildfeldrand 40. Die gesamte Fläche des Bildpunktes 38 liegt jedoch noch völlig rechts vom Bildfeldrand 40. Somit wird der Steuerimpulsgenerator 30 im Gebiet des Bildpunktes 38 nicht beeinflußt und sämtliche sich vom Bildpunkt 38 ableitenden Signale werden vom Tor 28 durchgelassen.

Der Bildpunktabtaststromkreis 32 enthält zwei Knotenpunkte 48 und 50, mit welchen die beiden Eingänge eines Weder-Noch-Tores 54 verbunden sind. Das Ausgangssignal des Weder-Noch-Tores 54 dient als ein Rückstellungssignal für eine bistabile Vorrichtung 56, deren Ausgangssignal als ein Modifizierungssignal für den Generator 30 dient. Das Ausgangssignal des Generators 16 dient als ein Einstellungssignal für die bistabile Vorrichtung 56. Die beiden Knotenpunkte 48 und 50 sind mit dem Ausgang des Detektors 12 bzw. mit dem Ausgang des Generators 16 verbunden, so daß die bistabile Vorrichtung 56 vor und nach jeder Zeilenabtastung gesetzt wird. Ferner ist in Betracht zu ziehen, daß sich innerhalb des Vollbildes kein Ausgangssignal am Generator 16 ergibt, so daß sich dessen Ausgang aus einem Signalzustand in einen Nichtsignalzustand verändert, wenn die Zeilenabtastung am vorderen (oder linksseitigen) Rand (40 in Fig. 2) des Vollbildes vorbeigeht. Falls auf einer Abtastzeile kein Bildpunkt am vorderen (das heißt linksseitigen) Rand des Vollbildes angezeigt wird, wird das Ausgangssignal des Detektors 12 am Knotenpunkt 48 Null sein und das Ausgangssignal des Generators 16 am Knotenpunkt 50 wird ebenfalls Null sein. Das Weder-Noch-Tor 54 erzeugt dann ein Ausgangssignal, um die bistabile Vorrichtung 56 zurückzustellen und den Generator 30 einzuschalten, damit ein Austastimpuls das Tor 28 öffnet. Dieses läßt dann alle Informationssignale durchgehen, die sich später längs dieser Abtastzeile ergeben. Falls jedoch ein Bildpunkt zu Beginn einer Zeilenabtastung angezeigt wird, die gemäß Fig. 2 durch den vorderen (oder linksseitigen) Rand 40 des Vollbildes bestimmt wird, erscheint ein Ausgangssignal des Detektors 12 am Knotenpunkt 48, obwohl das Ausgangssignal des Generators 16 Null wird. Das Weder-Noch-Tor 54 wird nur wirksam, nachdem das Ausgangssignal des Detektors 12 Twelches der Sehne des gekreuzten Bildpunktes entspricht) ebenfalls Null geworden^ist, was das Ende M 70/47

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der Abtastzeilenkreuzung anzeigt. Die bistabile Vorrichtung 56 wird dann zurückgestellt und erzeugt das entsprechende Signal, welches dem Generator 30 ermöglicht, das Tor 28 zu öffnen.

Das Entgegengesetzte ergibt sich am rechtsseitigen Ende des Vollbildes. Der Stromkreis 32 wird wirksam, um den Durchgang einer Information vom Rechner 14 über den (nicht dargestellten) hinteren, das heißt rechtsseitigen, Rand des Vollbildes hinaus zu behindern.

Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung, deren Wirkungsweise in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Ausführungsform dient dazu, den Durchgang eines zugehörigen Parameters für irgendeinen Bildpunkt im Blickfeld zu behindern, der von einem Rand des Vollbildes gekreuzt wird.

