DE2507273A1

DE2507273A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur bildanalyse

Info

Publication number: DE2507273A1
Application number: DE19752507273
Authority: DE
Inventors: Gerald Marvin Gardner
Original assignee: Image Analysing Computers Ltd
Current assignee: Image Analysing Computers Ltd
Priority date: 1974-02-23
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1975-08-28
Also published as: JPS50136060A; FR2262465B1; FR2262465A1; US3940557A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipi.-lno, H. &ERKENF5LD, Pctcntanwäfte, Köln Anlage Aktenzeichen

z«r Eingabe vom 17. Februar 1975 vA. Named. Anm. IMAGE ANALYSING COMPUTERS

LIMITED

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bildanalyse

Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtasttechnik zum Erzeugen eines Videosignales, das anschließend zur weiteren Bearbeitung und Berechnung durch Schwellwertbestimmung in eine Folge von Impulsen konstanter Amplitude verwandelt wird.

Bei Zugang zu mehreren Stellen in einer zweidimensionalen Anordnung von Verzögerungsleitungen, die mit durch Schwellwertbestimmung eines Videosignales gewonnenen Impulsen konstanter Amplitude gespeist werden, stellt das Ausgangssignal eines Und-Tores,
das mit Signalen von bestimmten ausgewählten Verzögerungsleitungen gespeist wird, an erodiertes oder in seiner Größe verringertes Bild des ursprünglichen Merkmals dar, von dem die Videosignalimpulse abgeleitet wurden. Umgekehrt ist das Ausgangssignal
eines mit den gleichen Signalen gespeisten Oder-Tores eine vergrößerte oder erweiterte Version der Signale des gleichen ursprünglichen Merkmales.

Das gleiche Endergebnis läßt sich auch mit der aufeinanderfolgenden Anwendung von zwei eindimensionalen Arbeitsschritten erreichen. Damit wird die Anzahl der erforderlichen Bauteile herabgesetzt. Zwecks Zugang zu dem Signal, das in kurzen Abständen auf
einer Abtastlinie liegenden Punkten entspricht, werden mehrere
Kurzzeitverzögerungsleitungen verwendet. Die Ausgangsspannungen
dieser Verzögerungsleitungen werden einem Und-Tor zugeführt. Dessen Ausgangsspannung wird dann dem Eingang mehrerer in Reihe geschalteter Langzeitverzögerungsleitungen zugeführt, von denen ,jede eine Zeilenabtastperiode darstellt. Die Eingangs- und die Ausgangssignale dieser Leitungen werden einem weiteren Und-Tor als
Eingangssignal zugeführt und dessen Ausgangsspannung bildet dann diejenigen Signale, die die erodierte Version des ursprünglichen Merkmales darstellen.

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Es ist ebenso bekannt, in einem Und-Tor von Punkten auf einer Linie abgeleitete Signalwerte zu vergleichen, welche Linie zu der Abtastrichtung weder parallel noch senkrecht liegt, sondern mit dieser einen Winkel einschließt. Die zu vergleichenden Signale werden hierzu um eine von der Zeilenabtastperiode abweichende Zeitspanne verzögert. Diese Zeitspanne ist gleich der Zeilenabtastperiode zuzüglich oder abzüglich eines kleinen Zeitraumes, der seinerseits von dem Winkel zwischen der geneigten Zeile und der Abtastrichtung abhängt«

In exakt der gleichen Weise wie dies zuvor in bezug auf die Arbeitsweise parallel und anschließend senkrecht zu der*Zeilenabtastrichtung erläutert wurde,- läßt sich auch der Vergleich von Punkten entlang von Linien durchführen, die zu der Abtastrichtung geneigt sind und nicht senkrecht auf dieser stehen. Dieser Vergleich erfolgt im Anschluß an die beiden ersten Operationen und schließt die Weiterleitung des Ausgangssignales des zweiten vorstehend erwähnten Und-Tores an den Eingang einer Reihe von Verzögerungsleitungen mit geeigneter Verzögerung ein, deren Ausgangsspannungen einem weiteren Und-Tor als Eingangssignale zugeführt werden» Am Ausgang dieses Und-Tores treten dann Signale auf, die für eine weitere Erosion der Form des ursprünglichen Merkmales repräsentativ sind und in diesem Fall nach Maßgabe der Richtung der geneigten Zeile auftreten.

Eine weitere Erosion auf anderen geneigten Linien läßt sich in ähnlicher Weise mit weiteren sich anschließenden Arbeitsvorgängen erzielen.

Bei nur kleinen an den Merkmalen erforderlichen Korrekturen sind diese Techniken annehmbar. Falls jedoch eine große Anzahl von Erosions-Abtastzeilen erforderlich ist, werden die hierzu notwendigen Schaltungsanordnungen und die Anzahl der notwendigen Bauteile unbeherrschbar groß.

Eine Möglichkeit zum Herabsetzen der Anzahl der Bauteile liegt in dem Abfragen jeder η-ten Zeile und in Halten der Daten in dieser Zeile während der weiteren (n-1) Zeilen. Die Anzahl der er-

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forderlichen Bauteile läßt sich mit dieser Technik herabsetzen« Bei nicht festen Merkmalen entstehen jedoch harmonische Abhängigkeiten und aus der Analyse ergeben sich unkorrekte Ergebnisse.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen zum Analysieren eines in einem Bildfeld enthaltenen Merkmales mit Abtasten des Bildfeldes zum Erzeugen eines Yldeosignales» umwandeln der Amplituden des Videosignales in Impulse konstanter Amplitude durch Schwellwertbestimmung, Erzeugen einer- Anzahl '/on Taktimpulsen für die Dauer jedes Impulses mit konstanter Amplitude und Zählen der so erzeugten Taktimpulse, wcb@i de? Zählkreis bei Abwesenheit eines Taktimpulses während sines Zeitintervalls rückgestellt wird, Erzeugen eines Übertragsignales, wenn der Zähler einen Wert η erreicht,und Freigeben der Taktimpulse für die Dauer jedes so erzeugten Übertrags!gnales und Analysieren (das heißt Zählen) der auf diese Weise gebildeten Taktinipulse.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Merkmal entlang seiner vorlaufenden Kante um einen auf den Wert η abgestimmten Betrag entlang jeder Abtastlinie erodiert.

Die Erfindung läßt' sich auf einen Betrieb in mehr als einer Richtung ausdehnen. So läßt sich die Erosion zusätzlich auch in einer Richtung senkrecht zu der Abtastrichtung ausführen. Hierzu werden aus einem Übertragsignal von der ersten Zählschaltung gebildete Taktimpulse einer zweiten Zählschaltung zugeführt. Deren Funktion liegt darin, jede der in einem Speicher gehaltenen und einmal während jeder Zeilenabtastperiode nacheinander verfügbar gemachten Zahlen um eine Einheit zu erhöhen, was von dem Wert in der Ausgangsspannung der ersten Zählschaltung an entsprechenden Punkten während jeder Zeilenabtastperiode abhängt. Der zurückgeführte und in seinem Betrag erhöhte Zählimpuls wird an jedem Punkt während jeder Zeilenabtastperiode mit einem m äquivalenten numerischen Betrag verglichen und an jeder Stelle während einer Zeilenabtastperiode wird ein erstes Signal freigegeben, wenn die zurückgeführte Zahl gleich oder größer als m ist und ein zweites Signal, zweckmäßigerweise Null, wird an allen Stellen erzeugt, an denen dieses nicht zutrifft.

