DE1922302A1

DE1922302A1 - Zaehlsystem zum Zaehlen von Merkmalen bei der Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtastung

Info

Publication number: DE1922302A1
Application number: DE19691922302
Authority: DE
Inventors: Colin Fisher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-01
Filing date: 1969-05-02
Publication date: 1970-03-05
Also published as: JPS4820931B1; US3751585A; GB1264805A; DE1922302B2; DE1966771A1; US3619494A; DE1966838A1; GB1264807A; FR2007617A1; GB1264806A; GB1264804A

Description

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

zur Eingabe vom JO. April 1909 Sch// Nom« d. Anm. COLIN PISHER

Zählsystem zum Zählen von Merkmalen bei der Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtastung.

Die Erfindung betrifft ein Zählsystem zum Zählen von Merkmalen bei der Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtastung und Anwendungen derselben zum Bemessen der analysierten Merkmale.

Es sind viele wissenschaftliche Instrumente entwickelt worden, in welchen das Bild einer interessierenden Probe durch einen prüfenden Lichtfleck in einer Reihe von Zeilen abgetastet wird. Die resultierenden Veränderungen der optischen Intensität werden in ein elektronisches Signal umgewandelt, das genau mit einer Fernseh-Videowellenform vergleichbar ist. Das bekannteste Instrument dieser Art verwendet eine Fernsehkamera, die mit einem Lichtmikroskop gekuppelt ist, so daß mikroskopische Proben auf diese Weise untersucht werden können. Die Erfindung befaßt sich nicht mit den Mitteln, durch welche die Abtastung erzielt wird, sondern mit der Verarbeitung des resultierenden Videosignals.

Das resultierende Videosignal spricht nur begrenzt auf feine Einzelheiten an und weist eine charakteristische Bildauflösung auf, die u.a. eingestellt wird durch die Bandbreite irgendeiner elektronischen Einrichtung, durch die das Signal hindurchgeht, durch die Bildauflösung irgendeines verwendeten optischen Systems und möglicherweise durch die wirksame Größe des abtastenden Licht- . flecks. Die Wellenform weist daher eine begrenzte Ansprechzeit · auf irgendeine Veränderung in der geprüften Probe auf. Die Verarbeitung eines Videosignals zwecks Annäherung an ein ideales Videosignal wird als "Anzeigung" bezeichnet. Die britische Patentanmeldung Nr. 20612/68 (welche der gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung ..» entspricht) bezieht sich auf M 7O/5 -1-

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verbesserte Anzeigungsverfahren, durch welche ein idealisiertes binäres Signal aus einem begrenzt ansprechenden Videosignal erhalten werden kann. Die in der vorliegenden Anmeldung behandelten· Videosignale sind daher als rechteckige Impulse anzusehen. Unter der nachstehend verwendeten Bezeichnung "Videosignal" ist daher ein idealisiertes Videosignal zu verstehen. Die Figur A der Zeichnungen veranschaulicht schematisch ein ideales Videosignal und ein praktisch verwendbares Videosignal, die erhalten werden, wenn ein Bild abgetastet wird, das größer ist als der abtastende Lichtfleck.

Bei manchen Anwendungen der Analyse ist es erforderlich, die Anzahl der einzelnen Merkmale innerhalb eines Abtastrasters zu zählen. Wenn beispielsweise pulverförmige Teilchen analysiert werden, stellt jedes Pulverteilchen ein Merkmal in einem Bild dar. Die Analyse bezweckt, die Gesamtzahl der Teilchen im Blickfeld zu finden. Da jedes Teilchen von dem Lichtfleck abgetastet wird, wird dadurch ein Videosignal erzeugt. Da jedoch jedes Teilchen durch den Lichtfleck (im allgemeinen) mehr als einmal abgetastet wird, wird die bloße Zählung der Anzahl der Videosignalimpulse eine Mehrfachzählung einzelner Merkmale ergeben. Is ist daher ein spezieller Stromkreis erforderlich, um die Mehrfachzählung zu beseitigen.

Zs kann auch Interesse daran bestehen, die getrennten Merkmale in einem Bild durch Fläche, Länge, Form usw. zu charakterisieren und es ist möglich, elektrische Signale abzugleiten, welche für solche Parameter innerhalb dieser Merkmale repräsentativ sind. Auf diese Weise können Größenverteilungen oder andere charakteristische Gruppierungen festgestellt werden. Die Erfindung schlägt auch Vorrichtungen zur Vereinigung der solche Parameter darstellenden Signale mit einzelnen Merkmalen in einem Bild ₍vor, so daß solche Gruppierungen festgestellt werden können.

Systeme, welche die vorstehend angegebene Zählung von Videosignalimpulsen verwenden, weisen die folgenden wichtigen Nachteile auf:

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a) Mehrfachzählung. Die üblichen Systeme werden gewöhnlich ein- · fache kreisförmige Merkmale korrekt zählen, aber bei vielen Systemen ergeben sich Fehler bei komplizierteren Formen, wie z.B^ bei langen dünnen Merkmalen, die den waagerechten oder einspringenden Formen nahekommen.

b) Lahm gelegte Flächen. In den meisten Systemen weisen bestimmte Bereiche rund um Merkmale oder in Verbindung mit Merkmalen in einem Bild die Form von Schattenflächen auf. Wenn Merkmale ganz oder teilweise innerhalb einer solchen Schattenfläche liegen, können sie nicht unterschieden werden.

c) Aufhebung der Bemessung. Einige einfache übliche Systeme arbeiten bei einspringenden Merkmalen unkorrekt, indem sie die Mehrfachzählung einzelner Merkmale veranlassen können, wenn sich die Größenunterscheidungsstufen dem krits^Lehen Wert nähern.

d) Der Augenblick, in welchem die sich auf das abgetastete Merkmal beziehende Information freigegeben wird, wird häufig durch . Einstellung der Schwellenwertunterscheidungsstufen und anderer Stromkreisparameter verändert.

Skie Ausführungsform eines Zählsystems zum Zählen von Merkmalen bei der Bildanalyse in zeitlicher Koinzidenz mit einer zugehörigen Information ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Verzögerung eines augenblicklichen Videosignals u:i: ungefähr eine Zeilenabtastperiode, um das Videosignal isu erzeugen, welches der vorhergehenden Zeile entspricht, durch Vergleichseinrichtungen zum Vergleichen des augenblicklichen und des vorhergehenden Videosignals, durch eine Einrichtung, die auf den Vergleich anspricht, um einen einzigen Antikcinzidenzimpuls in eine::, Zeitintervall nach der letzten Kreuzung zwischen der Abtastung uni ier. Merkmal zu erzeugen, wobei das Zeitintervall nur eine Funktion ler Merkmalspeichereinrichtung ist, um eine zugehörige Inforir.ation zurückzuhalten, sowie durch eine Adressiereinrichtung, welche ebenfalls auf den Vergleich anspricht, um die Speichereinrichtung anzusprechen und die zugehörige Information gleichzeitig rr.it dem Antikoinziienzimpuls freizugeben.