Das System enthält eine Videosignalquelle 10, das einem Detektor 12 zugeführt wird, welcher durch einen Generator 16 gesteuert wird. Sowohl die Quelle 10 als auch der Generator 16 werden ihrerseits durch eine Synchronisationsstufe 18 gesteuert. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden das Ausgangssignal des Detektors 12 und das Ausgangssignal des Vollbildgenerators 16 den Knotenpunkten 48 und 50 eines Bildpunktabtaststromkreises 32 zugeführt, welcher ein Weder-Noch-Tor 54 und eine bistabile Vorrichtung 56 enthält, die in der gleichen Weise wirksam sind, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Das Ausgangssignal vom Knotenpunkt 48 wird auch einem Rechner 58 für den zugehörigen Parameter und einem Antikoinzidenzdetektor 60 zugeführt. Letzterer dient dazu, ein Signal zu erzeugen, um ein Tor 62, das im Ausgangssignalweg des Computers 58 für den zugehörigen Parameter angeordnet ist, an einer festgesetzten Stelle relativ zu jedem Bildpunkt im Blickfeld zu öffnen, unmittelbar nachdem jeder Bildpunkt abgetastet worden ist. Die sich auf jeden Bild-: punkt beziehende und sich beispielsweise aus angezeigten Bildsignalen von vorhergehenden Abtastzeilenkreuzungen ergebende Information, welche vorher im Rechner 58 für den zugehörigen Parameter gespeichert worden ist und welche, nachdem die Abtastung eines jeden Bildpunktes beendet ist, einen vollständigen Parameter für M 70/47

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diesen Bildpunkt darstellt, wird auf diese Weise freigegeben, weil das Tor 62 geöffnet ist.

Das Ausgangssignal der bistabilen Vorrichtung wird dem Eingang eines Kennimpulsgenerators 64 zugeführt. Wenn während der Abtastung des Blickfeldes irgendein Bildpunkt durch den Rand 66 (Fig. 4) des Vollbildes gekreuzt wird, erzeugt die bistabile Vorrichtung 56 ein Behinderungssignal, das auf den Generator 64 zur Einwirkung kommt und in der Form eines zweiten zugehörigen Parameters für diesen Bildpunkt in Umlauf gesetzt wird« Der Kennimpuls für irgendeinen Bildpunkt wird durch das Signal des Antikoinzidenzdetektors 60 freigegeben. Dieser dient auch dazu, das Tor 62 zu betätigen, und zu diesem Zweck ist ein ähnliches Tor 68 im Ausgangssignalweg des Generators 64 vorgesehen.

Der Kennimpuls für irgendeinen Bildpunkt ist dazu bestimmt, ein weiteres Tor 70 im Weg des Signals vom Antikoinzidenzdetektor 60 zum Tor 62 zu schließen. Falls daher ein Kennimpuls für irgendeinen Bildpunkt erzeugt wird, wird das Tor 70 durch den Kennimpuls geschlossen, um den Durchgang eines entsprechenden Signals zum öffnen des Tores 62 zu verhindern. Dies behindert seinerseits den Durchgang des zugehörigen Parameters vom Computer 58 für den zugehörigen Parameter.

Um zu gewährleisten, daß das Tor 62 nicht geöffnet wird, bevor das Tor 70 geschlossen ist, ist eine eine geringe Verzögerung bewirkende Verzögerungseinrichtung 72 zwischen dem Knotenpunkt 74 und dem Tor 70 eingeschaltet, so daß das Signal vom Antikoinzidenzdetektor 60 genügend Zeit hat, das Tor 68 zu öffnen. Außerdem hat der etwa vorhandene Kennimpuls Zeit, das Tor 70 zu schließen, bevor das Öffnungssignal am Tor 70 erscheinVzwecks Weiterbeförderung zum Tor 62.