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Man sieht, daß ein Signal eines ersten Wertes von der zweiten Zählschaltung bei .jedem Punkt gebildet wird, in bezug auf den ein Merkmal über η Punkten in m aufeinanderfolgenden Abtastlinien vor diesem Funkt festgestellt worden ist» In dem Bildfeld enthaltene Merkmal© sind damit in zwei Richtungen um η Punkte in der Richtung parallel 2iir Zeilenabtastung und um m Äbtastzeilen senkrecht zu der Abtastrichtung erodiert worden.

Die zweite Zählschaltung führt eine Hull in den Speicher an Stelle „jedes anderen Zälübvertes für »jeden Punkt entlang jeder Abtastzeile ein, für den die erste Zählschaltung kein Übertragsignal geliefert hat.

Der sich in dem Speicher ansammelnde numerische Wert liegt zweckmäßig in binär codierter Dezimalform vor und Schieberegister werden zum Speichern der binären Signale verwendet. Zur Aufnahme der maximalen Anzahl von Abtastzeilen, für die eine Erosion verlangt wird, wird eine Parallelanordnung mit einer ausreichenden Anzahl von Schieberegistern verwendet.

In der zweiten Zählschaltung wird der erste Wert des Ausgangssignales zum Steuern einer Übersteuerungseinrichtung verwendet, um damit eine Zahl in den Speicher einzugeben, die bei Freigabe aus dem Speicher eine Zeilenabtastperiode später und bei Erhöhung um eine Einheit einen Wert von m erzeugt und ein Nullzustand am Ausgang der zweiten Zählschaltung wird lediglich bewirken, daß der erhöhte numerische Betrag vom Speicher zum Eingang des Speichers übertragen wird.

Zusätzlich zu einer Erosion parallel und senkrecht zu der Zeilenabtastrichtung läßt sich eine Erosion auch entlang einer zu der Zeilenabtastrichtung geneigten Linie durchführen. Hierzu wird eine zusätzliche zweite Zählschaltung mit den Ausgangssignalen von der zuerst erwähnten zweiten Zählschaltung gespeist und in dieser zusätzlichen zweiten Zählschaltung ist die Umlaufzeit für den Speicher um einen geeigneten Betrag kleiner oder größer als eine Zeilenabtastperiode. Die Ausgangssignale der zusätzlichen zweiten Zählschaltung entsprechen damit nur solchen Punkten in dem Abtast-

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raster, für die ein Merkmal entlang von η Punkten, entlang jeder von m aufeinanderfolgenden Abtastzeilen ermittelt worden ist und daß q solcher η mal m Rechtecke auf q aufeinanderfolgenden Abtastzeilen festgestellt worden sind, wobei die Stellung jedes Rechteckes gegenüber dem letzten um den geeigneten Winkel versetzt ist.

Es läßt sich zeigen, daß durch Erosion auf diese Weise und zwar zuerst parallel, zweitens senkrecht, drittens unter 45° und viertens unter 135° zu der Abtastrichtung die Anzahl der von der letzten Zählschaltung in bezug auf jedes ermittelte Merkmal erhaltenen Ausgangssignale derjenigen Zahl entspricht, die eine achteckige Fläche, deren tatsächliche Abmessungen von den gewählten Werten für n, m und q, dem Abstand zwischen Abtastzeilen und dem Vergrößerungsfaktor des Merkmales beim Ausbilden des Bildes abhängt, in die ermittelte Merkmalsfläche hineinpaßt.

Der Abstand zwischen den Punkten entlang jeder Abtastzeile, an denen das erfaßte Merkmal ermittelt wird, wird vorzugsweise gleich dem Abstand zwischen senkrecht zu der Abtastrichtung verlaufenden Abtastzeilen gemacht. In diesem Fall ergibt sich eine bevorzugte Form eines a Achteckes dadurch, wenn man die Werte n, m und q gleich macht. Dann entsteht ein Achteck, dessen senkrecht und parallel zu der Abtastrichtung gemessener Durchmesser in jedem Fall gleich dem Dreifachen von η oder m oder q ist. Diese Form ist eine gute Annäherung an einen Kreis und eine Analyse läßt sich daher unabhängig von der Orientierung des Bildfeldes zu der Abtastrichtung ausführen.

Von wesentlicher Bedeutung ist die Erfindung bei der Bestimmung der Porosität von Fels oder ähnlichem Material gegenüber Me- molekularer Durchströmung.

Obgleich das vorstehend beschriebene Verfahren und die Schaltungsanordnung schon eine beträchtliche Ersparnis in der Anzahl der im Vergleich mit dem Stand der Technik erforderlichen Bauteile beim Ausführen einer ähnlichen Analyse darstellen, lassen sich noch größere Ersparnisse in der Anzahl der erforderlichen Schiebe-

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£ Q-U ILlQ register erzielst

Gemäß einer bevorzugteil Ausfüiirungsforra der vorliegenden Erfindung wird eine Erosions- cdsr S subtraktive Bildanalyse durch Herunterzählen statt durch Heraufzählen ausgeführt. Zu diesem Zweck wird ein Überlaufzustand in einer Zählschaltung mit einem Nullwert angezeigt.

Die Alternative Zählmethode bringt bsi der- horizontalen Erosion_? das heißt einer Erosion parallel zu der Zeilenabtastrichtung, wenig Unterschied, Große Ersparnisse in der Anzahl der erforderlichen Schieberegister lassen sich jedoch durch Anwenden eines He runterzählprinzipes für die Erosion erreichen, wobei senkrecht zu und unter einem Winkel zu der Zeilenabtastrichtung gezählt wird.

Das bevorzugte Merkmal der e Erfindung leitet sich aus der Erkenntnis ab, daß jede der Erosionsfolgen getrennt und unabhängig von den anderen gebildet wird und daß nach Beendigung einer solchen Erosionsfolge in einer Richtung diese Tatsache allein genügend Informationen für einen Übertrag enthält. Eine einzige Zählschaltung zusammen mit einem Speicher für eine Zeilenabtastperiode reicht damit zum Speichern sämtlicher Zählwerte für sämtliche verschiedenen Arten der Erosion aus, vorausgesetzt, daß ein Parallelspeicher verfügbar ist, der synchron mit dem Speicher der Zählschaltung gelesen wird, um damit zu identifizieren, auf welche bestimmte Erosionsart sich jeder Zählwert in dem Speicher der Zählschaltung bezieht.