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Ein solches System liefert einen Antikoinzidenzimpuls, der relativ zu dem zugehörigen Merkmal festgesetzt ist, so daß der Augenblick, in dem die bezügliche Information freigegeben wird, relativ zu dem zugehörigen Merkmal ebenfalls festgesetzt ist.

Eine andere Ausführungsforrn eines Systems zur Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtastung, bei welchem eine Information in der Rahmenabtastrichtung, aber entgegen der Zeilenabtastrichtung im geregelter Weise vorgerückt wird, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Speichern von Signalen aus einer Anzahl von benachbarten Anteilen in einer Zellenabtastung, welche dem augenblicklich analysierten Anteil folgen, durch Einrichtungen zum Verzögern von Signalen aus einer vorhergehenden Zeilenabtastung, durch Einrichtungen zum Vergleichen der Signale aus den benachbarten Anteilen in der einen Zeile mit Signalen aus benachbarten Anteilen in der vorhergehenden Zeile, welche den Anteilen in der einen Zeile um ein geregeltes Zeitintervall voraus sind, sowie zürn Regeln des Zeitintervalls für die nächste Zeile entsprechend dem Vergleich zwischen der einen und der vorhergehenden Zeile, um dadurch den Augenblick vorzurücken, in welchem die Information in der nächsten Zeile verfügbar ist, in Abhängigkeit von der örtlichen Form des Merkmals.

Ein solches System verringert die lahm gelegten Flächen jenseits eines Merkmals, das einen überhängenden Bereich in der Richtung 'ler Zeilenabtastung aufweist.

Eine weitere Ausführungsform eines Systems zum Erzeugen eines Signals, das einen Parameter aufweist, dessen //ert für eine oder mehrere geometrische Eigenschaften eines durch Zeilenabtastung analysierten Merkmals repräsentativ ist, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf ein aus einer Zeilenabtastung herrührendes Videosignal anspricht, welches der Kreuzung dieser Zeilenabtastung mit dem Merkmal entspricht, um ein Informationssignal zu erzeugen, das für eine Funktion der Kreuzung repräsentativ ist, durch eine Einrichtung, welche das Informations signal mit einem vorher erzeugten Signal vergleicht, welches einer Ansammlung von Informationssignalen und/oder Funktionen derselben aus früheren, das Merkmal kreuzenden Zeilenabtastungen M 70/3 -4-

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entspricht, durch eine Einrichtung, welche das angesammelte Signal entsprechend dem neuen Informationssignal modifiziert, durch eine Einrichtung, welche das modifizierte angesammelte Signal speichert, und durch eine Einrichtung, die nach der letzten Kreuzung einer Zeilenabtastung mit dem Merkmal ein Ausgangssignal erzeugt, welches das endgültige modifizierte angesammelte Signal darstellt.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt:

Pig. 1 ein System, welches einen einzigen Zählimpuls liefert, der relativ zu einem abgetasteten Merkmal festgesetzt ist, und welches einen Parameter berechnet, der von den 6harakteristiken des Videosignals oder irgendeinem anderen synchronen Signal abgeleitet ist,- wobei der berechnete Parameter mit dem besonderen betreffenden Merkmal vereinigt gehalten wird,

Pig.1A graphisch eine Anzahl von Merkmalen und die kritischen lahm gelegten oder Schattenflächen, welche durch das System gemäß Fig. 1 erzeugt werden, zusammen mit · der Stellung der Zählimpulse, durch welche die Merkmale berechnet werden können,

Pig. 2 . ein System, in welchem die Schattenflächen beträchtlich verringert sind, um dadurch die lahm gelegten Flächen zu verringern,

Pig. 2A graphisch die Schattenflächen unterhalb typischer Merkmale und die Zählsignalimpulse,die vonäen abgetasteten Merkmalen abgeleitet sind,

Pig. 3 ein System zur Behandlung mehr als eines koinzidierenden zugehörigen Parameters,

Pig. 3A graphisch ein langes dünnes nadeiförmiges Merkmal, das unter einem Winkel zur Abtastrichtung liegt und das zwei interessierende Abmessungen H und F aufweist,

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von denen jede einen getrennten zugehörigen Parameter hervorruft,

Fig. 4 ein System, das als ein Wortspeieher dienen kann, bei welchem die Angaben in den .Stromkreis in digitaler Form eintreten und während eines willkürliehen Zeitraumes zurückgehalten werden, bevor ein zweites "V/ort" ankommt, um dem ersten V/ort mit einer anderen willkürlichen Zeitverzögerung hinzugefügt zu werden, bevor die Abführung zum Ausgang erforderlich ist,

Fig. 5 ein System, in welchem die Videosignale einem größenkriterium unterworf en· v/erden, bevor 3 Ie auf einen Zählstrornkreis zur Einwirkung kommen, ubei nur Jene Signale hindurchgehen zu lassen, die größer sind als eine kritische Größe in der Mlenabtastriehtung,

Fig. 6 ein System, durch welches J chat tenf lachen angezeigt und die lahm gelegten Flächen entfernt werden können, so daß Merkmale, die innerhalb der lahm gelegten Flächen liegen, geprüft werden können, . .

Fig. 6a ein Merkmal, das infolge der Schattenfläche eines angrenzenden größeren Merkmals in eines lahm gelegten Bereich liegt,

Fig. 7 sin sogenanntes geschichtetes Systern, in welchem das Videosignal von einem Berechnungslisten zu einem du plizierten Berechnungssystem geleitet wird, sobald ein lahm gelegter Bereich angezeigt wird,

Fig. 7A graphisch den Fall, wenn das zwejfce Merkmal vollständig innerhalb des lahm gelegten Ber-eleiis liegt,

Fig. 7B graphisch den Fall, wenn das zäte Merkmal nur teilweise innerhalb des lahm gelegten Bereichs des ersten Merkmals

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In Fig. 1 wird die wirkliche Zählung durch einen Koinzidenzstromkreis ausgeführt, der in der Mitte des Diagramms der Pig. 1 liegt. Das Videosignal wird dem Verbindungspunkt 10 zugeführt und dient als Einstellsignal für eine bistabile Vorrichtung 12, um ein sogenanntes modifiziertes Videosignal V¹ zu erzeugen. Das modifizierte Videosignal wird .einer Koinzidenzvarzögerungsvorrichtung 14 (wie z.B. einer Verzögerungsleitung) zugeführt, welche eine Zeitverzögerung bewirkt, die der 2'eilenabta£zeit T äquivalent ist. Das Videosignal wird auch der einen Seite eines WEDSR-Tores 16 zugeführt und das verzögerte modifizierte Videosignal V^f der Vei¹-zögerungsvorrichuang 14 wird der anderen Seite des WjiD DR-Tores zugeführt. Die .".nordnung ist derart getroffen, daß beim Vorhandensein keines dieser .Signale da:; 'tfJD.iR-Tor 16 ein 3ignal hindurchgehen läßt, um die bistabile Vorrichtung 12 zurückzustellen. Dan modifizierte Videosignal V¹ wird daher in Gang gesetzt, wenn ein Videosignal zuerst am Verbindimgsnunkt 10 empfangen wird, und bleibt stehen, wenn sowohl das Videosignal als auch das unmodifizierte Videosignal aus einer vorhergehenden Zeile stehen bleiben. Die V/irkung besteht darin, ien Merkmalen große Schattenbe- . reiche hinzuzufügen, wie Fig. 1Λ zeigt.

