DE2220953A1 - Bildpunktauswahl bei der Bildanalyse - Google Patents

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERkENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 28. April 1972 VA// Name d. Anm. IMGE ANALYSING

COMPUTERS LIMITED

Bildpunktauswahl bei der Bildanalyse

Die Erfindung bezieht sich auf die Bildpunktauswahl bei der Bildanalyse.

Unter einem Bildpunkt ist ein Bereich in einem Feld zu verstehen, dessen lichtreflektierend^ oder lichtdurchlässige Eigenschaften von der Umgebung verschieden sind, so daß derselbe visuell unterschieden werden kann_e Bei der Bildanalyse wird das Feld durch eine entsprechende Art des Lichts (wie zum Beispiel durchgelassenes oder reflektiertes Licht) beleuchtet, und ein Videosignal wird durch Abtastung eines Bildes des Feldes erhalten, das beispielsweise auf einer Fotokathode einer Fernsehkameraröhre scharf eingestellt ist„ Auf die gleiche Weise kann eine Probe durch einen Elektronenstrahl abgetastet und ein der Art nach ähnliches Videosignal beispielsweise aus den Probenstromveränderungen oder der Rückstreuung der Elektronen erzeugt werden.

IJach—stehend soll die Bezeichnung "abgetastetes elektrisches Videosignal" jede dieser beüen Quellen umfassen. Um jedoch die Beschreibung zu vereinfachen, wird auf eine Fernsehkamera Bezug genommen, welche auf die Betrachtung eines Feldes eingestellt ist, das durch auffallendes Licht beleuchtet wird_o

Die Amplitude des Videosignals wird in Abhängigkeit von den Veränderungen der Helligkeit des Feldes moduliert. Üblicherweise wird die Amplitude mit der Helligkeit von einem ersten Amplitudenniveau, welches keinem Licht (das heißt Schwarz) entspricht, bis zu einem Maximum oder Spitzenweißniveau zunehmen.

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Wenn das Feld in üblicher Weise durch eine Reihe paralleler, im Abstand liegender Zeilen abgetastet wird, wird sich die Videosignalamplitude längs jeder Zeilenabtastung verändern und der augenblickliche Wert wird davon abhängen, ob der abtastende Lichtfleck in diesem Augenblick einen hellen oder dunklen Bereich des Feldes untersucht. Wenn ein einfacher dunkelgrauer Bildpunkt betrachtet wird, der einem hellen Hintergrund überlagert ist, wird die Videosignalamplitude von einem hohen v/ert auf einen niedrigen Wert abnehmen, sobald jede Zeilenabtastung den Bildpunkt kreuzt, und wird auf diesem niedrigen Wert verbleiben, bis der abtastende Lichtfleck den Bildpunkt wieder verläßt. Da angenommen werden kann, daß sich der Lichtfleck mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, stellt die Dauer der Amplitude nve ränderung in dem Videosignal die Länge der Sehne dar, welche durch diese besondere Zeilenabtastung erzeugt wird, die den Bildpunkt kreuzt.

Verschiedene geometrische Maße des Bildpunktes können durch mathematische Verarbeitung der von diesen Sehnenkreuzungen herrührenden Amplitudenveränderungen erhalten werden. Um jedoch die den Sehnenkreuzungen entsprechenden Signale in eine brauchbare Form zu bringen, wird das Videosignal der sogenannten «■ Erfassung unterworfen, durch welche die augenblickliche Amplitude des Videosignals mit einer Schwellenspannung verglichen wird, die zwischen der dem Hintergrund entsprechenden Amplitude des Videosignals und der dem Bildpunkt entsprechenden Amplitude des Videosignals eingestellt ist. Wenn die Videosignalamplitude kleiner als die Schwellenspannung ist, zeigt dies an, daß der abtastende Lichtfleck den Bildpunkt untersucht. Das Ausgangssignal der im Detektor verwendeten Vergleichseinrichtung kann daher einen Zustand 1 eines Signals binärer Art erzeugen, wenn die Videosignalamplitude unterhalb der Schwellenspannung liegt, und einen Zustand O des Signals binärer Art, wenn die Videosignalamplitude größer ist als die Schwellenspannung.

Jeder Zustand 1 des binären Signals stellt einen elektrischen

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Impuls dar, der nachstehend als ein Kreuzungsimpuls bezeichnet wirdc Die Kreuzungsimpulse können in bekannter Weise kombiniert werden, um ein Signal zu erzeugen, welches die Fläche des Bildpunktes anzeigt, und außerdem können die waagerechten und senkrechten Projektionen des Bildpunktes aus den Kreuzungsimpulsen erhalten werden.

Wenn sich mehr als ein Bildpunkt in einem Feld befindet, beziehen sich, die während einer vollständigen Feldabtastung erhaltenen Kreuzungsimpulse auf zwei oder mehrere Bildpunkte in dem Feld. Ebenso wird sich irgendeine Videosignalinformation, die durch diese Impulse gesperrt wird, auf alle Bildpunkte in dem Feld beziehen. Wenn nicht nur ein Gesamtwert oder Durchschnittswert gewünscht wird, können spezielle Werte für jeden Bildpunkt, v/ie zum Beispiel Fläche, Dichte usw., erst erhalten werden, wenn ein zugehöriger Parameterrechner, der durch einen entsprechenden Koinzidenzdetektor gesteuert wird, verwendet wird, wie in der britischen Patentschrift 1.264.805 beschrieben ist.

Ein anderes Verfahren besteht darin, nur die Kreuzungsimpulse auszuwählen, die aus der Abtastung eines der Bildpunkte in dem Feld erhalten werden, und nur den ausgewählten Kreuzungsimpulsen zu gestatten, während einer einzigen Feldabtastung als ein Ausgangssignal hindurchzugehen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung, die als ein Lichtschreiber bezeichnet wird, und mit einem System, das einen solchen Lichtschreiber verwendet, durch welchen jeder Bildpunkt in dem Feld nach Belieben ausgewählt werden kann, so daß nur die Kreuzungsimpulse, die sich aus der Abtastung des ausgewählten Bildpunktes ergeben, in dem Ausgangssignal erscheinen. Auf diese Weise kann jeder interessierende Bildpunkt in einem Feld getrennt analysiert werden. Wenn die Abtastungsstandards des Fernsehens verwendet werden, ist die Geschwindigkeit des Verfahrens nur durch die Geschwindigkeit begrenzt, mit welcher die Bedienungsperson verschiedene Bildpunkte auswählen kann»

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Gemäß der vorliegenden Beschreibung besteht ein Lichtschreiber aus einem lichtempfindlichen Stromkreiselement, welches ein elektrisches Signal oder eine Veränderung in einem hindurchgehenden elektrischen Strom erzeugt, wenn sich die Menge des auffallenden Lichts verändert, aus einer Einrichtung zur Beschränkung des Blickfeldes des lichtempfindlichen Stromkreiselements, so daß nur Veränderungen der Beleuchtung innerhalb des Blickfeldes die elektrischen Charakteristiken des Stromkreiselements beeinflussen, und aus einer Einrichtung, durch welche das Stromkreiselement so angeordnet werden kann, daß das Blickfeld eine beschränkte Fläche eines Fernsehmonitorschirms bildet.

Das is lichtempfindliche Stromkreiselement besteht beispielsweise aus einer lidatempfindlichen Diode, deren leitender Zustand mit zunehmender Beleuchtung zunimmt.

In einem System, welches einen Lichtschreiber zum Auswählen von Bildpunkten aus einem dargestellten Bild verwendet, ist gemäß einem Merkmal der Erfindung eine Stromkreiseinrichtung vorgesehen, welche einen elektrischen Impuls aus dem lichtempfindlichen Stromkreiselement des Lichtschreibers bei der nächsten und den folgenden Zeilenabtastungen wieder in Umlauf setzt, eine Einrichtung zum Abtasten der Koinzidenz zwischen dem wieder in Umlauf gesetzten Impuls und einem Kreuzungsimpuls, der während einer der Zeilenabtastungen des dargestellten Bildes auftritt, und eine weitere Stromkreiseinrichtung, welche mindestens den Koinzidententeil des Kreuzungsimpulses und jeden Kreuzungsimpuls freigibt, der sich bei den folgenden Zeilenabastungen ergibt und der mindestens teilweise mit einem Signal koinzident ist, das durch die weitere Stromkreiseinrichtung bei der vorhergehenden Zeilenabtastung freigegeben wird.