Der oben erwähnte Speicher ist als ein Speicher für eine Zeilen« abtastperiode beschrieben worden«, Für eine Erosion unter einem Winkel zur Zeilenabtastrichtung muß man jedoch Zugang haben zu einer Information, die um gerade etwas weniger oder gerade etwas mehr als eine Abtastzeilenperiode verzögert ist« Der Einfachspeicher in der Zählschaltung und der zugehörige Speicher zum Speichern derjenigen Signale, die die Erosionsart, auf die sich die numerischen Werte beziehen, angeben, enthalten damit einen Abgriff oder einen ähnlichen Zugang an einer Stelle gerade vor dem Ende einer Abtastzeile, einen weiteren Abgriff gerade am Ende ei«

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ner Äbtastzeile und noch einen anderen Abgriff hinter der- Abtastzeile. Die Zeitabschnitte vor und nach dieser Abtastzeile sind
gleich und entsprechen dem zeitlichen Abstand zwischen den Taktimpulsen, mit denen die erfaßten Signalimpulss albgsfr-agi werden,

Ss wurde bereits erwähnt, daß für die Abfragelznpiu.se bei ©iner
bevorzugten Ausführungsform des -iotastsns eine solche Frequenz
gewählt wird, daß bei einer Darstellung der" Impulse auf dem Bildschirm synchron zu der .Abtastung sie in der Zsilenabtastrichtung um den gleichen Abstand auseinanderliegsn mlräer:₅ um den die Abtastzeilen senkrecht zur Abtastrichtung gemessen auseinanderliegen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben» In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teiles der erfindungsgemäßen
Schaltung,

Fig. 2 die Darstellung eines Achteckes, das durch erfindungsgemäße Erosion in vier Richtungen erzeugt wurde, um zur Analyse in die Merkmalsformen hineinzupassen, und

Fig. 3 bis 12 je ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß aufgebauten vollständigen logischen Systems.

Nach der Darstellung in Fig. 1 wird ein Merkmale enthaltendes
Bildfeld, zum Beispiel der Objektträger eines Mikroskopes, über zum Beispiel ein Mikroskop 10 auf einer Fernsehkamera 12 abgebildet und ein durch Abtasten des Bildfeldes erzeugtes Videosignal wird in einer Vergleichsstufe 14, die eine einstellbare Bezugsspannungsquelle 16 enthält, einer Schwellwertdiskriminierung ausgesetzt. Die die Schwellwertbedingung erfüllenden Videosignalamplituden, das heißt diejenigen, die zum Beispiel die Bezugsspannung übersteigen, werden in bekannter Weise in Impulse mit konstanter Amplitude umgewandelt, deren Breite gleich derjenigen
Zeit ist, während der die Amplituden die Bezugsspannung übersteigen.

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Die Ausgangsspannung der Vergleichsstufe 14 wird von einem auf ein Tor 20 einwirkenden Hochfrequenzoszillator 18 getastet. Dessen Frequenz liegt wesentlich über der Abtastfrequenz und ist ein Vielfaches dieser Frequenz* Lst horizontale Abstand zwischen denjenigen Stellen auf einer Abtastzeile _} an denen das Tor 20 geöffnet wird, ist damit gleich dem Vertlkalfeabstand zwischen den Abtastzeilen 24*.(siehe FIg, 2)« Die Stellen sind in Fig. 2 mit 22 bezeichnet. Jede Stelle, an dar das Tor 20 geöffnet wird, wird Bildpunkt genannt» Eine Zelle bestellt somit aus η Bildpunkten.

Der Sinn der Tastens der Ausgangsspannung der Vergleichsstufe 14 liegt darin, jeden die konstante Amplitude aufweisenden Impuls in eine Anzahl von auseinanderliegenden, kürzeren und ebenfalls konstante Amplitude aufweisendes Impulsen umzuwandeln. Je ein Impuls entsteht für ,jeden Biidpurikt, Bless Bildpunkte liegen Ihrerseits auf der horizontalen, sich über das Merkmal erstreckenden Sehne, die durch die Schnittstellen der Abtastseils mit dem Merkmal entsteht«

Die Bildpunktimpulse werden einsr Zählvorrichtung 26 zugeleitet, die bei Abwesenheit eines Bildpunktimpuls-ss für die Dauer eines Blldpunktintervalles zurückgestellt wird« Dies ist die Zeit zwischen zwei "-rom Oszillator 18 abgegebenen Tastimpulsen. Die Rückstellung erfolgt mit einem üffikehrverstärker 2S«, der zwischen dem Eingang und dem Rückstellanschluß der zählstufe 26 liegt.

In einer digitalen Vergleichsstufe 30 wird der in der Zählstufe enthaltene numerische Zahlenwert nach jedem Bildpunktimpuls mit einer ausgewählten Zahl η verglichen. Auf der Leitung 32 erzeugt die Vergleichsstufe 30 ein 1 - Signal immer dann, wenn der Zahlenwert in der Zählstufe 30 ^ n; die Anzahl der auf diese Weise erzeugten 1 - Signale wird durch Drehen eines Schalters 36 in die Stellung 1 in einer Zählstufe 34 gezählt.

Über die Leitung 32 werden Eingangsimpulse auch einer zweiten Zählstufe zugeführt. Diese besteht aus vier Linfenschieberegisterspeichern 34, deren Eingänge über eine Additionsstufe 38 und eine Subtraktionsstufe 40 mit ihren Ausgängen verbunden sind. Die Ad-

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ditionsstufe 38 entnimmt die Ausgangssignale aus dem Speicher 34 und fügt die Zahl 1 jedem dorthin übertragenen Wert zu. Bei Fehlen eines 1 - Signales an jedem Bildpunkt löscht die Additionsstufe in ihr enthaltene numerische Beträge und überträgt Null.

Die Ausgangsspannung der Additionsstufe 38 wird über eine Subtraktionsstufe 40 den Eingängen des Schieberegisterspeichers 34 zugeleitet. In einer digitalen Vergleichsstufe 42 wird sie auch mit einer zweiten ausgewählten Zahl m verglichen.

Die Ausgangsspannung der Vergleichsstufe 42 wird als Steuersignal der Subtraktionsstufe 40 so zugeleitet, daß diese bei Vorliegen eines 1 - Signales an einem Bildpunkt den der Subtraktionsstufe für diesen Bildpunkt zugeführten numerischen Wert verringert. Ist das Steuersignal an irgendeinem Bildpunkt Null, dann wird der numerische Wert des am Ausgang der Additionsstufe 38 erscheinenden Signales über die Subtraktionsstufe 40 unverändert übertragen zur Vorwärtsübertragung auf die Ausgänge der Schieberegister des Speichers 34. Die Verschiebeimpulse für die Schieberegister werden zweckmäßig vom Ausgang des Oszillators 18 abgenommen.

Die Ausgangsimpulse der Vergleichsstufe 42 werden auch dem Anschluß 2 des Schalters 36 und ebenso dem Eingang einer weiteren Zählschaltung 44 zugeleitet, die mit der oben in Fig. 1 gezeigten Schaltung identisch ist. Sie enthält eine Additionsstufe 38 ·, eine Gruppe von einen Speicher 34 bildenden Schieberegistern, eine Subtraktionsstufe 40 und eine Vergleichsstufe 42'. Jedes Schieberegister hat eine zeitliche Verzögerung -gleich einer Zeilenab%-tastperiode abzüglich der für einen Bildpunkt aufzuwendenden Abtastzeit. Die Schaltung arbeitet in exakt der gleichen Weise,wie dies für die betreffende Schaltung von Fig. 1 erläutert wurde,und die Ausgangsimpulse der einen entsprechen den Eingangsimpulsen für die andere.