Die untere rechtsseitfai jiCKe jedes Merkmals wir! durch einen Ar:tikoinzidenzot.romwreis angezeigt, dor im unteren Teil .3er Fig. 1 dargestellt ist. Z-u diese!. Zweck enthält !-ar ">ntikoinzi!enzstroukrvis einer. Diff erenzierungsstroiriki eic V: und -3inen GleichrichtungoStroinkrois .'.0, welche dazu dienen, einen Impuls zu erzeugen, welcher Ie-; inde Jedes modifizierten Videosignale in Je-1er Zeilo entspricht. Der Impuls de.: Oleiohrichtungsstrorr.kreises 20 wird durch ein T:r ZZ gleitet, da3 durch eine bistabile Vorrichtung :-*i :-3steuert wird, welche so eingestellt ist, daß sie das Tor schlie.it, wenn ein·? r.oin;:iienz vorhanden ist, d.h. wenn ein Vi1eosi£r.:il aus !er augenblicklichen Abtastzeile und das modifizierte V; !eo'3ignal aus der vorhergehenien .abtastzeile koMinzidieren. Iu iiese.T. Zweck wird ei:a Au slangs signal geliefert vom ',vSDSR-Tor Io uni von eine:; UND-Tor 26, dem das Ausgangssignal der Koinzidenzver^öserungsvorrichtung 14 zugeführt wird, welche das dem Vcrcindvin^spunkt 10 zugeführt3 ursprüngliche Videosignal empfangen ahat. Das Ausgangssignal des UND-Tores 26 dient dazu, eine Seite irr bistabilen Verrichtung 24 zu speisen. Die bista-

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BADORlGtNAL

bile Vorrichtung wird daher zurückgestellt, so daß das Tor 22 geöffnet wird infolge des Fehlens eines Merkmals sowohl vom Videosignal aus der augenblicklichen Abtastzeile als auch vorn modifizierten Videosignal aus der vorhergehenden Zeile. Auf diese V/eise wird ein Impuls durch das Tor 22 nur an der unteren rechtsseitigen Ecke der modifizierten Merkmalsform hindurchgehen. Dieser Impuls wird zweckmäßig als ein Antikoinzidenzimpuls ACP bezeichnet.

Der Stromkreis kann auch zum Berechnen eines Parameters verwendet werden, der von den Charakteristiken des Videosignals oder irgendeines anderen synchronen Signals abgeleitet ist, wobei der Wert .mit dem besonderen betreffenden Merkmal in Verbindung gehaltan wird. Diese Aufgabe wird durch den zugehörigen Parameterstrornkreis erfüllt, der am oberen Ende des Diagramms dargestellt ist. Der zugehörige Parameterstromkreis enthält eine erste logische Einheit C, der das ursprüngliche Videosignal vom Verbindungspunkt 10 zugeführt wird. Diese logische Einheit C erzeugt den besonderen Parameter, der von Interesse ist, synchron mit dem augenblicklichen Videosignal, beispielsweise sein Vorhandensein, seine Länge, seine Stellung in der Abtastung, den Wert irgendeines anderen bezüglichen Signals usw. Auf ähnliche Weise empfängt und hält eine zweite logische Einheit B von einer zugehörigen Parameterverzögerungsvorrichtung 28 das Signal, welches dem Wert des Parameters entspricht, der für die vorhergehende Abtastzeile berechnet wurde und dieselbe einschließt. Die dritte logische Einheit A nimmt diese beiden Werte an und berechnet einen neuen Wert, um die Information aus der augenblicklichen Abtastzeile einzuschließen. Dieser neue Wert wird in der logischen Einheit A für die Zuführung zur Verzögerungsvorrichtung 28 bereitgehalten. Das 3ignal der logischen Einheit A kommt auf ein" Tor 30 zur.Einwirkung, welches durch das Ausgangssignal von einem Differenzierungsstromkreis 32 und einem Gleichrichtungsstromkreis 34 gesteuert wird. Das Eingangssignal des Differenzierungsstromkreises 32 wird von dem modifizierten Videosignal V¹ abgeleitet. Die Differenzierungs- und Gleichrichtungsstromkreise 32, 34 sind so angeordnet, daß sie am Ende jedes modifizierten Videosignals V^f einen Impuls erzeugen. Dieser Impuls öffnet zeitgerecht das Tor 30, v/as dem Ende eines modifizierten Vi-M 7O/3 -8-

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BAD ORIGfNAL

deosignals entspricht, so daß das Ausgangssignal der logischen Einheit A sofort auf die zugehörige Parameterverzögerungsvorrichtung 38 zur Einwirkung kommt.

Durch das Ausgangssignal des Gleichrichtungsstromkreises 3^ werden die logischen Einheiten A, B und C zurückgestellt. Die Verzögerung des zugehörigen Parameters in der Verzögerungsvorrichtung 28 kommt am Ende des Merkmals durch öffnen eines Tores 36 zur Wirkung.

Mehr als ein zugehöriger Parameterstromkrb is kann in Verbindung mit einem einzigen Koinzidenzsystem verwendet werden.

Verschiedene Anordnungen der logischen Einheiten A, B und C können brauchbare Ausgangscharäkteristiken ergeben. Wenn beispiels-

weise die logische Einheit C die Länge der Sxe'ne in der augenblicklichen Zeilenabtastung registriert und 'die logische Einheit A die Ausgänge von B und C addiert, wird der zugehörige Parameter die Fläche des Merkmals. Ebenso können die Höhe, die Breite oder der Umfang eines Merkmals bestimmt werden. Der zugehörige Parameter kann daher einen weiten dynamischen Bereich aufweisen und die zugehörige Parameterverzögerungsvorrichtung 28 muß eine große Informationsverarbeitungskapazität aufweisen. 3s können modulierte Trägarsysterne und Mehrfachverzögerungsleitungen verwendet werden, die parallele binäre digitale Daten verarbeiten.

V/ann die Datenverarbeitungskapazität begrenzt ist, kannH eine nützliche Anordnung erhalten werden, indem die Einheit C nur anjpricht, wenn die Sse'ne in der Zeilenabtastrichtung in der augenblicklichen Abtastzeile länger ist als eine vorherbestimmte Länge. Die Einheiten A und B setzen dann lediglich diese Tatsache wieder in U1.1l auf und nur ein bit der Information .ist erforderlich, damit der zugehörige Parameter aufzeichnet, ob das Merkmal eine 3xe'ne in der Zeilenabtastrichtung enthält oder*nioht, die länger ist als der vorherbestimmte Wert. Auf diese Welse können Merkmale der Größe nach unterschieden werden auf der Basis der längsten jxdne in der Zeileriabtastriohtung, ohne daß die Gefahr besteht, daß einspringende Merkmale falsch gezählt werden.