Vorzugsweise wird durch das Abtasten der Koinzidenz die weitere WiederInumlaufsetzung des Sperrsignals unterdrückt.

Das Signal aus dem lichtempfindlichen Stromkreiselement wird

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vorzugsweise verwendet, um eine bistabile Vorrichtung einzustellen, welche erst am Ende einer vollständigen Feldabtastung zurückgestellt wird. Außerdem wird zweckmäßig eine monostabile Vorrichtung verwendet, um einen kurzen Sperrimpuls aus der vorderen Kante des eingestellten Zustandsignals der bistabilen Vorrichtung zu erzeugen.

Die Stromkreiseinrichtung zur Freigabe des ersten und nachfolgender Kreuzungsimpulse für den ausgewählten Bildpunkt verwendet gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung den ersten Kreuzungsimpuls als ein Sperrsignal, um einen Teil oder den ganzen mit demselben übereinstimmenden Kreuzungsimpuls auf der nächsten Zeilenabtastung freizugeben. Der so freigegebene Kreuzungsimpuls wird dann in der gleichen Weise verwendet, um irgendeinen übereinstimmenden Kreuzungsimpuls auf der nächsten Zeile freizugeben, solange kein übereinstimmender Kreuzungsimpuls auf einer nachfolgenden Zeilenabtastung zu finden ist. Dadurch wird das Ende des Bildpunktes angezeigt.

Eine zusätzliche Stromkreiseinrichtung ist gemäß einem dritten Merkmal der Erfindung vorgesehen, um das Tor für jede folgende Zeilenabtastung früher zu öffnen, als wenn nur der Kreuzungsimpuls aus der vorhergehenden Zeilenabtastung zur Steuerung des Tores verwendet würde. Eine solche Einrichtung wird als "vorausschauend" bezeichnet und eine Fangzone wird vor der vorderen Kante jedes Bildpunktes in dem Feld erzeugt. Vorzugsweise ist eine weitere Stromkreiseinrichtung vorgesehen, um den Durchgang von in der Fangzone entstehenden Kreuzungsimpulsen zu unterdrükken, welche sich nicht auf den die Fangzone erzeugenden Bildpunkt beziehen.

Die durch die weitere Stromkreiseinrichtung freigegebenen Kreuramgsimpulse können verwendet werden, um das ursprüngliche Videosignal zu sperren, so daß die analogen Amplitudenveränderun- £en des Videosignals, die sich aus der Abtastung eines ausgewählten Bildpunktes ergeben, von jenen isoliert werden können,

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die dem restlichen Teil des Feldes entsprechen.

Die Erfindung ermöglicht, daß eine Strukturerkennung an den Bildpunkten in einem zu analysierenden Feld ausgeführt wird. Unter Struktur_erkennung ist die Erkennung von Bildpunkten zu verstehen, die alle einer Klasse angehören und eine gemeinsame Charakteristik aufweisen, wie zum Beispiel Form, Farbe usv/.

In einem Bildanalysiersystem, das eine Abtastungsvorrichtung zum Erzielen elektrischer Signale enthält, welche Bildpunkte in einem Feld darstellen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Lichtschreiber zum Isolieren elektrisher Signale, welche sich auf einen spezifischen Bildpunkt in einem Feld beziehen, und eine Rechnervorrichtung zum Berechnen eines Wertes für einen Parameter des spezifischen Bildpunktes, sov/ie eine Schalteinrichtung vorgesehen, die auswählt, welcher von zwei oder mehr Speichern die Signale aufnehmen soll, die sich auf den berechneten Parameterwert für den besonderen Bildpunkt beziehen.

Die elektrischen Signale, die sich auf die Bildpunkte beziehen, können die Amplitudenveränderungen des Videosignals sein, die bei der Abtastung eines Bildes des Feldes, zum Beispiel durch eine Fernsehkamera, erhalten werden, um dadurch die Ausführung von Dichte- und Volumenmessungen an den Bildpunkten zu ermöglichen, wie in der britischen Patentanmeldung 9737/71 beschrieben ist. Es können aber auch die ein sogenanntes erfaßtes Signal bildenden elektrischen Impulse sein, welche durch Schwellenanzeige der Impulsveränderungen des Videosignals erhalten werden, wodurch die Berechnung von Parametern ermöglicht wird, wie zum Beispiel Fläche, waagerechte und senkrechte Projektion, Umfang usw., wie in der britischen Patentanmeldung 9738/71 beschrieben ist.

Zv/eckmäßig können zwei oder mehr Parameter aus den durch den Lichtschreiber isolierten Signalen gleichzeitig berechnet wer-

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den, wobei getrennte Speicher mit einer entsprechenden Zahl von gleichzeitig betätigbaren Schaltern vorgesehen sind, um die berechneten Vierte in die getrennten Speicher für die verschiedenen Werte zu lenken.

Eine mögliche Anwendung der Erfindung besteht darin, die Gesamtfläche von beispielsweise kreisförmigen Bildpunkten von der Gesamtfläche von beispielsweise dreieckigen Bildpunkten in einem zu analysierenden Feld zu isolieren. Zu diesem Zweck besteht die gemäß der Erfindung vorgesehene Schalteinrichtung aus zwei getrennten Schaltern, von denen der eine mit einem Kreis und der andere mit einem Dreieck bezeichnet ist. Die Analyse wird ausgeführt, indem der Lichtschreiber auf jeden Bildpunkt in dem Feld gerichtet wird und der mit einem Kreis bezeichnete Schalter niedergedrückt wird, wenn der Bildpunkt kreisförmig ist, oder der mit einem Dreieck bezeichnete Schalter, wenn der Bildpunkt dreieckig ist.

Die Schalteinrichtung kann irgendeine Form aufweisen und kann aus Druckknopfschaltern oder aus mit dem Fuß betätigten Schaltern bestehen, je nach der Anwendung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die die Schalteinrichtung bildenden Schalter direkt auf dem Lichtschreiber angeordnet, so daß dieselben durch den Zeigefinger der Hand der den Lichtschreiber haltenden Bedienungsperson betätigbar sind.

Um einen Lichtschreiber für Veränderungen der Beleuchtung der Umgebung weitgehend unempfindlich zu machen, kann eine Darstellungsröhre verwendet werden, welche einen sogenannten Doppelphosphor aufweist, wobei eine Komponente des Phosphors bei Beschießung mit Elektronen sichtbares Licht emittiert, während die andere Komponente beispielsweise ultraviolettes Licht emittiert« In dem Lichtschreiber wird dann ein lichtempfindliches Stromkreiselement verwendet, welches auf ultraviolettes Licht

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gut anspricht und auf Licht im sichtbaren Bereich schlecht anspricht.

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

Figo 1 graphisch gemäß der Erfindung erzeugte Sperrsignale, welche Kreuzungsimpulse eines Bildpunktes kreuzen, die sich bei späteren Abtastungen in dem Raster ergeben,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Teils eines Bildanalysiersystems, welches einen Lichtschreiber zum Auswählen von Bildpunkten in einem Feld, verwendet,

Fig. 3 schematisch jene Kreuzungsimpulse der Zeilenabtastung, welche durch die Lichtschreiberauswahl ohne die sogenannte "Vorausschau" freigegeben würden,

Fig. 4 schematisch die Kreuzungsimpulse, welche für den gleichen Bildpunkt der Figur 3 freigegeben werden, wenn die "Vorausschau" vorgesehen ist,

Fig. 5 die Wirkung einer unqualifizierten "Vorausschau",

Fig. 6 die Wirkung der Unterdrückung von Kreuzungsimpulsen, die sich während der "Vorausschau" in der durch den Kreuzungsimpuls auf der vorhergehenden Zeile erzeugten Fangzone ergeben, wenn diese Kreuzungsimpulse mit dem Kreuzungsimpuls innerhalb des Bildpunktes auf der laufenden Zeile nicht kontinuierlich sind,

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Abänderung, welche dem Stromkreis der Figur 2 hinzugefügt werden kann,

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Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Bildanalysiersystems mit einem Lichtschreiber, welcher eine Schalteinrichtung für die Strukturerkennung enthält, und

Fig. 9 eine schaubildliche Ansicht eines Lichtschreibers, welcher Druckknopfschalter für die Strukturerkennung enthält.