Ein oder mehr weitere Zählvorrichtungen 44 können vorgesehen werden und ermöglichen bei Bedarf eine weitere Erosion unter anderen Winkeln gegenüber der Abtastrichtung. Durch Verwendung von Schieberegistern zum Beispiel mit einer gesamten Verschiebungszeit

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gleich einer Zeilenabtastperiode plus der Zeit für einen Bildpunkt wird die Erosion unter einem Winkel von 135° gegenüber der Abtastrichtung durchgeführt.

Die endgültige Beobachtungsfora wird zu einem regelmäßigen Achteck, wie dies in Fig. 2 bei £6 46 gezeigt ist, wenn man die Zählkapazitäten der verschiedenen Zählvorrichtungen 26, 34,-34^e usw. gleichmacht (das heißt: η = m = q ~ r).

Nach der Darstellung in Fig. 1 lassen sich die Ausgänge der Vergleichsstufen 30, 42, 42^f usw. mit einem Schalter 36 auswählen und die von der Vergleichsstufe 30 freigegebenen Signale werden mit der Zählstufe 34 gezählt.

Falls sich die Zählung in der Zählstufe 34 auf ein einziges Bildraster oder den Durchschnittswert mehrerer Bildraster bezieht, gibt die Gesamtzählung an, wieviel—mal die Beobachtungsform in die gesamte erfaßte Merkmalsfläche im Bildfeld eingebracht werden kann.

Bei Ersatz der Zählstufe 34 durch einen Parametercomputer der in der GB-PS 1 264 804 beschriebenen Art und bei Einstellung der Computerschaltungselemente A_s B, C auf eine Zählung der durch die Vergleichsstufe 30, 42 oder 42^f freigegebenen Impulse (was von der Stellung des Schalters 36 abhängt) entsprechen die durch die Tastimpulse freigegebenen Zählwerte, die den Antikoinzidenzimpuls jedes Merkmales definieren, derjenigen Zahl, die angibt, wie oft die Beobachtungsform in jedes auf diese Weise ermittelte Merkmal hineinpaßt»

Das in den Figuren 3 bis 12 dargestellte logische System dient zur Bearbeitung der während einer Rasterabtastung entstehenden Information und zum Ausführen einer Erosion an dem Signalinhalt, der beim Abtasten der Merkmale in einem Bildfeld entsteht, e und zum Erzeugen von Tastimpulsen als Ausgangssignale. Diese lassen sich zählen und geben damit diejenige Zahl an, die anzeigt, wie oft ©ine vorgegebene Form entweder in jedes- dei* in dem Bildfeld erfaßten Merkmale oder in sämtliche in dem Bildfeld erfaßten-Merk«

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male hineinpaßt. Dies hängt davon ab, ob eine Parameter-Zählschaltung oder eine Zählung sämtlicher Bildfelder verwendet wird.

Zur Darstellung der Gesamtschaltung, in dar ein in den Figuren 3 bis 12 gezeigtes logisches System -ysrwendet wsrden kazsa.;, wird auf Fig. 1 Bezug genommen.

Zur allgemeinen Erläuterung sei ausgeführt;, daS das im folgenden beschriebene logische System digitals Signale von drei digitalen Schaltern oder ähnlichen einstellbaren Tor^ieirtiingen aiifneänea soll, so daß die Bedienungsperson drei Werts m₅ ü mid τ auswählen kann und damit die Anzahl der Zeilen angibt₉ über denen der Erosionsvorgang stattfinden soll» Ia gezeigten Beispiel ist in die Anzahl der Abtastzeilen der vertikalen Erosion, q ist die Anzahl der Srosionszeilen nach rechts und r ist dia Anzahl derjenigen Zeilen, über die die Erosion nach links getragen wird. Zur Vereinfachung wird angenommen, dal?- die Abtastgeschwindigkeit und die "viederholungsfrequenz der Tastimpulss derart ist, daß sine quadratische Matrix von Becbachtu&gspunkten über dem Bildfeld entsteht, so daß die Bildpunkte, an denen das Signal mit den Tastimpulsen abgenommen wird, sowohl in der Abtastrichtung als auch senkrecht dazu gleich weit auseinanderliegen« Weiter sei angenommen, daß der i/inkel, unter dem die Erosion nach links und nach rechts vorgenommen wird, 45° beträgt, so daß die kurze Zeitverzögerung vor und nach einer Zeilenabtastung im Speicher gleich der Zeit zwischen zwei benachbarten Bildpunkten ist. Eine Verzögerungsvorrichtung mit einer solchen Verzögerung wird als eine Einbildpunkt-Verzögerungsvorrichtung beschrieben.

Nach der Darstellung in Fig. 12 wird das Ausgangssignal der Schaltung für die Horizontalabtastung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung als Eingangssignal zugeführt. Die Schaltung für die horizontale Erosion hat die Form eines (nicht dargestellten) Herunter-Zählers, der mit dem numerischen Wert in binär codierter Dezimalform beaufschlagt wird, der der erforderlichen Anzahl von Erosions-Bildpunkten entspricht,und die Zählschaltung erzeugt ein Eins-Ausgangssignal, bis sie infolge fortwährender Erfassung eines Merkmales durch aufeinanderfolgendes Herunterzählen auf Null

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reduziert worden ist.

Sobald das Signal von der Horizontal-Zählschaltung Null erreicht, erzeugt der ümkehrverstärker 110 ein 1 - Signal. Unter der Annahme, daß L, Null ist, erzeugt eine Nulldetektorschaltung 112 am Eingang des Umkehrverstärkers 114 sinen Hullzustand, so daß beide Eingänge des Und-Tores 116 angesprochen werden und ein als L·. bekanntes 1 - Signal auf einen Eingang eines Und-Tores 118 weitergeleitet wird, Trotz der Barstellung als eine einfache Schaltung in Fig. 6 ist das Und-Tor 118 in Wirklichkeit ein komplexes Tor zum Übertragen eines Dezimalsignales in binär codierter Form von einem digitalen Schalter oder einer- ähnlichen Vorrichtung, die zum Auswählen eines numerischen Wertes r gebaut ist.

Bei Aktivierung des Tores 118 wird r¹ als der Wert für die Anzahl der Abtastzeilen der nach links vorgenommenen Erosion übertragen und wird an einen Eingang eines YielfasSi-üder-Tores 120 angelegt. Die Ausgangsspannung des Oder-Torss 120 wird den Eingängen von mehreren parallelgesclaalteten und allgemein axt 122 bezeichneten Schieberegistern zugeführt, Dies® haben eine Zeitverzögerung entsprechend einer Abtastzeile abzüglich der- Zeitspanne für einen Bildpunkt.

Die Ausgangsspannungen der Schieberegister werden einer Subtraktionsschaltung zugeführt. Biese ist so eingestellt, daß sie Eins von dem ihr zugeführten numerischen Wert abzieht und das dabei entstehende Signal wird als Informationssignal A über eine erste Verzögerungseinrichtung 126 als Informationssignal B und über eine zweite Verzögerungseinrichtung 128 als Informationssignal C weitergeleitet. Beide Verzögerungseinrichtungen 126 und 128 bewirken eine Verzögerung entsprechend einem Bildpunkt.