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Obwohl in Fig. 1 zwei Verzögerungsvorrihtungen dargestellt sind, nämlich die Verzögerungsleitungen 14 und 28, :fet es möglich, in einer einzigen Verzögerungsvorrichtung sowohl die Koinzidenzver- · zögerungsvorrjchtung als auch die Verzögerungsvorrichtung für den zugehörigen Parameter zu öffnen, und zwar durch Verwendung einer Mehrfachniveaumodulation oder einer anderen Einrichtung, welche die Informationsverarbeitungskapazität einer einzigen Verzögerungsvorrichtung vergrößert.

Fig. 2 veranschaulicht ein System zur Verringerung der den Merkmalen hinzufügten Schattenflächen, beispielsv/eise als Ergebnis des in Fig. 1 verwendeten Zählverfahrens. Diene Erleichterung verringert wesentlich die Hinzufügung von lahm gelegten Bereichen und ermöglicht, daß das Ende des Koinzidenzbereiehs (der Sohattenfläche) enger unter überhängende Teile eines Merkmals fällt. Im Prinzip bezweckt das -j.ystem, eine bistabile Vorrichtung, die eine Merkmalsinformation aus jeder Zelle erzeugt, früher zurückzustellen als sonst möglich wäre.

Das Videosignal wird in der unteren rechtsseitigen icke ier Fig. J5 in Reihe geschalteten Verzögerungsvorrichtungen 40, 42 und 44 zugeführt, wobei jede derselben eine kurze Zeitverzögerung bewirkt, die einem 3il!element entspricht. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben v/urde, wird das Ausgangs signal der Verzögerungsvorrichtung 44 einer bistabilen Torrichtung 46 zugeführt, um ein modifiziertes Videosignal V ' zu erzeugen. Das modifizierte Videosignal V ' geht durch eine Addierstufe 48 hindurch und wird einer Verzögerungsvorrichtung 50 zugeführt, welche ungefähr die Zeilenabtastzeitperiode aufweist, nach welcher das verzögerte modifizierte Videosignal verv/endet w^ird, um das Koinzidenzkriterium für die Zurückstellung der bistabilen Vorrichtung 46 zu erzeugen. Die Verzögerungsvorrichtung 50 ist jedoch vorsätzlich um drei Bildelemente kürzer ausgebildet, so daß das verzögerte modifizierte Videosignal der Verzögerungsvorrichtung 50 um drei Bildelemente vor Beendigung einer vollständigen Zeilenabtastung auftritt. Die Verzögerungen der Ir3i Bildelemente erfolgen durch drei in Reihe geschaltete Verzögerungsvorrichtungen 52, 54, 56 und das Ausgangssignal der Verzögerungsvorrichtung-50 wird dem Eingang der Verzögerungsvorrichtung 52 zugeführt. M 7O/3 -10-.

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Wenn die Steife A (zeitlich) als das augenblicklich analysierte Bildelement angesehen wird, dann sind die Stellen B, C und D dem Bildeleinent A um 1,2 bzw. J Bildelemente voraus und die Stellen a, b, c sind lie entsprechenden Bildelemente in der vorhergehenden Zeile. Durch Vergleichen der entsprechenden Stellen ist es daher möglich, das Ende eines Merkmals vorauszusehen, bevor dasselbe die Stelle k erreicht. Zu diesem Zv;eck sind vier logische Einheiten 58* 60, CTi, Gh angeordnet und jede derselben liefert ein Ausgangssignal, ds3 einem OD.SR-Tor €6 zugeführt wird, wenn alle mit demselben "/erlbun 1 ?nen Stellen Λ-D bzw. a-d keine Signale aufweisen. 'Sin Ausg-angs signal an einer der logischen Einheiten 5o-64 lient daher i-isu, Ii .- bistabile Vorrichtung ^Ji6 zurückzustellen und dies kann jeder Zeit bis zu drei Bildelerr.enten früher erfolgen als es 3onöt imöglich wäre.

In dem in Fig. 2 dargestellten System wird der zugehörige Parameter in 1er gleichen Verzögerungsleitung wieder irr Umlauf gesetzt. Der Parameter wird! wie vorher durch die logischen 'Uinhuiten A, L und C erzeugt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wur.ie, und wird den: modifizierten Videosignal in der logischen Einheit 5S hinzugefügt. Peim Austritt aus der Verzögerungsvorrichtung 50, welche de.n modifizierten Vi lecsign'il und l?tr. zugehörigen Parameter gemeinsam ist, v.iri Jerselbe durch eine:.; der Tore 66, 7C, JZ, 74, welche von der -jnt.?preühenden logischen Einheit >";, 60, 6? oier 64 gesteuert v:erie:i, in die logische Einheit 3 geleitet. Der neue Wert des zu^ehöri£--rü Fara::ieters ist dann sofort zur Übertragung bereit, so 1a3 öich ier zugehörige Parameter stets am Hi: Ie ies modifizierten Videosignals V¹ befiniet.

In Fig. 2 ist kein Antikctizi lenzstro.nkreis dargestellt, derselbe kann aber gleich dem in Fig. 1 gezeigten Ssromk^reis sein. Aus dem otromicreis ger.;ä3 Fig. 2 sind auch der Deutlichkeit halber .Sehalt-, Zurückstellungs- un.i Steuerimpulse vreggelassen.

Die Betriobsnerkrjale des in Fig. 2 gezeigten Stromkreises sind die Verwendung vor: Verzögerungen mit einer Zeitdauer, die vorsätzlich von ier £ötastzeiö versschieden ist, die WiBderinumlaufsetzung eines ä.oiifizierten Videosignals, dessen Länge in Übereinstimmung :riit der örtlichen Fern: des Iüerkmals verändert ist,

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die Wahl von Schrumpfbeträgen und die Tatsache, daß die Schaltstellung des zugehörigen Parameters ebenfalls in Übereinstimmung mit der 3instellung des modifizierten Videosignals eingestellt .wird. ·

Fig. 2A veranschaulicht die verringerten Schattenflächen unterhalb von typischen Bildmerkmalen, wenn das in Fig. 2 gezeigte System verwendet wird.

Fig. 3 zeigt ein System zur Behandlung von drei kohzidierenden zugehörigen Parameters H, F und A. In dem dargestellten System weisen die Impulse eine Höhe auf, die zu den verschiedenen Parametern proportional ist. Da alle drei Parameter gleichzeitig auftreten, sind sorgfältig ausgearbeitete sekundäre Berechnungen und Querverbindungen möglich. Die Parameter H, F und A sind von einem langen dünnen Merkmal abgeleitet, das urfer einem Winkel zur Abtastung des Rasters liegt und in Fig. 3A dargestellt ist. Die erste Bedingung ist eine Quadratwurzelberechnung von H und F, um lie wirkliche Länge des Merkmals unabhängig von seiner ginstellung abzuleiten. Dieser berechnete Wert geht dann durch einen Begrenzungsstromkreis hindurch, welcher nur jene Merkmale auswählt deren Längen zwischen ausgewählten Grenzen liegen. Die Anzahl der Merkmale N₁, die zwischen diesen Grenzen liegen, kanndann leicht gezählt werden. Gleichzeitig wird das Verhältnis A/L der Fläche zur Länge von einem anderen Berechnungsstromkreis aufgenommen, um die durchschnittliche Breite des Merkmals zu erhalten. Dieser Wert gehfe ebenfalls durch einen Begrenzungsstromkreis hindurch und kann das Signal von den längenbegrenzungsStromkreisen sperren. Die Integrierung des Ergebnisses ergibt dann die Gesamtlänge, zu v:elcher Merkmale zwischen den auferlegten Längen- und Breitc-nbegrenzungen beitragen.