Es wird angenommen, daß ein (nicht dargestellter) Lichtschreiber auf einen Fernsehmonitorschirm gerichtet ist,und die schematische Darstellung der Figur 1 veranschaulicht die Zeilen, welche einen Teil des Abtastrasters bilden. Den Zeilen ist ein Bereich 10 überlagert, welcher das typische Blickfeld des Lichtschreibers darstellt. Es wird angenommen, daß der A abtastende Lichtfleck auf dem Schirm von links nach rechts abtastet,und das erste Phosphorelement auf dem Schirm, das innerhalb des Blickfeldes 10 abzutasten ist, bewirkt eine plötzliche Veränderung der elektrischen Leitungscharakteristiken der lichtempfindlichen Vorrichtung 14 (Fig. 2) in dem Lichtschreiber. Die Vorrichtung 14 ist beispielsweise eine Fotottkdiode.

Die Veränderung der elektrischen Charakteristiken der Vorrichtung 14 dient zum Einstellen einer bistabilen Vorrichtung 16, deren Rückstellungseingang 18 am Ende jeder Feldabtastung ein Signal zugeführt wird, das von dem Bildsynchronisierungssignal abgeleitet ist. Die bistabile Vorrichtung 16 kann daher während irgendeiner einzigen Feldabtastung nur einmal eingestellt werden.

\ienn angenommen wird, daß jede Zeile in eine große Zahl von in gleichem Abstand liegenden Stellen unterteilt ist, ist das Zeitintervall (welches als ein Bildpunktzeitintervall bezeichnet wird) die Zeit, die zum Abtasten des Abstandes zwischen zwei Stellen in einer Zeile erforderlich ist.

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Die in eingestelltem Zustand befindliche bistabile Vorrichtung 16 erzeugt ein Ausgangssignal Q, welches als Eingang für eine monostabile Vorrichtung 20 dient, die dazu bestimmt ist, einen einzigen Impuls zu erzeugen, dessen Dauer gleich einem Bildpunkt Intervall ist, wie bei 22 in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Der Impuls 22 wird für eine Zeile um vier Bildpunktintervalle durch die Verzögerungseinrichtung 24 (Fig. 2) verzögert. Dies ist im Raster der Figur 1 auf der nächsten Zeile dargestellt und mit 26 bezeichnet. Die durch die Verzögerungseinrichtung 24 erzeugte Verschiebung bewegt einfach den Beginn der durch den Lichtschreiber erzeugten Spur von der mit 22 bezeichneten Stelle nach links. Dies ist nicht wichtig und die Verzögerungseinrichtung 24 kann weggelassen werden, ohne die Y/irkungsweise des Stromkreises zu beeinflussen.

Der Impuls 26 wird über das Oder-Tor 28 dem Knotenpunkt 30 am Eingang einer Verzögerungseinrichtung 32 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 32 bildet einen Eingang für ein Und-Tor 34, dessen Ausgangssignal den zweiten Eingang für das Oder-Tor 28 liefert. Ein zweiter Eingang für das Und-Tor 34 wird von einem Umkehrverstärker 38 erhalten, dessen Aufgabe darin besteht, dem Und-Tor 34 ein Signal zuzuführen, damit jeder verzögerte Impuls über das Oder-Tor 28 und die Verzögerungseinrichtung 32 wieder in Umlauf gesetzt wird, bis eine Koinzidenz zwischen einem Impuls am Knotenpunkt 30 und einem Kreuzungsimpuls am Knotenpunkt 36 besteht. Die Verzögerungseinrichtung 32 verzögert das Signal am Knotenpunkt 30 um eine Zeilenabtastung weniger einem Bildpunktintervall, so daß Impulse 26', 2b" usw. erzeugt werden. Die Verzögerungseinrichtung 32 besteht beispielsweise aus einem Schieberegister.

Bei Darstellung auf einem Monitorschirm wirden die Impulse 26, 26' usw. eine Spur erzeugen, die an der dem Impuls 26 entsprechenden Stelle beginnt. Da die Spursignale als Sperrsignale verwendet werden sollen, werden die am Knotenpunkt 30 erscheinenden Spurimpulse 26, 26« usw. zwei Verzögerungseinrichtungen 42 und

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44 zugeführt, welche in Reihe geschaltet sind und von denen jede eine Verzögerung von einem Bildpwunktintervall einführt, so daß ein Sperrsignal mit einer Breite von drei Bildpunktintervallen gebildet werden kann. Die Verzögerungseinrichtungen 42 und 44 sind beispielsweise bistabile Elemente eines Schieberegisters. Der Eingang der Verzögerungseinrichtungen 42 und 44 bil-•det einen Eingang und die Ausgangssignale der beiden einzelnen Einrichtungen bilden die beiden anderen Eingänge eines Oder-Tores 46 mit drei Eingängen. Das Ausgangssignal des letzteren liefert das Sperrsignal mit einer Breite von drei Bildpunktintervallen, welches zusammen mit irgendeinem am Knotenpunkt 36 erscheinenden Signal den beiden Eingängen eines Und-Tores 48 zugeführt wird. Ein Signal am Ausgang dieses letzteren Tores zeigt die Koinzidenz zwischen dem Sperrsignal und einem Kreuzungsimpuls an. Dieses Signal dient zum Einstellen einer bistabilen Vorrichtung 49 (welche am Ende des Bildes durch den Bildsynchronisierungsimpuls zurückgestellt wird). Im eingestellten Zustand erzeugt die Vorrichtung 49 ein Ausgangssignal für den Umkehrverstärker 38, durch welches das vorher am Und-Tor 34 vorhandene Signal aufgehoben und die Wiederinumlaufsetzung des Impulses in der Verzögerungseinrichtung 32 unterdrückt wird.

Das Ausgangssignal des Oder-Tores 46 erscheint am Knotenpunkt 50 und wirsEd von dort über das Oder-Tor 52 einem der Eingänge des Und-Tores 54 über den Knotenpunkt 56 zugeführt. Wenn ein erfaßter Videosignalimpuls, der am Knotenpunkt 36 erscheint, zeitlich mit dem eine Breite von drei Bildpunktintervallen aufweisenden Sperrsignal am Knotenpunkt 56 übereinstimmt, wird derselbe zum Knotenpunkt 58 durchgelassen (das heißt zum Ausgang des Und-Tores 54).

Ein Signal am Knotenpunkt 58 wird einem Eingang des Und-Tores 60 zugeführt und da das Signal am Knotenpunkt 56 den anderen Hingang des Und-Tores 60 bildet, erscheint ein Ausgangssignal am Knotenpunkt 62, so daß am Knotenpunkt 56 ein kontinuierliches Signal für die Dauer des am Knotenpunkt 36 auftretenden

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Kreuzungsimpulses vorhanden ist. Auf diese V/eise ist das Signal am Knotenpunkt 56 in seiner Dauer nicht von dem eine Breite von drei Bildpunktintervallen aufweisenden Sperrsignal vom Oder-Tor 46 abhängig, wie es früher der Fall war. Der erste erfaßte Videosignalimpuls, der freizugeben ist, ist auf Zeile 63 in Fig. 1 dargestellt und mit 6^lJ> bezeichnet.