Gleichzeitig wird der durch das Signal Lj_ dargestellte 1- Zustand über das Oder-Tor 130 einem Schieberegister 132 zugeführt. Dieses hat eine Gesamtzeit gleich einer Zeilenabtastperiode abzüglich der Zeit eines Bildpunktes und das Signal wird anschließend in zwei 1- Bildpunktverzögerungseinrichtungen 134 und 136 Verzögert. Auf diese Weise ergeben sich drei verzögerte Signale, deren Wert

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davon abhängt, ob das Merkmai an dieser Stelle in der Zeilenabtastung auf der vorhergehenden Abtastzeile erfaßt wurde oder nicht.

Für eine nach links fortschreitende Erosion wird das Signal L

^J c

aus der Verzögerungseinrichtung 136 einem Und-Tor 138 (siehe Fig. 7) als ein Eingangssignal zugeführt. Der andere Eingang dieses Tores wird mit einem Sins-Zustand beaufschlagt, falls C nicht Hull ist.

Am Ausgang des Und-Tores entsteht das Signal L,_r, das noch später

-in.

erläutert wird und das auch als eine EingangsSpannung einem Und-Tor 14O zugeleitet wird, dessen Sammeleingang mit dem binär codierten Dezimalsignal C beaufschlagt tirird» Die getastete Ausgangsversion dieses Signals wird mit X beschrieben und dem Oder-Tor 120 als die andere Eingangsspannung zugeführt»

Eine Schaltung zum Ableiten derjenigen Signale, die anzeigen, wenn A, B und C Null werden, ist ebenfalls in Fig. 3 dargestellt. Zu diesem Zweck ist ein Nulldetektor 142 an den Ausgang der Subtraktionsstufe 124 angeschlossen und die Ausgangsspannungen des Null-Detektors werden über eine zwei Verzögerungseinrichtungen 144 und 146 enthaltende Leitung weitergeleitet. Beide Verzögerungseinrichtungen verzögern um einen Bildpunkt«, Die Ausgangsspannung des Nulldetektcrs stellt A dar, die Ausgangsspannung der ersten Verzögerungseinrichtung 144 stellt das Signal B dar und die Ausgangsspannung der Verzögerungseinrichtung 146 stellt C₀ dar.

Während der gesamten Zeit, während der das dem Verstärker 110 in Fig. 12 zugeführte Eingangssignal Null ist«, wird der Gruppe der Schieberegister 122 ein numerischer Wert r zugeführt und ein 1 Signal wird in das Schieberegister 132 gegeben.

Sobald das Eingangssignal "1? wird, wird das Und-Tor 116 inaktiviert' und der Wert r wird an einem Einlaufen in -die Verzögerungsanordnung 122 (vgl. Fig_e 6 mit Fig. 12) gehindert. Für alle diese Punkte auf der Abtastzeile wird Null in das Schieberegister 122 eingegeben.

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Ungefähr eine Zeilenabtastung später erscheint wieder eine Information Ia Ausgang osaes Schieberegisters 122 und an jedem BiIdpuiilit iriird durch die Siibtraktionsstufe 124 1 vom numerischen Wert abgesogen*

Rar herabgesetzte numerische Betrag erscheint aufeinanderfolgend als Signal A, B und C und unter der· Annahme, daß die Ausgangs spannungen der Schieberegister 146 imd 136 von Null abweichen, wird der herabgesetzte numerische Bs'crag Ci &ls Informationssignal Z dem anderen Eingang des Oisr-Tores 120 zugslelteto Bei Erfassen einer Msrkmales auf jeder Abtastsäelle an der richtigen Stelle wird θΙε. herabsetzender numerischer ¥©rt vom Ausgang der Schiebereglstsranordnüng 122 über das öa-sr^Tor 120 su deren Eingang zurückgeführt. Unter dsr AnnaiiM©_g daß das Merkmal *? fortwährend erfaßt wird, verhindert der 1-= Zustand am Ausgang der Verzögerungseinrichtung 146 die 'weitere Rückführung eines reduzierenden Werts für C über den Eingasig Z im Oder-Tor 12O₃

Nach Fig. 10 werden bei diesem Zustand beide Eingänge des Und™ Tores 148 angesprochen. Dies gilt dann auch für sämtliche Eingänge des Und-Tores 150„ Dieses erzeugt dann ein Last ¥ Signal Y^₀ Damit wird das in FIg₈ 4 gezeigt© und-Tor 152 angesprochen und der numerische Wert m xfir-ά in die Gruppe der Schieberegister 122 und die Leitung V eingegebene Das Signal Y^ bewirkt weiter_s daß ein 1 Signal ani Ausgang des CMsr-Tores 154 erscheint und in das Schieberegister 156 übertragen wird^ An seinen Enden besteht dies aus swel ferzögerungseinriehtungen 15S und 16O₉ die jeweils um einen Bildpunkt vsrsögerru

Tfenn ©Ine !full mit dem Hüll-Detektor 142 ermittelt wird und als ein i Signal am Ausgang der Verzögerungseinrichtung 144 erscheint (das heißt B gleich 1), werden sämtliche Bedingungen für das

S&r 162 erfüllt und ©in 1- Signal wird über das Oder-Tor 164 obm Und-Tor 66 zugeleitet, das dann voll befriedigt wird und ein Signal Er β wird erzeugt* Die» Ist ein© Anweisung,,r^Js anstelle von v^:s zu beaufschlagen. Ss Ist zn beachten^ daß das Und-Tor in diesem Zustand nicht angesprochen wird und keine weiteren ¥^ erzeugt werden.

5 0 9 8 3 S / 1 0 U

Wenn nun "bei Fig. 5 R_L 1 ist, wird das Und-Tor 168 angesprochen und der numerische ¥ert q wird über die Leitung R durch das Oder-Tor 120 in die Gruppe der Schieberegister 122 gegeben* Vorausgesetzt , daß sich das erfaßte Merkmal im Bildrastsr nach unten fortsetzt, wird der Wert von q. in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben während jeder Abtastzeile sukzessive um *έ 1 vermindert, bis der Detektor 142 im Ausgang der Sufotraktionsstufe 124 erneut einen Nulizustand feststellt.

Solange das Signal R» 1 ist, werden 1- Signal© in das dritte Schieberegister 170 eingegeben, das das dritte Schieberegister des in Fig. 11 gezeigten Speichers bilde·*

it.

Bei Feststellung einer Hull durch den Detektor 142 erhält der Ausgang A_n das Potential 1 und zu diesem Zsitaugenblick und weil 1 ist, sind beide Bedingungen für das Und-Tor 176 erfüllt und dieses erzeugt seinerseits über das Oder-Tor 164 sämtliche Bedingungen zur Aktivierung des Und-Tcrss 178 und sin 1- Signal auf der Leitung 180 wird erzeugt und "bildet ein geeignetes Signal zum kontinuierlichen Durchlauf durch den Speicher 122 über die Leitung R₁. Auf diese Weise und unter der Annahme, daß das Merkmal kontinuierlich auf jeder Abtastzeile festgestellt wird und sämtliche anderen Bedingungen erfüllt sind, erzeugt die Schaltung einen Wert R^ für jede Abtastzeile, der anschließend über das Oder-Tor 120 erneut in die Schieberegisteranordnung 122 eingegeben wird. Dies setzt sich fort, bis das Eingangssignal I^ Null wird ader eine der anderen Bedingungen, die eine erfolgreiche -Beendigung vorhergehender Erosionen in anderen Richtungen anzeigen, ausfällt.