Die drei logischen -Einheiten A, E und C ier Figuren 1 und 2 müssen ihre Tätigkeit sehr rasch ausführen. Die Art des erforderlichen Systems wird häufig ein "Wortrechner" sein, bei weichern die Daten in den Stromkreis in digitaler Form eintreten und während eines willkürlichen Zeitraumes zurückgehalten v/erden, bevor das zweite Wort ankommt, um dem ersten Wort mit einer anderen willkürlichen Verzögerung hinzugefügt zu werden, bevor die Abführung M 70/5 -12_

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in den Ausgang erforderlich ist. Pig. 4 zeigt ein schnelles und wirtschaftliches System, durch welches dies erreicht werden kann.

Übliche logische Zählstufen 80, 82 und 84 werden verwendet, von denen jede zwei Eingänge a, b und zwei Ausgänge s, c aufweisen, welche die Summenbits bzw. die Übertragbits darstellen. In dem dargestellten System ist der Summenausgang s jeder Zählstufe 80-84 direkt mit einem der eigenen Eingänge b verbunden. Die ankommende Information wird den anderen Eingängen der Zählstufen zugeführt. Die. Eingangsinformation weist eine festgesetzte Impulslänge d auf, welche genau mit der Ansprechzeit der logischen Zählstufen übereinstimmt, gerechnet vom Eingang bis zum Summenausgang s. Im Ruhezustand weisen die logischen Zähl&ufen einen vorher vorhandenen Zustand auf. Wenn daher der Eingang a Null ist, ist der Ausgang s gleich dem Eingang b. Bei Ankunft eines von Null verschiedenen Einganges erzeugt die Zählstufe "zu einem späteren Zeitpunkt 1 eine neue Summe s. Durch die Auswahl der Zeitverzögerung d wird dieses Signal sofort dem Eingang b zugeführt, gerade wenn der Eingang a wieder auf Null abnimmt. Der ursprüngliche Zustand der Stabilität ist mit dem neuen Summensignal wiederhergestellt.

Eine ähnliche Behandlung wird für die Übartragbits verwendet, bei welchen die logische Zähüufe eine Zeit t braucht, um nach der Ankunft eines neuen Eingangs einen Übertragsausgang zu erzeugen. Zwecks Anpassung dieser Zedtverzögerung wird der Eingang der logischen Zählstufe nächst höherer Ordnung um eine ähnliche Zeit verzögert. Im allgemeinen empfängt daher jede logische Zählstufe gleichzeitig einen neuen Eingang und ein neues Übertrags-Eingangs signal jeweils mit der Dauer b, welche der Verzögerung zum Ausgang - s entspricht. Sowohl Übertrags- als auch Worteingänge entfallen, wenn die Summe dem -Eingang b zugeführt wird, um die logische Zählstufe in dem neuen Zustand zu halten.

•Sin Übertrags ausgang wird während dieser Reihenfolge abgegeben. In manchen Fällen wird infolge der Asymmetrie der inneren Konstruktion der logischen Zählstufe der Übertragsausgang nicht die gleiche Impulslänge d auf v/eisen wie das Eingangswort. Pur kurze V/ortlängen (z.B. einige bits) wird diese Ungenauigkeit nicht be-M 70/3, -13-

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trächtlich sein. Wenn sie jedoch beträchtlich ist, kann die Länge der Übertragsimpulse zwischen den logischen Zählstufen durch einen entsprechenden Stromkreis eingestellt v/erden, um genau mit der Impulslänge des Eingangswortes übereinzustimmen.

Die Größenverteilung kann festgestellt werden, indem alle Sehnen einem Größenkriterium unterworfen werden, bevor sie den Zählstromkreis erreichen, und indem nur jene Teile der Sehnen, die langer als die kritische Länge sind, dem Zählstromkreis zugeführt v/erden. In manchen Fällen (insbesondere wenn Merkmale mit parallelen Seiten geprüft werden, die unter einem spitzen Winkel zur Abtastung liegen) wird den Zählstromkreis eine Vielzahl kurzer und nicht verbundener Sehnen erreichen, von denen jede getrennt gezählt wird, wenn sich das Größenkriterium der jehnenlänge nähert. Das in Pig. 5 gezeigte System beseitigt diesem Problem.

Das ankommende Videosignal vilvd direkt einer Verzögerungsleitung 90 zugeführt, welche eine Verzögerung auf v/eist, die gleich der Zeilenabtastperiode T ist. Da^; Videosignal wird auch einem Größenbegrenzungsstromkreia 92 zugeführt, welcher nur jenen Teil der Sehne hindurchgehen läßt, der länger als eine vorherbestimmte Größe ist. Sehnen, welche dieses Kriterium erfüllen, stellen eine bistabile Vorrichtung 44 ein, um einen Anschlußimpuls zu erzeugen,

Einem ODER-Tor 96 werden das augenblickliche und das vorhergehende Videosignal zugeführt. Seine Ausgangssignale speisen einen Differenz ierungs Stromkreis 9^ und'einen Gleichrichtungsotromkreis 100, welche den Augenblick anzeigen, in welchem die augenblicklichen und die vorhergehenden Jehnen beendet -.sind, um die bistabile Vorrichtung 44 zurückzustellen und den Anschlußimpuls zu beenden. Der Anschlußimruis ,/ird daher für alle augenblicklichen Sehnen erzeugt, welche die vorherbestimmte Größenbegrenzung, erfüllen. Der Anschluß impuls v;ird einer zweiten Verzögerungsleitung 102 zugeführt, die ebenfalls eine Verzögerung aufweist, welche gleich einer Zeilenabtastperiole T ist.

Bei der nächsten Zeilenabtastung wird der Anschlußiüipuls aus :1er zweiten Verzögerungsleitung austreten, um eine bistabile Vorrichtung 104 einzustellen, welche eingestellt bleibt, wenn sie M 70/3 -19-

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nihht durch die erzeugung eines neuen Anschlußimpulses auf der . augenblicklichen Sehne zurückgestellt wird. Wenn die bistabile Vorrichtung 104 auf diese Weise zurückgestellt wird, wird kein Ausgangssignal erzeugt und es gibt kein Ausgangssignal aus dem Stromkreis, wenn sowohl die augenblickliche als auch die vorhergehende Sehne enden, Wenn andererseits die bistabile Vorrichtung 104 durch einen Anschlußimpuls von der vorhergehenden Sehne eingestellt wird und kein Anschlußirnpuls auf der augenblicklichen 3ehne vorhanden ist, um dieselbe zurückzustellen, dann wird der Stromkreis einen Au sganga für das Zählen erzeugen, wenn sowohl die augenblickliche als auch die vorhergehende .Sehne enden. Der Zählimpuls stellt auch die bistabile Vorrichtung 104 zurück, so laß der Stromkreis in den Ruhezustand zurückgeführt wird.