?,s ist zu bemerken, daß nur jener Teil des Impulses 65, welcher mit dem eine Breite von drei Bildpunktintervallen aufweisenden Sperrsignal vom Oder-Tor 46 übereinstimmt^, und demselben folgt, dem Knotenpunkt 58 zugeführt wird, und daß irgendein Teil des Impulses 65, der vor dem eine Breite von drei Bildpunktintervallen aufweisenden Sperrsignal vom Oder-Tor 46 auftritt (wie durch die unterbrochene Umrißlinie bei 67 gezeigt ist), verloren geht.

Das in Fig. 2 veranschaulichte System kann mit einem Bildanalysiersystem verwendet werden, in welchem das analoge Videosignal in regelmäßigen Zeitintervallen abgetastet wird, welche durch Taktgeberimpulse von einem Steueroszillator gesteuert v/erden. Das analoge Videosignal wird, längs jeder Zeilenabtastung beispielsweise ungefähr eintausendmal abgetastet. Obwohl nicht dargestellt, wird jeder abgetastete Amplitudenwert mit einer Schwellenspannung verglichen, um die sogenannte ·& Erfassung zu bewirken, und ein erfaßtes Videosignal binärer Art wird erzeugt, v/elches an der Abtaststelle den Zustand 1 aufweist, wenn die Amplitude das Schwellenkriterium erfüllt, und den Zustand 0, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist. Ein sogenanntes "Leerbild"-Sperrsignal wird erhalten, indem der mit dem Sperrsignal übereinstimmende Kreuzungsimpuls um eine Zeilenabtastperiode■ verzögert und das verzögerte Signal verwendet wird, um irgendeinen übereinstimmenden Kreuzungsimpuls auf der nächsten Zeile freizugeben. Irgendein so durchgelassenes Signal wird in gleichem i-Iaße verzögert und dazu verwendet, irgendeinen übereinstimmenden Kreuzungsimpuls auf der nächstfolgenden Zeile durchzulassen usw. Da die Kreuzungsimpulse binäre Form aufweisen,

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können in dem System der Figur 2 Schieberegister verwendet v/erden, um die Kreuzungsimpulse des erfaßten Videosignals zu speichern.

Die am Knotenpunkt 58 erscheinenden Impulse werden daher einem zusammengesetzten Schieberegister 64 - 80 zugeführt, in welchem jedes der Elemente 64, 66, 68, 70 und 74, 76, 78, 80 aus einer einzigen Schieberegistereinheit bistabiler Art besteht, während das Element 72 aus einer mehrfachen Einheit besteht, weiche L 8 bistabile Einheiten hintereinander aufweist, wobei L die Gesamtzahl der Taktgeberimpulse (und daher der Abtaststellen) in einer Zeilenabtastperiode bedeutet. Unter diesen Umständen wird das Schieberegister 64 - 80 als aus einer einzigen Einheit bestehend angesehen und diese ist allgemein mit 82 bezeichnet.

Bei Koinzidenz eines Sperrsignals mit einem Kreuzungsimpuls 65 (Fig. 1) der Zeilenabtastung wird ein Signal vom Knotenpunkt 58 am Knotenpunkt 86 erscheinen. Da dieses Signal mit dem Sperrimpuls übereinstimmt, der am Knotenpunkt 50 erscheint und der über das Oder-Tor 88 auch am Knotenpunkt 90 erscheint, v/erden beiden Eingängen des Und-Tores 92 Signale zugeführt«, Das Ausgangssignal des Und-Tores 92 erzeugt einen Zustand 1 des Einganges zum Schieberegister 82 für die Dauer der Koinzidenz zwischen dem Sperrsignal und dem Kreuzungsimpuls 65 der Zeilenabtastung. Das Schieberegister 82 wird durch auf dasselbe zur Einwirlomg kommende Taktgeberimpulse kontinuierlich verschoben. Der Zustand 1 des Einganges wird dadurch durch das Register verschoben und erscheint wieder am Ausgang am Knotenpunkt 94 eine Zeilonabtastperiode später.

Dan .;,rc ehe inen dieses Invpulses am Knotenpunkt 94 liefert einen ..ingang fur das Oder-Tor 68 während der Zeilenabtastung, die unmittelbar auf jene folgt, während welcher derselbe erzeugt Dor gleiche Impuls wird über das Oder-Tor 96 und das

5?. dem Knotenpunkt 56 zugeführt, um dadurch zu ermöglichen, daß irgendein erfaiiter Videosignalimpuls am Knotenpunkt

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36, der mit demselben übereinstimmt, am Knotenpunkt 58 erscheint. Wie während der Kreuzung der ernten Zeilenabtastung mit dem Bildpunkt wird das Ausgangssignal am Knotenpunkt 58 auf den Knotenpunkt 86 übertragen und in Kombination mit dem Ausgangssignal des Oder-Tores 88 erzeugen die Koinzidenzsignale einen Zustand 1 im Ausgangs signal des Und-Tores 92, v/elcher wieder auf den Eingang des Registers 82 übertragen wird.

Die Koinzidenz des Signals am Knotenpunkt 86 und am Knotenpunkt 94 wird auch durch das Und-Tor 98 angezeigt und das koinziclente Ausgangssignal desselben wird zum Einstellen einer bistabilen Vorrichtung 100 verwendet, deren Ausgangssignal Q einem weiteren Eingang des Oder-Tores 88 zugeführt wird. Die bistabile Vorrichtung 100 wird erst beim Verschwinden des Signals am Knotenpunkt 86 infolge der Wirkung des Umkehrverstärkers 102 zurückgestellt. Infolgedessen wird das Ausgangssignal Q der bistabilen Vorrichtung 100 für die Dauer des Kreuzungsimpulses 104 (Fig. 1) der Zeilenabtastung auf der nächsten Zeile kontinuierlich dem Oder-Tor 88 zugeführt. Da jedoch der (über das Register 82) verzögerte Impuls aus der vorhergehenden Zeile nicht mit dem Ansatz des Impulses 104 beginnt, geht der erste Teil dieses Impulses verloren, wie es bei dem Teil 67 des Impulses 65 auf der vorhergehenden Zeile der Fall ist.

Ziim Zwecke der Veranschaulichung dieses Mangels ist in Fig. 3 ein typischer Bildpunkt 11 dargestellt, welcher von der Spur 26 eines (nicht dargestellten) Lichtschreibers gekreuzt wird, der rechts von und oberhalb des Bildpunktes 11 angeordnet ist. Die waagerechten Linien 106 in Fig. 3 veranschaulichen die Kreuzungsimpulse der Zeilenabtastung, welche am Knotenpunkt 58 für den Bildpunkt 11 in dem Fall erhalten werden, dai3 das System der Figur 2 nur jene ganzen Zahlen umfaßt, die beschrieben worden sind.

Um diesen Hangel zu überwinden, ist eine sogenannte "Vo raus schau" vorgesehen, indem dem Oder-Tor 96 Ausgangssignale von den Kegi-

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stereinheiten 72, 74, 76, 78 und 80 zugeführt werden. Auf diese V/eise wird dem Knotenpunkt 56 ein Signal bis zu vier Abtaststellen (= Bildpunktintervallen) früher zugeführt als es der Fall wäre, wenn dem Oder-Tor 96 nur das Signal vom Knotenpunkt 94 zu-.geführt würde. Die Wirkung ist in Fig. 4 veranschaulicht, in welcher der gleiche Bildpunkt 11 von der gleichen Spur 26 gekreuzt wird und in welcher die durch das Tor 54 freigegebenen Kreuzungsimpulse der Zeilenabtastung durch die waagerechten Linien 108 dargestellt sind.