Die Ausgangssignale werden gezählt, wie dies vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Die Gesamtzahl der durch die Zählvorrichtung für jedes erfaßte Merkmal gezählten Bildpunktimpulse stellt die Zahl dar, die angibt, wie oft die Beobachtungsform in das Merkmal hineinpaßt,und falls die Gesamtzahl der während der vollständigen Bildfeldabtastung entstehenden Impulse dann gezählt wird, ist die Zahl dann die Gesamtzahl, die angibt, wie oft die besondere Form in sämtliche Merkmale in einem Bildfeld hineinpaßt. Wie oben erwähnt wurde, läßt sich die erste Mes-

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sung unter Anwendung einer Parameter-Rechentechnik ausführen, bei der die Häufigkeit, mit der die Beobachtungsform in jedes Merkmal hineinpaßt, getrennt für jedes Merkmal errechnet wird und diese Häufigkeitszahl wird nur bei Beendigung der Abtastung jedes Merkmales freigegeben.

Es wird nun Bezug genommen auf den Abwärtszähler in der Beschreibung von Fig. 12. Der Abwärtszähler der beschriebenen Art stellt eine horizontal wirkende Erosionsschaltung dar, da vom Tor 20 der Figur 1 ausgehende getastete Impulse konstanter Amplitude, falls sie einem solchen Abwärtszähler zugeführt werden, nicht bewirken, daß die Aufgangs spannung des Abwärts zähle rs Null wird, das ist derjenige Zustand, auf den die "sich anschließenden Schaltungen warten, bis eine programmierte Zahl von getasteten Impulsen durch die Zählvorrichtung empfangen wurde. Damit werden die ersten η getasteten Impulse, die vom Tor 20 ausgehen, vernachlässigt. Falls damit ein Impuls mit konstanter Amplitude vom- Detektor 14 fünfundzwanzig Tastimpulsen vom Oszillator 18 entspricht und η auf vier gestellt wird, wird die Breite der Impulse mit konstanter Amplitude tatsächlich auf die Breite von einundzwanzig Tastimpulsen erodiert.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung oder die weitere in den Figuren 3 bis 12 gezeigte Abwandlung dient zum Entfernen oder Erodieren von Information aus den Impulsen konstanter Ampl%i4tude (oder genauer den getasteten Versionen dieser Impulse). Die Impulse mit der konstanten Amplitude werden durch Vergleich der Videosignalamplitude mit einer Bezugsspannung erhalten. Die Vergleichsstufe läßt sich so programmieren, daß sie einen Impuls mit konstanter Amplitude auf einem 1- Niveau immer dann erzeugt, wenn die Videosignalamplitude die Bezugsspannung übersteigt (und ein Null-Niveau während aller anderen Zeiten), oder sie kann so programmiert werden, daß sie die umgekehrte Funktion erfüllt, das heißt einen Impuls mit konstanter Amplitude auf einem 1- Niveau immer dann erzeugt, wenn die Videosignalamplitude unter die Bezugsspannung fällt. Die Videosignalamplitude läßt sich auf die Information in dem Bildfeld beziehen, das gerade abgetastet wird. Falls die Merkmale dunkler als der Hintergrund sind und falls die Videosignal-

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amplitude für dunkle Flächen klein und für helle Flächen groß ist, können sich auf die Schnittstellen der Abtastzeile mit dunklen Flächen beziehende Impulse durch solches Programmieren der Vergleichsstufe erzielt werden, das diese Impulse auf 1- Niveau immer dann erzeugt, wenn die Videosignalamplitude unter eine bestimmte Bezugsspannung zwischen dem Dunkelamplitudenpotential und dem Amplitudenpotential, für helle Werte fällt. Mit einer so programmierten Vergleichsstufe 14 wird die Schaltung nach Fig. 1 oder den Figuren 3 bis 12 diejenige Information erodieren, die sich auf die Schnittstellen einer Abtastzeile mit den· dunklen Merkmalen bezieht. Falls die Vergleichsstufe 14 jedoch bei gleichem Eingangssignal so programmiert ist, daß sie die umgekehrte Funktion erfüllt, das heißt einen Impuls mit konstanter Amplitude auf 1- Niveau erzeugt, wenn die Videosignalamplitude die Bezugsspannung übersteigt, dann dient die sich anschließende Schaltung nach Fig. 1 oder den Figuren 3 bis 12 zum Erweitern oder Vergrößern der sich auf die"Schnittstellen beziehenden Information.

Die Signale von zum Beispiel dem Ausgang 4 in Fig. 1 oder dem entsprechenden Ausgang in den Figuren 3 bis 12 können einer zweiten Schaltung als Eingangssignal zugeführt werden, die grundsätzlich der nach den Figuren 1 oder 3 bis 12 entspricht. Diese Schaltung führt eine entgegengesetzte Funktion aus, das heißt einer Erosion der in einem Merkmal enthaltenen Information kann eine Erweiterung folgen.

Wenn die Gesamtfunktion der mit der Zählschaltung 26 beginnenden Schaltung (oder dem in Verbindung mit den Figuren 3 bis 12 beschriebenen Horizontalerosionszähler) umgekehrt wird, das heißt eine Dehnung statt einer Erosion der erfaßten Merkmale bewirkt wird, muß eine Umkehrschaltung eingesetzt werden, um die 1- Potentiale auf Null und die Null-Potentiale auf 1- Potentiale zu bringen.

P a t e η t a nsprüche ;

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Claims

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

Anlage Aktenzeichen *" ' ^w

zur Eingabe vom 17. Februar 1975 VA. Named.Anm. IMAGE ANALYSING COMPUTERS

LIMITED

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Analysieren eines Merkmales in einem Bildfeld mit Abtasten des Bildfeldes unter Erzeugen eines Videosignals und mit Umwandeln der Videosignalamplituden in Impulse mit konstanter Amplitude mit Schwellwertdiskriminierung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dauer jedes der eines? konstante Amplitude aufweisenden Impulse eine Gruppe von Taktimpulsen freigegeben und jede Gruppe der auf diese Weise freigegebenen Taktimpulse gezählt wird, die Zählschaltung bei Fehlen eines Taktimpulses während eines Zeittaktintervalles zurückgestellt wird, ein Übertragsignal erzeugt wird, wenn die Zählschaltung einen Wert η erreicht, und die Taktimpulse während der Dauer jedes so erzeugten Übertragsignales freigegeben und die so freigegebenen Taktimpulse analysiert werden.