:5s ist zu bemerken, daß die einzige .Bedingung, lie für die Freigabe eines Zähl impuls erforierlich ist, ""ar in besteht, daß die vorhergehende Sehne las GrciS.meriOr lernis erfüllt hat, während die augenblickliche Sehne liebes Erfordernis nicht erfüllt. 3s finiet iaher keine Verringerung der .Sehnenlänge statt, "ie in der ersten Verzögerungsleitung für Kolnzidenzzwecke in Umlauf gesetzt wird, und das Merkmal zeigt iaher keine Ils igung, Mehrfachzählungen nahe 1er kritischen Größe hervorzurufen, außer jenen, die durch die Form des Ke r km-als selbst bewirkt wir U Ss ist auch zu bemerken, daß der Stromkreis einen neuen Anschluirimpuls für jede Sehne erzeugt, v;el ehe das Drößenerfordernis erfüllt, uni einen einzigen Ansehlaiimpuls in der zweiten Verzögerungsleitung nach seinem ersten Durchgang nicht wieder in Umlauf setzt.

Obwohl der Ansehlußinpul ? für auf der Sr-hnenlänge basieren!« Größenkriteric-:i beschrieben vrurde, könnte ier v.ischlußiinpuls für verschiedene GrbVenkriterien iul; von -.nieren Parametern aLgoloitet werden.

2ii ist nicht -..-ri'j.-^;,erlich, lie g-vi::? Koinzi lenzinfcrmation als ein einziges eic der ΙηΓ .^rr.ation in Ui.-.liuf zu setzen und es kann vorteilhaft .-ein, :r.-hr ale einen K: inzi Mnzparameter wieder in TJ::ila\if zu setz.:;. Insbesondere i^t -2 3 nützlich, z;;ei bits der Ini'or:r.aticn in U: 1 raf zu setzen, 30 d.i.: ier Stromkreis aussagen kann, wenn derselbe lah:r. seiest u:id vorübergehend für irgendeine

. . . 0 09 810/U8 8

^ BADOFUeiNAU

neue Videoinformation unempfindlich ist. Ein solches System ist in Fig. 6 dargestellt.

;2in Videosignal wird in eine Verzögerungsleitung ViO eingeführt, so daß Videosignale aus jeder vorhergehenden S^ehe gespeichert werden. Das augenblickliche und das vorhergehende Videosignal werden verwendet, um ein Koinzidenztor 112 zu beÄigen, welches eine bistabile Vorrichtung 114 einstellt, wenn Koinzidenz vorhanden war, um ein modifiziertes Videosignal in Gang zu setzen. Ein ODER-Tor 116, ein Differenzierungsstromkreis 118 und ein Gleichrichtungsstromkreis 120 zeigen an, wenn sowohl das modifizierte Videosignal als auch das augenblickliche Videosignal beendet sind und führen einen Endimpuls in eine zweite Verzögerungsleitung ein. Die verzögerten Endimpulse aus jeder vorhergehenden Leitung dienen dazu, die das modifizierte Videosignal erzeugende bistabile Vorrichtung 114 zurückzustellen. Ein Vergleich mit Fig. 1 zeigt, daß das was früher das modifizierte Videosignal war, in diesem Fall nunmehr in zwei Komponenten in getrennten Verzögerungsleitungen aufgespalten wurde, nämlich in ein Videosignal und ein modifiziertes Videosignal. In diesem Fall· wird nur der Endimpuls des modifizierten Videosignals in Umlauf gesetzt, aber es könnte ein ähnliches System ausgebildet werden, in welchem das ganze modifizierte Videosignal wieder im Umlauf gesetzt wird. Wenn diese getrennten Videosignale und modifizierten Videosignale vorhanden sinl, ist es einfach, logische Einheiten in der dargestellten Weise anzuordnen, um ein lahm legendes Signal P zu erzeugen, welches anzeigt, wenn ier Stromkreis für getrennte Merkmale unempfindlich ist. Dieses Signal kann dann dazu verwendet werden, das ankommende Videosignal zu sperren, wie in Fig. 6 gezeigt ist, so daß im lahm gelegten Bereich auftretende neue Merkmale durch den Stromkreis überhaupt nicht beachtet und getrennt ausgeschaltet werden.

Das System kann angepaßt werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um den lahm gelegten Bereich auf ein Minimum zu verringern.

Es ist möglich, die Probleme der Zählung von Merkmalen in lahm gelegten Bereichen teilweise zu überwinden durch Verdoppelung der Berechnungsschaltung und durch Verwendung lahm legender Signale, M 70/3 _₁₆_

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um das Videosignal von dem einen zum anderen zu leiten, wenn Lahmlegung erfolgt. Ein System dieser Art ist in Pig. 7 dargestellt.

Gewöhnlich wird das Videosignal durch den ersten Kanal verarbeitet, welcher der unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschriebenen Anordnung ähnlich sein kann. Wenn dieser Kanal lahm gelegt ist, unterbricht das lahm legende Signal die Zuführung des Videosignals in den Kanal 1 und leitet dasselbe in den Kanal 2. Jeder Kanal erzeugt Zählimpulse, welche sich auf die eigenen Merkmale beziehen.

Wenn das zweite Mg riamal (2) vollständig innerhalb des lahm gelegten Bereiches des ersten Merkmals (1) liegt, wie in Pig. 7A dargestellt ist, dann sind keine speziellen Anordnungen erforderlich, um auch den zugehörigen Parameter zu übertragen. Wenn jedoch sorgfältig ausgearbeitete Zählkanäle mit zugehörigen Parametern verwendet werden, dann ist es notwendig, für die Übertragung dieser zugehörigen Parameter aus dem einen Kanal in der anderen Sorge zu tragen, um mit der in Fig. 2 dargestellten Situation fertig werden zu können, gemäß welcher ein zweites Merkmal (2) nur teilweise innerhalb des lahm gelegten Bereichs des ersten Merkmals (1) liegt.

Die meisten der vorstehend beschriebenen Anordnungen beruhen bei ihrer Wirkungsweise auf der Wiederinumlaufsetzung einer Information in eher Verzögerungsleitung. ILs ist wichtig, daß die Amplitude, Phase oder Schaltung der Information während der WMerinurnlaufsetzung nicht vermindert wird und zwei Verfahren werden vorgeschlagen, um dies zu gewährleisten.

Beim ersten Verfahren wird das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung in digitale Form durch einen üblichen Analog-Digitalwandler umgewandelt, der mit einer Hauptuhr synchronisiert ist. Das Signal wird dann für die Übertragung in die Verzögerungsleitung wieder in die Analogform zurückverwandelt. Auf diese Weise wird das Signal bei jedem Durchgang durch die Leitung wiederhergestellt. Wenn die Veränderung infolge von Änderungen der Parameter der Syotemschleife kleiner ist als eine Einheit des digitalen Netzes oder als eine Einheit der Uhr, wird der Fehler bei jedem Durchgang eliminiert.