"Jährend die Anordnung der sogenannten Vorausschau sicherstellt, daß ein großer Teil der Fläche eines Bildpunktes, wie zum Beispiel 11, durch die erfaßte Videosignalinformation dargestellt v;ird, die aus den am Knotenpunkt 58 erscheinenden Kreuzungsimpulsen erhältlich ist, wird die Vorausschaueinrichtung die Wirlaing haben, am Knotenpunkt 36 erscheinende Kreuzungsimpulse von Bildpunkten einzuschließen, welche in den Vorausschaubereich vor der vorderen Kante des Bildpunktes 11 eintreten. Dies ist deutlich in Fig. 5 veranschaulicht, in welcher der gleiche Bildpunkt 11 wieder von der gleichen Spur 26 gekreuzt wird und in welcher die Grenze der Vorausschau auf jeder Zeilenabtastung durch die Punkte 110 bezeichnet ist. Der geometrische Ort dieser Punkte kreuzt einen zweiten Bildpunkt 112 und jeder der Kreuzungsimpulse der folgenden Zeilenabtastung, die sich aus dem Bildpunkt ergeben, v/ird ebenfalls zum Knotenpunkt 58 freigegeben.

Dies ist natürlich unerwünscht und eine weitere Verbesserung ist in dem System der Figur 2 vorgesehen, um diese Möglichkeit zu vermeiden. Aus diesem Grund ist der erste Teil des Registers 82 in vier getrennte bistabile Einheiten 64, 66, 68, 70 unterteilt. 1'¹Ur jede dieser bistabilen Einheiten ist ein zweiter eingestellter Eingang vorgesehen, der von dem Ausgangssignal eines Und-Tores 114, 116, 118 bzw. 120 gebildet wird. Jedes dieser Tore v/eist zwei Lingänge auf, nämlich einen gemeinsamen Eingang von den Ausgangesignal eines Und-Tores 122 und den anderen von jeder der vier hintereinandergeschalteten bistabilen Schieberegi-

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ßtereinheiten 124, 126, 128 bzw. 130.

Die beiden Eingänge des Und-Tores 122 sind mit dem Knotenpunkt 94 und mit einer v/eiteren bistabilen Schieberegistereinheit 132 über einen Umkehrverstärker 134 verbunden. Ein Zustand 1 wird daher am Knotenpunkt 136 erhalten, falls am Knotenpunkt 94 ein Zustand 1 vorhanden ist, dem ein Zustand 0 vorausging, den nunmehr das Ausgangssignal der Schieberegistereinheit 132 aufweist. Das Und-Tor 122 führt daher dem Knotenpunkt 136 ein Ausgangssignal zu, sobald die vordere Kante des Kreuzungsimpulses einer Zeilenabtastung am Knotenpunkt 94 erscheint, der gegenüber der vorhergehenden Zeile verzögert ist.

Das Signal am Knotenpunkt 58 wird auch dem Knotenpunkt 13ö zugeführt und bildet einen Eingang für die vier hintereinandergeschalteten Schieberegistereiniieiten 124, 126, 128, 130. In diesen Einheiten werden daher die binären Werte der letzten vier Abtastsignale gespeichert, die dem Erscheinen einer vorderen Kante eines verzögerten Impulses aus einer vorhergehenden Zeile unmittelbar vorangehen. Beim Empfang eines Signals am Knotenpunkt 136 werden die an den Knotenpunkten 140, 142, 144 bzw. 146 über die Und-Tore 114, 116, 118 bzw. 120 auf die zweiten eingestellten Eingänge der bistabilen Einheiten 64, 66, 68 bzw. 70 übertragen.

Die an den Knotenpunkten 14O, 142, 144, 146 erscheinenden Signale sind davon abhängig, ob sich die bistabilen Einheiten 124, 126, 128, 130 in ihrem eingestellten oder zurückgestellten Zustand befinden. Wenn sie sich im zurückgestellten Zustand befinden, weisen die Signale an den Knotenpunkten 140, 142, 144, 146 con Zustand 0 auf und kein Signal wird über die Und-Tore 114, 116, 11ö, 120 auf die bistabilen Einheiten 64, 66, 68, 70 übertragen.

i)or Zustand der bistabilen Einheiten 124, 126, 128, 130 wird durch das Und-Tor 148 gesteuert, dessen beiden Eingängen ein

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Signal vom Knotenpunkt 138 über den Umkehrverstärker 150 und vom Knotenpunkt 94 über den Umkehrverstärker 152 zugeführt wird.

Wenn sowohl auf der laufenden als auch auf der vorhergehenden Zeilenabtastung ein koinzidenter Zustand 0 angezeigt wird, werden alle Schieberegistereinheiten 124, 126, 128, 130 zurückgestellt.

Die Wirkung der HilfsSchieberegister 124, 126, 128, 130 und der Und-Tore 114, 116, 118, 120 ist in Fig. 6 veranschaulicht. Im Hinblick auf den Vorausschaubereich gehen die Kreuzungsimpulse 154 von einem Bildpunkt 156, welcher teilweise in der Fangzone des größeren "erfaßten" Bildpunktes 158 liegt, zum Knotenpunkt 58 hindurch. Da jedoch während der Vorausschauperiode zwischen jedem Impuls 154 und der vorderen Kante jedes Kreuzungsimpulses vom Bildpunkt 158 auf der gleichen Zeile ein koinzidenter Zustand 0 auftritt, werden alle Einheiten 124, 126, 128, 130 auf 0 zurückgestellt, bevor das Signal der vorderen Kante am Eingang zum Register 82 ankommt. Der geometrische Ort der Vorausschau wird demnach der vorderen Kante des Bildpunktes 158 folgen und wird nicht unmittelbar auf dem Bildpunkt 156 übertragen, wie zwischen den Bildpunkten 11 und 112 in Fig. 5.

Die Form des Bildpunktes 158 (Fig. 6) ist so gewählt worden, daß ■oin Bildpunkt gezeigt wird, der zwei vordere Kanten aufweist. Die zweite vordere Kante 162 erzeugt ihre eigene Vorausschauperiode und alle Kreuzungsinformationen, die zwischen jedem der Punkte 164 und der Kante 162 auftreten, werden in den Registereinheiten 64, 66, 68, 70 gestrichen. Dadurch wird das Auffangen irgendeines Bildpunkts eliminiert, der innerhalb des einspringenden Bereichs des Bildpunktes 158 liegt. Infolge der Wirkung doc Umkehrverstärkers 102 und der bistabilen Vorrichtung 100 wird jedoch jeder Kreuzungsimpuls vom linksseitigen Schenkel des Lilc'.punktes 158 durch das Tor 54 durchgelassen, ohne verkürzt zu

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Wenn eine Verzögerung von vier Bildpunktintervallen in dem Signal annehmbar ist, das dem Rechner zugeführt wird, kann das Signal am Knotenpunkt 160 als das Ausgangssignal zu dem Rechner verwendet werden, anstelle des Signals am Knotenpunkt 58. Aus einem solchen Signal werden die Kreuzungsimpulse 154 eliminiert«

Es ist zu bemerken, daß der Datenverarbeitungsstromkreis unterhalb des Knotenpunkts 50 in Fig, 2 mit irgendeiner entsprechenden Bildpunktauswählvorrichtung verwendet werden kann, durch welche die Koordinaten mindestens einer Stelle eines Bildpunktes ausgewählt werden können und welche nicht notwendigerweise ein Lichtschreiber sein muß.

Obwohl in Fig. 2 zwei Und-Tore 54 und 60 dargestellt sind, ist das Tor 60 überflüssig, wenn der Knotenpunkt 58 direkt mit dem Knotenpunkt 62 verbunden ist«,

Obwohl das System der Figur 2 vier Bildpunktintervalle der Vorausschau enthält, ist ersichtlich, daß irgendeine Zahl von Intervallen gewählt werden kann. Die Zahl ist einfach gleich der Zahl der getrennten bistabilen Schieberegistereinheiten, die vor und hinter dem Schieberegister 72 verwendet werden. Vier Schieberegistereinheiten vor und hinter dem Schieberegister 72 ergeben daher vier Bildpunktintervalle der Vorausschau»

Die durch den Stromkreis der Figur 2 vorgesehene Vorausschau ermöglicht, daß die erfaßten Videosignaliinpulse einer vorrückenden vorderen Kante eines Bildpunktes folgen unter der Voraussetzung, daß dieselbe nicht mit einer größeren Geschwindigkeit vorrückt als die Vorausschaueinrichtung. Dieser Nachteil kann dadurch beseitigt werden, daß den Impulsen gestattet wird, sogar einem plötzlichen Vorrücken einer vorderen Kante zu folgen, indem die Abänderung gemäß Fig. 7 verwendet wird.