Beim Vergleich mit den vorhergehenden Ausführungsformen kann der Generator 64 in Verbindung mit den Toren 68 und 70 als ein Teilbildgenerator angesehen werden, welcher ein zweites Bild erzeugt, dessen Ränder mit den Vollbildrändern übereinstimmen, außer wenn ein Bildpunkt den Vollbildrand kreuzt. Im letzteren Fall folgt der M 70/47

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(in Pig. 4 mit 76 bezeichnete) Teilbildrand dem hinteren Umfang des gekreuzten Bildpunktes (das heißt dem Umfang innerhalb des Vollbildes) und behindert den Durchgang des zugehörigen Parameters für diesen Bildpunkt. Die Information, die sich aus Abtastzeilenkreuzungen mit Bildpunkten ergibt, welche teilweise auf der linken Seite des vorderen (das heißt linksseitigen) Randes 66 (Fig. 4) des Vollbildes liegen, wird durch den Computer 58 für den zugehörigen Parameter verarbeitet, aber ^eder von demselben berechnete zugehörige Parameter wird durch das Tor 62 behindert, das geschlossen bleibt. Die Information hingegen, die sich aus Abtastzeilenkreuzungen von Bildpunkten ergibt, welche vollständig auf der rechten Seite des linken Randes 66 des Vollbildes liegen, wird vom Computer 58 für den zugehörigen Parameter verarbeitet a und durchgelassen, weil das Tor 62 geöffnet ist.

Die gleiche Situation ergibt sich am (nicht dargestellten) hinteren, das heißt rechtsseitigen, Rand des Vollbildes. Die Tätigkeit des Stromkreises 32 dient dazu, den Durchgang irgendeines zugehörigen Parameters zu behindern, der vom Rechner 58 für den zugehörigen Parameter aus einer Information berechnet wird, die sich aus Abtastzeilenkreuzungen mit Bildpunkten ergibt, welche den (nicht dargestellten) rechtsseitigen Rand des Vollbildes kreuzen.

Obwohl in den verschiedenen Ausführungsformen nur ein einziger *Rechner 14 oder ein Rechner 58 für den zugehörigen Parameter dargestellt ist, können diese Ausführungsformen mehr als eine solche % Vorrichtung enthalten, um die gleichzeitige Berechnung von zwei oder mehr Parametern zu ermöglichen, die mit Bildpunkten des Blickfeldes verbunden sind»

Obwohl die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 3nur in Verbindung mit der Abtastung in der Zeilenabtastrichtung beschrieben wurde, kann ein zweiter Bildpunktabtaststromkreis 32 vorgesehen werden, um die Koinzidenz des angezeigten Bildsignals mit den oberen und/oder unteren Rändern des Vollbildes festzustellen und die Öffnung des Tores 62 zu steuern, damit der Durchgang von zugehörigen Parametern behindert wird, die sich aus Bildpunkten ergeben, welche die oberen oder unteren Ränder des Vollbildes kreu-

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Die Erfindung ist ferner nicht auf die Anordnung eines Tores 28 oder eines Tores 62 im Ausgangssignalweg des Computers 14 bzw. des Computers 58 für den zugehörigen Parameter beschränkt. Unter gewissen Umständen kann es vorzuziehen sein, die Tätigkeit des Computers 14 oder des Computers 58 für den zugehörigen Parameter während unerwünschter AbtastZeilenkreuzungen zu behindern. In diesem Fall können die beschriebenen Behinderungssignale zum Schließen des Tores 28 oder des Tores 70 auf den Computer 14 bzw. auf den Computer 58 für den zugehörigen Parameter zur Einwirkung gebracht werden.

Obwohl ferner die durch das System gemäß Fig₀ 3bewirkte Korrektur anscheinend alle unkorrekten Informationssignale für den zugehörigen Parameter beseitigt, wird in die vom Tor 62 durchgelassene Information ein statistischer Fehler eingeführt„ Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß es statistisch mehr wahrscheinlich ist, daß größere Bildpunkte die Ränder des Vollbildes kreuzen als kleine Bildpunkte. Dieser statistische Fehler kann jedoch durch entsprechende statistische Korrektur der vom Tor 62 durchgelassenen Information beseitigt werden.