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Beim zweiten Verfahren wird ein übliches Signal in die Verzögerungsleitung bei irgendeiner regelmäßig auftretenden toten Periode übertragen. Gewöhnlich erfolgt dies während der Zeilenrücklaufperiode, die in den meisten Abtastsystemen vorhanden ist. Die Verstärkung, die Phase und die Zeitverzögerungen der auf die Verzögerungsleitung folgenden Jchaltung v/erden während dieses Signals automatisch geregelt, so daß irn ganzen 3tromkreis eine einheitliche Verstärkung und Synchronisation erhalten wird. Während des Restes der Zeilenabtastperiode ist ler Stromkreis auf diesen V/ert festgelegt, um erforderlichenfalls während des nächsten .Steuerintervalls wieder eingestellt zu werden. Dieses System ist eine Kombination der bekannten Verfahren der automatischen Verstärkungsregelung, die in Rundfunken.pfängern verwendet wird, und der Jchwungradsynchronisation, die in Fernsehempfängern verwendet v/ird. 3ie könnte daher als automatische Schwungrad-Pararnetersteuerung bezeichnet ,/erden.

Obwohl die Hauptstromkreiselemente in den in den Zeichnungen gezeigten verschiedenen Anordnungen dargestellt sind, wurden einige i>tromkreiselemen*;e der Deutlichkeit halber v/eggelassen. 3ine kurze Verzögerung bewirkende Vorrichtungen die gewöhnlich angeordnet werden, um ein sogenanntes Durchgehen zu verhindern, wurden beispielsweise nicht dargestellt. '

In der vorstehenden Beschreibung wurden die Ausdrücke "Verzögerungsvorrichtung" oder "Signalspeichereinrichtung" und dergleichen verwandet, urr. ein Speichersystem zum ;/iederauf#inden einer bestimmten Periods zu bezeichnen, wie z.B. Magnetband, Magnettrommel, abgetastete Oberflächen, Verzögerungsleitungsschleifen und Schieberegister.

Obwohl im allgemeinen Signale, welche sogenannte idealisierte Videosignale darstellen, als auf die Verzögerungsvorrichtungen zur Einwirkung kommend beschrieben wurden, ist zu bemerken^ daß diese Signale im allgemeinen durch Signalimpulse ersetzt werden können, welche nur den Beginn und das Ende von Informationssignalen anzeigen, wie z.B. Videosignale.

Patentansprüche

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Claims

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

Anlagt Aktenzeichen

zur Einoabe vom JO. April 1 969 Sch// Name d. Anm. COLIN PISHSR

Patentansprüche

Zählsystem zum Zählen von Merkmalen bei der Bildanalyse in zeitlicher Koinzüenz mit einer zugehörigen Information, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14) zur Verzögerung eines augenblicklichen Videosignals um ungefähr eine Zeilenabtastperio-Ie, um dcis Videosignal zu erzeugen, welches 1er vorhergehenden Zeile entspricht, durch Vergleichs einrichtungen (16,24,.26) zu.-;, Vergleichen Ie? augenblicklichen un1 des vorhergehenden Vileooignals, durch eine 'iinrichtung, die auf den Vergleich anspricht·, u:i einen einzigen Antiticdazi lenzinpuls in einen Zeitintervall nach der letzten Kreuzung zwischen der Abtastung und dem tfsrlcal ~u erzeugen, woi'-ji Ja.3 reitintervali nur eine Punktion l^i¹ Merkmalspeichereinrichtung (A, Π, C,^ ', ist, u.;i eine zugehörige Information zurückzuhalten, sowie· lurch eino Airessiereinrichtung (;^o), v.'ölche ebenfalls auf !en Vergleich anspricht, um die Speichereinrichtung anzusprechen und lie zugehörige Information gleichzeitig mit dem Antikoinzidenzirnpuls freizugeben.

'c_% System nach Anspruch 1, dadurch gkennzeichnet, daß lie Einrichtung, weiche einen einzigen Antiiccinzidenzimpuls erzeugt, eine Signallifferenzierungseinrichtung; (13) enthält, um am Beginn und am Ende jedes Videosignals Impulse von entgegengesetzter Polarität zu erzeugen, da3 eine Signalgleichrichtungseinrichtung (20) vorgesehen ist, welche nur die Impulse eines Parameters durchgehenlä3t, welche de::; :?nde der Videosignale entsprechen, und daS eine Sperreinrichtung (22) gewöhnlich geschlossen ist, aber in den offenen Zustand gebracht werden kann, um Impulse mit einer Polarität entsprechend dem Vergleich des augenblicklichen- und des verzögerten Videosignals durchzulassen. M ⁷O/'"? -1 -?-

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3. System nach Anspruch 1, bei welchem eine Information in der Rahmenabtastrichtung, aber entgegen der Zeilenabtastrichtung in geregelter Weise vorgerückt wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen (40,42,44) zum Speichern von Signalen aus eher Anzahl von benachbarten Anteilen in einer Zeilenabtastung, welche dem augenblicklich analysierten Anteil folgen, durch Einrichtungen (50,52, 54,56) zum Verzögern von Signalen aus einer vorhergehenden Zeilenabtastung, durch Einrichtungen (58,60,62,64,46,48) zum Vergleichen der Signale aus den benachbarten Anteilen in der einen Zeile mit Signalen aus benachbarten Anteilen in der vorhergehenden Zeile, welche den Anteilen in der einen Zeile um ein geregeltes Zeitintervall voraus sind, sowie zum Regeln des Zeitintervalls für die nächste Zeile entsprechend dem Vergleich zwischen der einen und der vorhergehenden Zeile, um dadurch den Augenblick vorzurücken, in welchem die Information in der nächsten Zeile verfügbar ist, in Abhängigkeit von der örtlichen Form des Merkmals.

4. System für die Bildanalyse unter Verwendung der Zeilenabtastung, bei welchen, eine Information in der Rahmenabtastrichtung, aber entgegen der Zeilenabtastrichtung in geregelter V/eise vorgerückt wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen (40,42,44) zum Speichern von Signalen aus einer Anzahl von benachbarten Anteilen in einer Zeilenabtastung, welche dem augenblicklich analysierten Anteil folgen, durch Einrichtungen (50,52,54,56) zum /erzögern von Signalen aus einer vorhergehenden Zeilenabtastung, durch Einrichtungen (58,60,62,64,46,48) zum Vergleichen der Signale aus den benachbarten Anteilen in der einen Zeile mit Signalen aus benachbarten Anteilen in der vorhergehenden Zeile, welche den Anteilen in der einen Zeile um ein geregeltes Zeitintervall voraus sind, sowie zum Regeln des Zeitintervalls für die nächste Zeile entsprechend dem Vergleich zwischen der einen und der vorhergehenden Zeile, um dadurch den Augenblick vorzurücken, in welchem die Information in der nächsten Zeile verfügbar ist, in Abhängigkeit von der örtlichen Form des Merkmals.