Durch diese Abänderung wird das Signal am Knotenpunkt 58 nicht mehr einem Rechner zugeführt. Stattdessen werden die am Knoten-

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punkt 36 ankommenden erfaßten Videosignalimpulse dem Eingang einer Rechnervorrichtung 170 zugeführt, welche aus jedem derselben zugeführten erfaßten Videosignalimpuls einen Parameter (wie zum Beispiel die Länge) berechnet. Das Ausgangssignal der Vorrichtung 170 wird durch ein Und-Tor 172 gesperrt, welches ein Freigabesignal empfängt, das mit dem Ende des Impulses übereinstimmt, wenn der letztere der erste Impuls eines ausgewählten Bildpunktes ist oder mit einem vorhergehenden Impuls übereinstimmt, der sich aus der Abtastung des Bildpunktes ergibt_e Wenn das Tor 172 einen solchen Freigabeimpuls empfängt, wird der aus dieser besonderen Zeilenabtastung in der Vorrichtung 170 gespeicherte Parameterwert zu einer zweiten Berechnungsvorrichtung 174 freigegeben, welche dazu dient, alle einzelnen Parameterwerte aus irgendeinem Feld zu speichern,, Der gespeicherte Wert für jedes Feld wird durch ein das Ende der Bildabtastung anzeigendes Signal frd.-gegeben, das einem Und-Tor 176 zugeführt wird, welches das Ausgangssignal der Vorrichtung 174 sperrt.

Das Freigabesignal ν für das Tor 172 wird von dem Ausgang Q einer eingestellten bistabilen Vorrichtung 178 abgeleitete Ein Einstellungssignal für diese Vorrichtung wird von einem Und-Tor erhalten, dessen einem Eingang die erfaßten Videosignalimpulse vom Knotenpunkt 36 zugeführt werden und dessen zweitem Eingang das Ausgangssignal eines Oder-Tores 182 zugeführt wird. Das Oder-Tor 182 weist zwei Eingänge auf„ Der eine Eingang ist mit dem Knotenpunkt 50 verbunden, so daß ein Einstellungssignal für die Vorrichtung 178 während des ersten Impulses von einem ausgewählten Bildpunkt erzeugt wird. Der andere Eingang ist mit dem Knotenpunkt 94 verbunden, so daß dem Eingang der bistabilen Vorrichtung 178 ein Einstellungssignal zugeführt wird, wenn ein koinzidenter Impuls auf einer folgenden Zälenabtastung erscheint»

Ein Und-Tor 184 verhindert, daß das Ausgangssignal Q der bistabilen Vorrichtung 178 dem Tor 172 zugeführt wird, außer am Ende eines erfaßten Videosignalimpulses_o Dies wird dadurch erreicht, daß die erfaßten Videosignalimpulse in einem Umkehrverstärker

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186 umgekehrt werden, das ein Impuls von kurzer Dauer durch eine monostabile Vorrichtung 188 aus der vorderen Kante jedes durch Umkehrung erhaltenen Impulses erzeugt wird (welcher daher der hinteren Kante eines erfaßten Videosignalimpulses entspricht) und daß das Ausgangssignal der monostabilen Vorrichtung 188 dem zweiten Eingang des Und-Tores 184 zugeführt wird.

Ein Rückstellungssignal für die bistabile Vorrichtung 178 wird durch Umkehrung des Ausgangssignals der monostabilen Vorrichtung 186 durch einen Umkehrverstärker 190 erhalten und ein Rückstellungsimpuls wird durch einen zweiten monostabilen Impulsgenerator 192 erzeugt, der durch die vordere Kante der Ausgangsimpulse des Verstärkers 190 betätigt wird.

Die monostabile Vorrichtung 192 liefert auch ein Rückstellungssignal für die Zeilenberechnungsvorrichtung 170, um den in derselben gespeicherten Wert am' Ende jedes Impulses von der monostabilen Vorrichtung 188 zu streichen.

Das in Fig. 3 gezeigte System ist dazu bestimmt, den Gehalt des Blickfeldes eines Mikroskops 210 zu analysieren, dessen endgültiges Bild auf der Fotokathode der Fernsehkameraröhre« scharf eingestellt ist, welche bei 212 schematisch dargestellt ist. Die Fotokathode wird in üblicher Weise abgetastet, um ein Videosignal zu erzeugen, welches durch den Videoverstärker 214 verstärkt und dem Knotenpunkt 216 zugeführt wird. Das Signal am Knotenpunkt 216 bildet einen Eingang für einen Detektor 218, in welchem die augenblickliche Amplitude des Videosignals am Knotenpunkt 216 mit einer Schwellenspannung verglichen wird. Es wird ein erfaßtes Signal erzeugt, das am Knotenpunkt 220 erscheint (welcher dem Knotenpunkt 36 der Figur 2 entspricht). Das Signal weist einen Wert auf, wenn die augenblickliche Amplitude die Schwellenspannung überschreitet*, und einen anderen Wert, v/enn die augenblickliche Amplitude unterhalb der Schwellenspannung liegt.

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Beide Signale an den Knotenpunkten 216 und 220 werden einem Fernsehmonitor zugeführt, der bei 222 schematisch dargestellt ist. (Nicht dargestellte) Verbindungen sind vorgesehen, um auf dem Monitor sowohl das Videosignal«· am Knotenpunkt 216 und/oder das erfaßte Signal am Knotenpunkt 220 darzustellen. Beim normalen Betrieb wird nur das Signal am Knotenpunkt 216 auf dem Schirm dargestellt. Ein Lichtschreiber 224 ist vorgesehen, dessen Aufgabe daretin besteht, einen der Bildpunkte (wie zum Beispiel 226) zu identifizieren und die erfaßten Signalimpulse freizugeben, die sich auf diesen Bildpunkt beziehen. Zweckmäßig wird die Darstellung des ausgewählten Bildpunktes auf dem Monitorschirm heller gemacht als dessen Umgebung.

Wie bereits beschrieben wurde, wird ein Spursignal aus einem elektrischen Impuls erzeugt, der von der Beleuchtung abgeleitet wird, die sich aus einem Teil des Monitorschirms innerhalb des Blickfeldes des Lichtscheibers 224 ergibt. Das so erzeugte Signal wird auch (durch nicht dargestellte Verbindungen) dem Monitor 222 zugeführt, um auf dem Monitorschirm eine Spur 228 zu erzeugen.

Das Signal am Knotenpunkt 56 der Figur 2 wird einem Tor 240 zugeführt, welches den Durchgang des Videosignals vom Knotenpunkt 216 zu einem ersten Rechner 244 steuert. Das Und-Tor 54 der Fig. 2 steuert den Durchgang der erfaßten Signalimpulse vom Knotenpunkt 220 (v/elcher dem Knotenpunkt 36 der Figur 2 entspricht) zu einem zweiten Rechner 246.

Uie in der britischen Patentanmeldung 9737/71 genauer beschrieben ist, kann der Rechner 244 ein Signal erzeugen, welches das Gesamtvolumen eines zu analysierenden Bildpunktes aus dem während jeder Bildabtastung verfügbaren Signal anzeigt. Am Ende der Abtastung des besonderen Bildpunktes, der durch den Lichtschreiber identifiziert ist, erscheint daher ein Signal am Knotenpunkt 24b, welches den berechneten Volumenwert für den Bildpunkt an-

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zeigt.

Der Rechner 246 ist dazu bestimmt, die Fläche eines besonderen Bildpunktes, der durch den Lichtschreiber 22.4 isoliert ist, aus den Signalimpulsen zu berechnen, welche das erfaßte Signal am Knotenpunkt 220 bilden« Am Ende der Abtastung des besonderen 3ildpunktes, der durch den Lichtschreiber 224 isoliert ist, erscheint daher ein Signal am Knotenpunkt 250, welches den Flächenwert für den besonderen Bildpunkt anzeigt.