Patentansprüche

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Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BEKKENrELO, Pateniu.iwälte, Köln

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zur Eingabe vom 24. September 1975 vA. Named.Anm. Image Analysing

Computers Limited

P ATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Analysieren der Bildpunkte in einem Blickfeld, bei welchem das Blickfeld abgetastet, ein abgetastetes elek~ trisches Bildsignal erzeugt und ein Informationssignal erzeugt wird, nachdem jedes getrennte Bildelement abgetastet worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austastsignal erzeugt wird, um die Informationssignale zu behindern, die innerhalb eines gewählten Abstandes von einem Rand des Abtastrasters auftretenο

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Abstand vom vorderen Rand des Abtastrasters gleich oder größer gemacht ist als die längste Abmessung irgendeines Bildpunktes im Blickfeld in der Zeilenabtastrichtung.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes getrennte Bildelement aus einer AbtastZeilenkreuzung mit einem Bildpunkt besteht, sowie daß die Informationssignale der Länge de£ betreffenden Kreuzungen entsprechen und auch als Zählimpulse dienen₀

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Informationssignalen ein Größenkriterium auferlegt wird, bevor dieselben gezählt werden·

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationssignale behindert werden, die sich während eines gewählten Abstandes vom vorderen und hinteren Rand, sowie vom oberen Rand des Abtastrasters ergeben.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Abstand vom vorderen und hinteren Rand des Abtastrasters gleich oder größer gemacht ist als die längste Abmessung irgendeines Bildpunktes im Blickfeld ύ in der Zeilenabtastrichtung und daß der gewählte Abstand vom oberen Rand des Ab-

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tastrasters gleich oder größer gemacht ist als die längste Abmessung irgendeines Bildpunktes im Blickfeld in der Bildabtastrichtung.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Bildelemente ganze Bildpunkte sind und daß die Informationssignale zugehörige Parameter sind, die aus der Abtast-■ Zeilenkreuzungsinformation der Bildpunkte berechnet werden«,

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder des Abtastrasters dadurch bestirnt werden, daß dem Abtastraster ein sogenanntes Vollbild überlagert wird, wodurch das Bildsignal auf einem kleinen Bereich am Beginn und am Ende jeder Abtastung behindert wird.

9. Vorrichtung zum Ausführen der Bildanalyse mit einer Quelle des abgetasteten Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines Informationssignals am Ende jeder Abtastzeilenkreuzung des angezeigten Bildsignals, gekennzeichnet durch ein Tor (28), das die Informationssignale wirksam behindert, welche sich während eines gewählten Zeitintervalls vor dem vorderen Rand ces Abtastrasters und nach dem hinteren Rand des Abtastrasters ergeben,,

10, Bildanalysiervorrichtung mit einer Quelle des abgetasteten Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines zugehörigen Parameters aus dem für jeden Bildpunkt angezeigten Bildsignal, gekennzeichnet durch ein Tor (62), das die zugehörigen Parameter wirksam behindert, die sich während gewählter Zeitintervalle mindestens zu Beginn jeder Zeilen- und Bildabtastung ergebene

11. Verfahren zum Analysieren der Bildpunkte in einem Blickfeld, bei welchem das Blickfeld abgetastet, ein abgetastetes elektrisches Bildsignal erzeugt und eLn Informationssignal erzeugt wird, nachdem jedes getrennte Bildelement abgetastet worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austastsignal erzeugt wird, um die Informationssignale zu behindern, welche sich aus