2„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freigegebenen Taktimpulse gezählt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch ein Übertragsignal aus der ersten Zählschaltung freigegebenen Taktimpulse in einer zweiten Zählschaltung gezählt werden, in der mehrere Zahlen in einem Speicher gehalten und nacheinander einmal während jeder Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden, jede auf diese Weise verfügbar gemachte Zahl um 1 vermehrt wird, wenn die erste Zählschaltung zu dieser Zeit ein Übertragsignal erzeugt, der erhöhte Zählwert an jedem Punkt während jeder Zeilenabtastperiode mit einem numerischen Bezugswert m vergleichen und zu jedem solchen Zeitpunkt ein AusgangsSignalimpuls erzeugt wird mit einem ersten Wert, wenn der erhöhte Zählwert gleich oder größer als m ist,und mit einem zweiten Wert an allen Punkten, an denen dies nicht gilt, und ein numerisches Wertsignal in den Speicher eingegeben wird zur Rückführung und zur Verfügbarmachung für eine weitere Erhöhung zum richtigen Zeitpunkt während der näch-

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sten Zeilenabtastung.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wert des Ausgangssignales Null ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignalimpulse des ersten Wertes gezählt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3» 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß statt eines Zählwertes an jedem Punkt entlang der Abtastzeile, für den kein Übertragsignal von der ersten Zählschaltung vorliegt, eine Null in den Speicher eingegeben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der numerische Wert in dem Speicher in binär codierter dezimaler Form vorliegt und Schieberegister zum Speichern der binären Signale verwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe eines ersten Wertes des Ausgangssignales von der zweiten Zählschaltung ein Signal mit dem numerischen Wert (m-1) in den Speicher gegeben wird, so daß, falls sich das Ausgangssignal von der zweiten Zählschaltung am richtigen Punkt auf der nächsten Linie auf seinem ersten Wert befindet, ein numerischer Wert (m) wieder erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Speicher gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in Intervallen von genau einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Speicher gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in Intervallen von weniger als einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden.

11. Verfahren nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Speicher gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in

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Intervallen verfügbar gemacht werden, die größer als eine Zeilenabtastperiode sind.

12. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zweiten Zählschaltung erzeugten Ausgangssignalimpulse des ersten Wertes in einer dritten Zählschaltung gezählt werden, in der mehrere Zahlen in einem Speicher gehalten werden und nacheinander einmal während jeder Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden, jede so verfügbar gemachte Zahl um 1 erhöht wird, falls die zweite Zählvorrichtung zu dieser Zeit einen Ausgangssignalimpuls des ersten Wertes erzeugt, der erhöhte Zählwert in der zweiten Zählschaltung zu jedem Zeitpunkt während jeder Zeilenabtastperiode mit einem numerischen Bezugswert η verglichen und zu jedem solchen Zeitpunkt ein zweiter Ausgangssignalimpuls mit einem ersten Wert erzeugt wird, wenn der erhöhte Zählwert gleich oder größer als η ist und mit einem zweiten Wert an allen Punkten, an denen dies nicht gilt.

13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wert des zweiten Ausgangssignales Null ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Ausgangssignalimpulse des ersten Wertes gezählt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch^ekennzeichnet, daß die in dem Speicher der zweiten Zählschaltung gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in Intervallen von genau einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden und die in dem Speicher in der dritten Zählschaltung gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in Intervallen von weniger als einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden.

16. Verfahren nach Anspruch 12 ader 13» dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Ausgangssignalimpulse mit einem ersten Wert in einer vierten Zählschaltung gezählt werden, in der eine Vielzahl von Zahlen in einem Speicher gehalten und nacheinander einmal während jeder Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht wer-

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den, jede so verfügbar gemachte Zahl um 1 erhöht wird, falls
die dritte Zählschaltung zu dieser Zeit ein zweites Ausgangssignal des ersten Wertes erzeugt, der erhöhte Zählwert an jedem Punkt während jeder Zeilenabtastperiode mit einem numerischen Bezugswert q verglichen und zu jedem solchen Zeitpunkt
ein dritter Ausgangssignalimpuls mit einem ersten Wert erzeugt wird, wenn der erhöhte Zählwert gleich oder größer als q ist, und mit einem zweiten Wert an allen Punkten, an denen dies
nicht gilt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Wert des dritten Ausgangsägnales Null ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritten Ausgangssignalimpulse mit dem ersten Wert gezählt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Speicher in der zweiten Zählschaltung gehaltenen Zahlen
von Zeit zu Zeit in Intervallen von genau einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden, die in dem Speicher in der
dritten Zählschaltung gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in Intervallen von weniger als einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden und die in dem Speicher in der vierten Zählschaltung gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in Intervallen von mehr als einer Zeilenabtastperiode verfügbar gemacht werden.

20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Speichern der zweiten, dritten und vierten Zählschaltung
gehaltenen Zahlen von Zeile zu Zeile in den entsprechenden
Speichern zu verschiedenen Zeitintervallen verfügbar gemacht
werden, das Intervall für einen Speicher genau eine Zeilenabtastperiode ist, weniger als eine Zeilenabtastperiode für einen anderen Speicher und mehr als eine Zeilenabtastperiode für den letzten Speicher.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Zählschaltung bei Fehlen eines Taktimpulses während eines Zeitintervalles auf einen numerischen Wert N zurückgestellt wird, der numerische Wert in der Zählschaltung um 1 für jeden der Zählschaltung zugeführten Taktimpuls vermindert und das Übertragsignal erzeugt wird, wenn der numerische Wert in der Zählvorrichtung Null ist.

22. Verfahren nach Anspruch 1 bis 21 mit Abtasten des Bildfeldes zum Erzeugen eines Videosignales, Umwandeln der Videosignalamplituden in Impulse konstanter Amplitude durch Schwellwertdiskriminierung, Erzeugen von Taktimpulsen mit konstanter Frequenz, Abfragen des aus den Impulsen mit konstanter Amplitude bestehenden Signales K Male während jeder Abtastzeile durch K in gleichem Abstand auseinanderliegende Signale, die von den während dieser Zeilenabtastung auftretenden Taktimpulsen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein einem numerischen Wert N entsprechendes elektrisches Signal' erzeugt wird, das erzeugte Signal in einen elektrischen Speicher mit mindestens K Serienstellen eingegeben wird, der elektrische Speicher synchron mit den Taktimpulsen betrieben wird, um die in ihm enthaltenen Signale von einer Stelle zu der nächsten zu verschieben, so daß die Signale nacheinander während jeder Zeilenabtastung am Ausgang erscheinen, der numerische Wert des Signales am Ausgang des Speichers um 1 vermindert und dieses in seinem Wert verminderte Signal dem Speichereingang zur Zurückführung übertragen wird, das in seinem Wert verminderte Signal mit einem programmierten Wert verglichen wird, ein erster AusgangsSignalimpuls immer dann erzeugt wird, wenn das auf den Eingang des Speichers übertragene Signal Null ist, alle diese ersten Ausgangssignalimpulse gezählt werden, nach Maßgabe eines erfaßten Nullsignalfezustandes ein Signal, das 1 entspricht, erzeugt wird, und das Signal mit einem numerischen Wert 1 in den Speicher anstelle des Nullzustandes eingegeben wird, so daß ein Nullzustand erzeugt wird, nach Reduzierung um 1 auf der nächsten Zeilenabtastung, falls ein Übertragsignal zu diesem Zeitpunkt wieder auf der nächsten Zeilenabtastung verfügbar ist.