Um die Synchronisierung zu vereinfachen, wird ein einziger (nlrit dargestellter) Ablenkungsspannungsgenerator verwendet, um die Ablenkungs signale für die ,Abtastung zu erzeugen, die der Kamera und dem Monitor zugeführt werden. Rückstellsignale für die Rechner 244 und 246 werden zweckmäßig von den Synchronisierungsimpulsen für die Bildabtastung abgeleitet. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal für jeden Rechner 244 und 246 am Ende jeder Bildabtastung "klargewischt".

Der Sperrsignalgenerator 238 arbeitet in einer Weise, daß ein Sperrsignalimpuls für die Dauer der Kreuzung jeder Zeilenabtastung mit dem besonderen Bildpunkt freigegeben wird, dessen Begrenzung durch die von dem Lichtschreiber erzeugte Spur gekreuzt wird. Die so erzeugten Sperrimpulse werden um ein Zeitintervall verzögert, das annähernd einer Zeilenabtastperiode gleich ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die verzögerten Sperrsignalimpulse in einem Koinzidenztor mit den vom Knotenpunkt herkommenden erfaßten Signalimpulsen und mit nachfolgenden erzeugten Sperrsignalimpulsen verglichen, solange Koinzidenz zwischen einem verzögerten Sperrsignalimpuls und einem Impuls in dem erfaßten Signalausgang am Knotenpunkt 220 besteht. Auf diese Weise definieren die Sperrsignalimpulse einen sogenannten Koinzidenzbereich, welcher ungefähr der Form des besonderen Bildpunktes folgt, der durch den Lichtschreiber ausgewählt ist, und die Impulse, die zur Einwirkung kommen, um die Tore 240 und 242

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zu öffnen, definieren dadurch ein kleines Leerbild. Die Signale am Knotenpunkt 56 werden auch dem Monitor 222 zugeführt und die Signalimpulse, welche dieses kleine Leerbild definieren, sollen .ein (nicht dargestelltes) Tor betätigen, um die vom Knotenpunkt 220 dem Monitor 222 zugeführten erfaßten Signalimpulse zu sperren. Auf diese Weise dürfen nur jene erfaßten Signalimpulse, wel ehe mit dem Leerbild übereinstimmen, den abtastenden Elektronenstrahl in der Monitorröhre zusätzlich modulieren, um den besonderen Bildpunkt aufzuhellen.

Obwohl nicht dargestellt, wird von den Bildsynchronisierungsimpulsen ein weiteres Rückstellsignal abgeleitet, um das Spursignal am Ende jeder vollständigen Bildabtastung zu entfernen. Auf diese weise werden während einer folgenden Abtastung die Spursignale nochmals erzeugt, um eine folgende Spur zu erzeugen, welche - wenn der Lichtschreiber nicht bewegt worden ist - genau der während der vorhergehenden Bildabtastung erzeugten Spur entspricht. Ein identischer Satz von Sperrsignalen und daher von •σ Aufhellungssignalen für den Monitor 222 wird erzeugt.

Das Ausgangssignal des Rechners 244, das am Knotenpunkt 248 erscheint, kann während jeder folgenden Bildabtastung über das Tor 252 einem Akkumulator A1 zugeführt werden (der als eine Signal speichervorrichtung dient) oder über das Tor 254 einem Akkumulator A2. Es sind nur zwei Akkumulatoren und die zugehörigen Tore dargestellt, aber selbstverständlich können viel mehr vorgesehen werden. Zu diesem Zweck ist die Signalleitung vom Rechner 244 verlängert und durch eine unterbrochene Linie dargestellt. Das Tor 252 wird durch ein Signal von einem Haltestromkreis 256 geöffnet und das Tor 254 wird durch ein Signal von einem Haltestromkreis 258 geöffnet» Auf ähnliche Weise kann das Ausgangssignal des Rechners 246, das am Knotenpunkt 250 erscheint, über zwei Tore 260 und 262 zwei getrennten Akkumulatoren B1 und B2 zugeführt werden. Die Tore 260 und 262 werden durch Steuersignale von zwei weiteren Haltestromkreisen 264 bzw_o 266 geöffnet. Wie beim Rechner 244 können mehr als zwei Akkumu-

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latoren B1 und B2 für das Ausgangssignal des Rechners 246 vorgesehen werden. Zu diesem Zweck ist die Signalleitung vom Rechner 246 verlängert und durch eine unterbrochene Linie dargestellt. Das einzige Kriterium, das erfüllt sein muß, besteht darin, daß die Zahl der Akkumulatoren A1, A2 die gleiche sein muß wie die Zahl der Akkumulatoren B1, B2 usw.

Die Schalter S1A und S1B sind für gleichzeitigen Betrieb gekuppelt, wie auch die Schalter S2A, S2B und irgendwelche entsprechende Paare von Schaltern, welche irgendwelche weitere Haltestromkreise und Tore für andere (nicht dargestellte) Paare von Akkumulatoren steuern. Die Schließung der Schalter S1A und S1B führt ein Signal von einer Stromquelle 268 den beiden Haltestromkreisen 256 und 264 zu. Die Wirkungsweise jedes Haltestromkreises ist identisch ,und daher wird nur die Wirkungsweise des Haltestromkreises 256 beschrieben.

Der Haltestromkreis 256 ist mit einem weiteren Eingang versehen, der mit X bezeichnet ist„ Damit wird ein Signal bezeichnet, das von jedem Bildsynchronisierungsimpuls abgeleitet ist. Die Wirkungsweise des Haltestromkreises ist derart, daß derselbe ein Ausgangssignal zum öffnen des Tores 252 nur erzeugt, wenn von dem Haltestromkreis sowohl ein Signal von der Stromquelle 268 als auch ein Bildsynchronisierungsimpuls empfangen worden ist. Das Tor 252 wird daher am Beginn der ersten neuen Bildabtastung geöffnet, nachdem der Schalter S1A geschlossen worden ist. Während dieser Bildabtastung wird das Ausgangssignal am Knotenpunkt 248 dem Akkumulator A1 zugeführt und der Haltestromkreis weist einen weiteren Eingang auf, der vom Ausgang des Tores 252 abgeleitet ist. Dieser weitere Eingang ist so angeordnet, daß derselbe das Ende des Ausgangssignals vom Knotenpunkt Φ? 248 abtastet, damit das weitere Ausgangssignal des Haltestromkreises 256 unterdrückt wird, um das Tor 252 zu schließen, nachdem das Ausgangssignal während der Bildabtastung- dem Akkumulator A1 zugeführt worden ist. Eine Sperre ist mit dem Signal vom Schalter S1A verbunden, welche jedes weitere Ausgangssignal vom Halte-

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Stromkreis 256 unterdrückt, Ms der Schalter S1A geöffnet und später geschlossen worden ist_o Die Sperre bewirkt daher eine Ja-Hein-Wirkungsweise des HalteStromkreises 256 und des Tores 252, um die Übertragung berechneter Werte aus dem Rechner 244 in den Akkumulator A1 während folgender Bildabtastungen zu verhindern. Auf diese Weise wird ein einziger Wert des vom Rechner 244 berechneten Parameters für den durch den Lichtschreiber 224 identifizierten besonderen Bildpunkt erhalten» Wenn nach dem niederdrücken des Schalters S1A eine kurze Pause gelassen wird, kann der Lichtschreiber zu einem anderen Bildpunkt bewegt und der Vorgang wiederholt werden.

Da die Schalter S1A und S1B gekuppelt sind, wird ein identischer Vorgang in den AusgangsStromkreis des Rechners 246 ausgeführt und der Wert des vom Rechner 246 während der gleichen Bildabtastung berechneten Parameters wird auf den Akkumulator B1 übertragen.