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getrennten Bildelementen ergeben, die einen Rand des Äbtastrasters kreuzen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines Kennimpulses für Jedes getrennte Bildelement, wenn dasselbe einen Rand des Abtastrasters kreuzt, wobei der Kennimpuls zur Erzeugung des Austastsignals dient oder dieselbe steuert, welches das Informationssignal behindert, das sich aus dem getrennten Bildelement ergibt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Kennimpuls für jedes angezeigte Bildsignal, entsprechend einer Abtastzeilenkreuzung eines Bildpunktes, welche am vorderen Rand des Abtastrasters beginnt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Kennimpuls für jedes angezeigte Bildsignal, entsprechend allen Abtastkreuzungen eines Bildpunktes, wenn der Bildpunkt mindestens den vorderen Rand oder den oberen Rand des Abtastrasters kreuzt oder berührt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Kennimpuls für einen Bildpunkt, der den hinteren Rand des Abtastrasters kreuzt n&er berührt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder des Abtastrasters dadurch bestimmt werden, daß dem Abtastraster ein sogenanntes Vollbild überlagert wird, wodurch das Bildsignal auf einem kleinen Bereich am Beginn und am Ende jeder Abtastung behindert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Austastsignal erzeugt wird für ein gewähltes Zeitintervall nach dem Austastsignal des Vollbildes zu Beginn jeder Zeilenabtastung und für ein gewähltes Zeitintervall vor dem Austastsignal des Vollbildes am Ende jeder Zeilenabtastung.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Austastsignal erzeugt wird für ein gewähltes Zeitintervall nach dem Austastsignal des Vollbildes, welches den Beginn jeder Bildabtastung bestimmt.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Austastsignal an den vorderen und hinteren Rändern des Abtastrasters endet, welche durch das Vollbild bestimmt werden, außer für Abtastzeilen, welche am vorderen Rand einen Bildpunkt kreuzen, wobei in diesen Zeilen das Austastsignal für die Dauer der Kreuzung dieser Abtastzeile mit dem Bildpunkt am Rande verzögert wird, um die Informationssignale zu eliminieren, die sich aus jeder solchen Kreuzung ergeben.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein zugehöriger Parameter für jeden angezeigten Bildpunkt berechnet wird, ob derselbe das Vollbild kreuzt oder nicht, und daß auch ein Kennimpuls für jeden angezeigten Bildpunkt erzeugt wird, wenn derselbe einen Rand des Vollbildes kreuzt, wobei der Kennimpuls die Erzeugung des Austastsignals steuert, um den Durchgang des zugehörigen Parameters für irgendeinen mit demselben verbundenen Bildpunkt zu behindern.

21. Schaltungsanordnung mit einer Quelle des abgetasteten Bildsignalf, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines Informationssignals am Ende jeder Abtastzeilenkreuzung mit einem Bildpunkt, gekennzeichnet durch eine Bildpunktabtasteinrichtung (32), welche anzeigt, ob eine Abtastzeilenkreuzung mit dem Beginn oder Ende einer Abtastzeile koinzidiert, und durch ein Tor (62), welches entsprechend der Koinzidenzanzeige wirksam ist, um das Informations signal zu behindern, das sich aus einer Abtastzeilenkreuzung ergibt, welche an einem Rand des Abtastrasters beginnt oder endet.

22« Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Generator (16) zum Erzeugen von Austastsignalen, welche ein Vollbild rund um den Abtastraster der Quelle des Bildsignals schaffen.

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23. Bchaltungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzanzeige bewirkt wird, indem das angezeigte Bildsignal mit dem Ausgangssignal des Vollbildgenerators (16) verglichen wird·

24. Schaltungsanordnung mit einer Quelle des abgetasteten elektrischen Bildsignals, einer Einrichtung zum Anzeigen des Bildsignals und einem Computer zum Erzeugen eines zugehörigen Parameters für jeden angezeigten Bildpunkt, gekennzeichnet durch einen Kennimpulsgenerator (64) zum Erzeugen eines Kennimpulses für irgendeinen angezeigten Bildpunkt, welcher auch einen Rand des Abtastrasters kreuzt, und durch ein Tor (62), das durch einen Kennimpuls betätigt wird, um das Ausgangssignal des Computers (58) für irgendeinen Bildpunkt zu behindern, für welchen auch ein Kennimpuls vorhanden ist₀

25. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Tor (62), welches das Ausgangssignal des Computers (58) überwacht, einen festen Bestandteil des Computers bildet und im eingeschalteten Zustand die Tätigkeit des Computers behindert.

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