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23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem statt des Zählens der ersten AusgangsSignalimpulse und statt des Erfassens des NuIlsignalzustandes und Erzeugens eines einer 1 entsprechenden Signales nach Maßgabe hiervon das Nullsignal erfaßt und nach Maßgabe hiervon ein M entsprechendes Signal erzeugt und das M entsprechende Signal in den Speicher anstelle des Nullzustandes eingegeben und gleichzeitig ein erstes Indikatorsignal erzeugt und das erste Indikatorsignal in einen zweiten Speicher gegeben wird, der synchron mit dem ersten Speicher arbeitet, auch der zweite Speicher mindestens K Serienstationen aufweist, so daß jedes Indikatorsignal an seinem Ausgang seinerseits erscheint und zur Zurückführung verfügbar ist, und ein erster Ausgangssignalimpuls immer dann erzeugt wird, wenn das vom Ausgang des ersten Speichers auf dessen Eingang zu übertragende Signal Null wird, wofür in dem zweiten Speicher auch ein erstes Indikatorsignal vorhanden ist, und alle diese ersten Ausgangssignale gezählt werden und der Null-Ausgangssignalzustand erfaßt und nach Maßgabe hiervon ein einer 1 entsprechendes Signal erzeugt und statt des Nullsignales in den ersten Speicher gegeben wird zum Erzeugen eines Nullzustandes nach Verminderung um 1 auf der nächsten Zeilenabtastung, falls ein Übertragssignal an dieser zeitlichen Stelle auf der nächsten Abtastzeile wieder verfügbar ist und wiedetr ein erster Ausgangssignalimpuls an dieser zeitlichen Stelle erzeugt wird, falls das erste Indikatorsignal an dieser zeitlichen Stelle noch vom zweiten Speicher verfügbar ist.

24. Schaltungsanordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen eines abzutastenden Bildfeldes, Einrichtungen zum Abtasten des Feldes in einer Serie von parallelen Zeilen zum Erzeugen eines Videosignales, Einrichtungen zur Schwellwertdiskriminierung der Videosignalamplituden zum Erzeugen eines Signales aus Impulsen konstanter Amplitude, Einrichtungen zum Tasten dieses Signales in regelmäßigen Abständen auf jeder Abtastzeile, um damit wähend der Dauer eines jeden solchen ImpulBeB mit konstanter Amplitude eine Serie von Taktimpulsen zu erzeugen, Einrichtungen zum Zählen dieser Taktimpulse, Einrichtungen

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zum Zurückstellen der Zählschaltung bei Abwesenheit eines Taktimpulses während des Zeitintervalles während Taktimpulsen, Einrichtungen zum Erzeugen eines Übertragsignales, wenn die Zähleinrichtung einen Wert η erreicht, und Einrichtungen zum Freigeben der Taktimpulse für die Dauer jedes so erzeugten Übertragsignales und Einrichtungen zum Analysieren der so erzeugten Taktimpulse.

25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen der während jedes Übertragsignales freigegebenen Taktimpulse.

26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 24 und 25, gekennzeichnet durch eine zweite Zählschaltung zum Zählen der durch ein Übertragsignal freigegebenen Taktimpulse, wobei die zweite Zählschaltung einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl von Zahlen enthält und dieser Speicher synchron mit den Taktimpulsen geschaltet wird, um die Vielzahl der Zahlen nacheinander während jeder Abtastzeilenperiode verfügbar zu machen, Einrichtungen zum Erhöhen jeder auf diese Weise verfügbar gemachten Zahl um 1, falls die erste Zählvorrichtung während dieses Zeitintervalles ein Übertragsignal erzeugt, Einrichtungen zum Vergleichen des erhöhten Zählwertes an jedem Punkt während jeder Abtastzeilenperiode mit einem numerischen Bezugswert m, Einrichtungen zum Erzeugen an jedem solchen Zeitpunkt einen Ausgangssignalimpuls mit einem ersten Wert, wenn der erhöhte Zählwert gleich oder größer als m ist,und mit einem zweiten Wert an sämtlichen Punkten, bei denen dies nichgt gilt.

27. Schaltungsanordnung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch e Einrichtungen zum Zählen der Ausgangssignalimpulse mit einem ersten Wert.

28. Schaltungsanordnung ά zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen eines Merkmale enthaltenden Bildfeldes, Einrichtungen zum Abtasten des Bildfeldes in einer Folge von parallelen Liinien zum Erzeugen eines Videosignales, Einrichtungen zur Schwellwert-

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diskriminierung der Videosignalamplituden zum Erzeugen eines Signales aus Impulsen konstanter Amplitude, Einrichtungen zum Tasten des aus diesen Impulsen bestehenden Signales in regelmäßkigen Intervallen während jeder Zeilenabtastung zum Erzeugen einer Serie von Taktimpulsen während der Dauer jedes eine konstante Amplitude aufweisenden Impulses, Zähleinrichtungen zur Aufnahme jedes dieser Taktimpulse, Einrichtungen zum Erzeugen eines Signales, das einem programmierten numerischen Wert N entspricht, Einrichtungen zum Einschieben des N entsprechenden erzeugten elektrischen Signales in die Zählschaltung immer dann, wenn das Fehlen eines Taktimpulses während eines Zeitintervalles festgestellt wird, Einrichtungen zum Herabsetzen des numerischen Wertes in der Zählvorrichtung um 1 bei jedem der Zählvorrichtung zugeführten Taktimpuls und Einrichtungen zum Erzeugen eines Übertragsignales, wenn der numerische Wert in der Zählvorrichtung einen programmierten Wert erreicht, der typisch Null ist, und Einrichtungen zur &&-& anschließenden Freigabe der Taktimpulse für die Dauer jedes so erzeugten Übertragsignales und Einrichtungen zum Erzeugen der so freigegebenen ή· Taktimpulse.

29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Zählen der während jedes Übertragsignales freigegebenen Taktimpulse.

30. Schaltungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Analysieren der Taktimpulse einen Speicher mit mindestens K Serienstellen enthält und der synchron mit den Taktimpulsen schaltbar ist zum Verschieben der Signale von einer Stelle zur nächsten, so daß das Signal am Ausgang, des Speichers seinerseits während jeder Zeilenabtastung erscheint, Einrichtungen zum Erzeugen eines elektrischen Signales mit dem numerischen Wert M, Einrichtungen zum Einsetzen des erzeugten elektrischen Signales M in den Speicher an jeder dieser Stellen, Einrichtungen zum Übertragen des am Ausgang des Speichers e» erscheinenden Signales in dessen Eingang zur Zurückführung, und durch ein Übertragsignal", von der ersten Zählvorrichtung betätigte Einrichtungen zum Herabsetzen des numeri-

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sehen Wertes des zu ä. jedem Zeitintervall übertragenen Signales um 1, Einrichtungen zum Erzeugen eines ersten Ausgangssignalimpulses immer dann, wenn das Ausgangssignal Null wird, und Einrichtungen zum Zählen aller dieser ersten Ausgangssignalimpulse, Einrichtungen zum Feststellen, wenn das herabgesetzte Signal zu Null wird, Einrichtungen zum Erzeugen eines Signales nach Maßgabe eines erkannten Nullzustandes, wobei das Signal 1 entspricht, und Einrichtungen zum Einsetzen dieses Signales in den Speicher statt des Nullsignales zum Erzeugen eines Nullzustandes nach Herabsetzung um 1 auf der nächsten Abtastzeile, falls ein Übertragsignal an dieser zeitlichen Stelle auf der nächsten Abtastzeile wieder verfügbar ist.

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