Wenn hingegen die Schalter S2A und S2B geschlossen würden, würde der Sperrvorgang die Tore 254 und 262 erfordern und die während der ausgewählten Bildabtastung berechneten Werte wurden auf die Akkumulatoren A2 bzw_o B2 übertragen. Es ist daher möglich, die für irgendeinean Bildpunkt berechneten Werte entweder zu den Akkumulatoren A1 und B1 oder zu den Akkumulatoren A2 und B2 zu lenken. Wie bereits erwähnt, können durch" die Anordnung zusätzlicher Akkumulatoren und zugehöriger Schalt-, Halte- und Sperrstromkreise die berechneten Werte zu irgendeinem der Akkumulatorenx)aare gelenkt werden. Durch Auswahl des gleichen Akkumulatorpaares für Bildpunkte, welche eine ähnliche Charakteristik aufweisen, ist es beispielsweise möglich, die Gesamtfläche von kreisförmigen Bildpunkten im Akkumulator B1 und das Gesamtvolumen dieser Bildpunkte im Akkumulator A1 zu speichern. Ebenso kann die Gesamtfläche aller Bildpunkte, welche eine dreieckige i'Orm aufweisen, wie zum Beispiel der Bildpunkt 270, im Akkumulator ß2 und. das Gesamtvolumen aller solcher Bildpurikte im Akkumulator A2 gespeichert werden»

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Die Schalter S1A, S2A, S1B, S2B usw. können von irgendeiner Art sein. Es sind aber vorzugsweise elektronische Schalter, zum Beispiel Feststoffschalter,und die Steuerspannungen für dieselben v/erden von Druckknopf schaltern 272, ZJk zugeführt, welche auf dem Gehäuse des Lichtschreibers 224 angeordnet sind, wie Fig. 9 zeigt.

Es können aber auch (nicht dargestellte) mit dem Fuß betätigte Schalter verwendet werden oder (nicht dargestellte) Druckknopfschalter können angrenzend an den Monitorschirm 222 angeordnet werden.

Patentansprüche ;

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Claims (1)

1. Dr.-1 ng. E. BERKENFELD - Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

   Anlage Aktenzeichen

   zur Eingabe vom 28. April 197?- VA// Name d. Anm. HiAGE ANALYSING

   COMPUTERS LIMITED

   PATENTANSPRÜCHE

   Stromkreisanordnung zum Auswählen eines Bildpunktes aus einem auf einer Kathodenstrahlröhre dargestellten Bild mittels eines Lichtschreibers unter Verwendung von Zeilenabtastung, gekennzeichnet durch eine Stromkreiseinrichtung (32), welche in Intervallen von ungefähr einer Zeilenabtastperiode einen elektrischen Impuls wieder in Umlauf setzt, der durch das lichtempfindliche Stromkreiselement (14) des Lichtschreibers erzeugt wird, durch einen Detektor (218) zum Erzeugen von Kreuzungsimpulsen aus erfaßten Amplitudenschwankungen des Videosignals, das auf der Kathodenstrahlröhre dargestellt ist, durch eine Einrichtung (48) zum Abtasten der Koinzidenz zwischen dem erzeugten Impuls entweder vor oder nach der Wiederinumlaufsetzung und einen". Kreuzungsimpuls, der während einer der Zeilenabtastungen des dargestellten Bildes auftritt, sowie durch eine Sperreinrichtung (54), welche mindestens den koinzidenten Teil des Kreuzungsimpulses freigibt und mindestens den koinzidenten Teil jedes Kreuzungsteimpulses, der sich auf einer folgenden Zeilenabtastung ergibt und der mindestens teilweise mit einem Signal koinzident ist, das durch die weitere Stromkreiseinrichtung auf der vorhergehenden Zeilenabtastung freigegeben wird«

   2. · Stromkreisanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf die Koinzidenz eines Kreuzungsimpulses und eines erzeugten Impulses ansprechende Stromkreiseinrichtungen (49, 38, 34), welche beim Anzeigen der Koinzidenz die weitere Wiederinumlaufsetzung des erzeugten Impulses unterdrücken.

   3„ Stromkreisanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine bistabile ¹B Vorrichtung (16), welche durch einen erzeugten

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   Impuls eingestellt wird und erst am Ende einer vollständigen Feldabtastung zurückgestellt wird«

   4. Stromkreisanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine monostabile Vorrichtung (20), welche den erzeugten Impuls aus der vorderen Kante des Ausgangssignals der im eingestellten Zustand befindlichen bistabilen Vorrichtung (16) erzeugt.

   5. Stromkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (54), welche den ersten Kreuzungsimpuls und die folgenden Kreuzungsimpulse für den ausgewählten Bildpunkt freigibt, jeden solchen Kreuzungsimpuls als ein Sperrsignal verwendet, um irgendeinen Kreuzungsimpuls teilweise oder ganz freizugeben, der auf der nächsten Zeilenabtastung mit demselben koinzident ist«

   6. Stromkreisanordnung nach Anspruch 1 oder 5, gekennzeichnet durch zusätzliche Stromkreiseinrichtungen (74, 76, 78, 80, 96, 52), welche das Tor (54) für jede folgende Zeilenabtastung zu einem früheren Zeitpunkt öffnen können, als wenn nur der Kreuzungsimpuls aus der vorhergehenden Zeilenabtastung zum Steuern des Tores verwendet würde,,

   7. Stromkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freigegebenen Kreuzungsimpulse das Videosignale· sperren, so daß die Amplitudenschwankungen des Videosignals, die sich aus der Abtastung des ausgewählten Bildpunktes ergeben, von jenen isoliert werden können, welche dem restlichen Teil des FeJ. des entsprechen.

   8. Stromkreisanordnung zum Auswählen eines Bildpunktes aus einem auf einer Kathodenstrahlröhre dargestellten Bild mittels eines Lichtschreibers unter Verwendung von Zeilenabtastung, wodurch elektrische Signale freigegeben werden, welche sich nur auf den ausgewählten Bildpunkt beziehen, gekennzeichnet durch Rechner (244, 246) zum Berechnen eines Wertes für einen Parame-

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   ter des besonderen Bildpunkts aus den freigegebenen Signalen, die sich auf denselben beziehen, durch Akkumulatoren (A1, A2, B1, B2) zum Speichern der von den Rechnern (244, 246) berechneten Werte und durch Schalter (S1A, S2A, S1B, S2B), welche einen der Akkumulatoren zum Speichern des berechneten Wertes auswählen«

   9ο Stromkreisanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale, die sich auf den Bildpunkt beziehen, die Amplitudenschwankungen des Videosignals sind, die aus der Abtastung eines Bildes des den Bildpunkt enthaltenden Feldes, zum Beispiel durch eine Fernsehkamera, erhalten werden.

   10. Stromkreisanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale, die sich auf einen Bildpunkt beziehen, die elektrischen Impulse sind, welche ein sogenanntes erfaßtes Signal bilden, das durch Schwellenanzeige der Amplitudenschwankungen des Videosignals erzeugt wird, welches durch Abtastung des den Bildpunkt enthaltenden Feldes oder eines Bildes desselben erhalten wird.

   11 ο Stromkreisanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1A, S2A, S1B, S2B) durch Druckknopfschalter (272, 274) gesteuert werden, die auf dem Gehäuse des Lichtschreibers (224) angeordnet sind.

   12. Stromkreisanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1A, S2A, S1B, S2B) durch mit dem Fuß betätigte Schalter gesteuert werden,,

   13. Stromkreisanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1A, S2A, S1B, S2B) durch Druckknopfschalter gesteuert werden, die angrenzend an die Kathodenstrahlröhre (222) angeordnet sind, welche das Bild darrrtellt.

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   ^A 4. Stromkreisanordnung nach einemder vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kathodenstrahlröhre (222.), welche mit einem sogenannten Doppelphosphor versehen ist, dessen eine Komponente sichtbares Licht emittiert und dessen andere Komponente Licht im ultravioletten oder infraroten Bereich emittiert, sowie durch ein lichtempfindliches Element (14) im Lichtschreiber (224), das auf ultraviolette oder infrarote Strahlung anspricht.

   15. Stromkreisanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtschreiber (224) gegen sichtbares Licht, zum Beispiel durch ein entsprechendes Filter, im wesentlichen unempfindlich gemacht ist.

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