5· System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen (A,B,C) zum Erzeugen eines Signals aus einer Information von jeder Zeilenabtastung, die einen Parameter aufweist, dessen Surn-M 10/3 -20-

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BAD ORIGtNAt

menwert am Ende der letzten Kreuzung des Merkmals durch die Zeilenabtastung für eine odeAnehrere geometrische Eigenschaften des Merkmals, dem derselbe zugehört, repräsentativ ist, wobei das erzeugte Signal als ein Signal des zugehörigen Parameters bezeichnet wird.

6.· System nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Information aus jeder Zeilenabtastung der gleichen Zeitverzögerung unterworfen ist wie das Videosignal.

7· System nach Anspruch 1 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal und der zugehörige Parameter oder das zugehörige Parametersignal oder die Signale auf eine gemeinsame Signalspeichervorrichtung (50) zur Einwirkung kommen.

8. System nach Anpruch 1 oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß das zugehörige Parametersignal oder die Signale von Zeile zu Zeile durch eine Signalspeichervorrichtung (28) verzögert werden, Vielehe von jener getrennt ist, der das Signal aus der Zeilenabtastung zugeführt wird.

9· System nach Anpruch 1 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß sich das zugehörige Parametersignal in digitaler Form befindet in irgendeiner Kombination des Reihen- oder Parallelbitcodes.

10. -jystem nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein bit der Information in Umlauf gesetzt wird, um die Koinzidenz der augenblicklichen und verzögerten Signale festzustellen.

11. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein augenblickliches Videosignal mit Hilfe von Verzögerungsleitungen oder Schieberegistern verzögert wird.

12. System nach Anpruch 4 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinrichtung zim Verzögern von Signalen aus einer vorhergehenden Zeilenabtastung aus einer oder mehreren Verzögerungsleitungen oder Schieberegistern besteht.

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Ό. System nach Anspruch 4, 1 ι oder 12, da lurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergleichen von Signalen aus benachbarten Anteilen in der augenblicklichen Zeile und in den vorhergehenden Zeilen Verzögerungsleitungen oder Schieberegister enthält.

14. System nach Anspruch 1j>, gekennzeichnet durch zusätzliche Einrichtungen zur Auswahl einer oder mehrerer der Verzögerungsleitungen oder Schieberegister, um ein gewünschtes Zeitintervall zu erzielen.

15. System nach Anspruch 1p, gekennzeichnet durch zusätzliche Einrichtungen, welche ein" von Zeile zu Zeile zu verzögerndes Signal im richtigen Augenblick in die /erzögerungsleitung oder das Schieberegister einführen, urn ein gewünschtes Zeitinter vall zu erzielen.

16. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung zum Zurückhalten ler zugehörigen Information aus einer oder mehreren Verzögerungsleitungen besteht.

17· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung zum Zurückhalten der zugehörigen Information aus einem zweiten Informationakanal in der Einrichtung zum Verzögern eines augenblicklichen /i leosignals ur. ungefähr eine Zeilenabtastperiode besteht.

18. System nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zürn Verzögern des augenblickliehen /i leosignals aus einer Verzögerungsleitung besteht.

19· System nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Speichern eines Videosignals aus einer Zeilenabtastung für die Dauer der Zeilenabtastung, durch eine Sinrichtung (114), die betätigbar ist, wenn das Videosignal aus der augenblicklichen Zeilenabtastung und aus der Signalspeichereinrichtung kdnzidieren, um ein zweistufiges Signal zu erzeugen, dessen eine Stufe der Koinzidenz entspricht, durch eine Einrichtung ■ ' (116), die auf das augenblickliche Videosignal und auf die eine M 70/5 -22- '

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Stufe des zweistufigen /Signals anspricht, um einen Impuls zu erzeugen, welcher lern EnIe des augenblicklichen Videos ignlals und einer Änderung -ies zweistufigen Signals aus der einen Stufe in die andere Stufe entspricht, durch eine Einrichtung (122), welche diese Impulse während eines Zeitintervalls speichert, das gleich einer Zeilenabta.stperioie ist, und welche diese Inipulse auf lie das zweistufige Signal erzeugende Einrichtung (114) zur Einwirkung bringt, um das erzeugte Signal aus der einen 3tufe in die andere Stufe zu veräniern, so-wie durch eine Einrichtung, welche auf die Koinzidenz der einen Stufe 1-33 zweistufigen Signals und auf die fehlende Koinzidenz deö augenblicklichen Vi leosignals und des Videosignals aus -der vorhergehenden Zeilenabtastung anspricht, um ein Signal zu erzeugen, das die Zeit anzeigt, welche auf die letzte Kreuzung der augenblicklichen Zeilenabtastung mit dem Merkmal folgt, währen! ler das System für Merkmale oder Merkmalteile uneir.pfinilich ist, iie jenseits des Merkmals in der Richtung der Zeilenabtastung liegen.

£0. SysteiE nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Sperr— einrichtung, welche lurch das erzeugte Signal betätigajo,r ist, das einen unempfindlichen Bereich anzeigt, um das ankommende Videosignal wenigstens Tür die Dauer der Unempfindlichkeit in ein zweites Jferkaaialzählsysteina zn lenken.

21. System nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche iie zugehörigen Parametersignale synchron mit den Videosignalen in das zweite Merkmalzählsystem lenkt, um dadurch die zugehörigen Parametersignale korrekt zu vereinigen.

22. 5yste::; zum Erzeugen eines Signals, das einen Parameter aufweist, dessen Viert für eine oder mehrere geometrische Eigenschaften eines durch Zeilenabtastung analysierten Mekmals repräsentativ ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (C), die auf ein aus einer Zeilenabtastung herrührendes /ideosignal anspricht, welches der i'reuzung dieser Zeilenabtastung mit dem Merkmal entspricht, um: ein Infontaationssignal zu erzeugen, das für eine Funktion der Kreuzung repräsentativ ist, durch eine Einrichtung (B), welche das Iiiromationssignal mit einem vorher erzeugten Signal vergleicht, welches einer Ansammlung von Inforn;ationssig-M 70/5

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nalen und/oder Punktionen derselben aus früheren, das Merkmal ' kreuzenden Zeilenabtastungen entspricht,- durch eine Einrichtung (C), welche das angesammelte Signal entsprechend dem neuen Informationssignal modifiziert, durch eine Einrichtung (28), welche das modifizierte angesammelte Signal speichert, und durch eine Einrichtung (36), die nach der letzten Kreuzung einer Zeilenabtastung mit dem Merkmal ein Ausgangssignal erzeugt, welches das endgültige modifizierte angesammelte Signal darstellt.

2^. System nach Anspruch 22, zum Ansammeln der Information" aus Impulsen von gleicher Dauer, die einen veränderlichen Parameter aufweisen, gekennzeichnet durch mehrere Zählstufen (80,82,84), die zwei Eingärige (a, b) aufweisen, sowie einen Ausgang (s..,Sp,s,), der ein Signal liefert, welches die Summe der beiden Eingänge darstellt, und einen Ausgang (ο^Ορ,ο^,), der ein Signal zum übertrag auf eine andere der Zählstufen liefert, durch eine Einrichtung, welche den Summenausgang jeder Zählstufe dem einen Eingang (b) zuführt, durch eine Einrichtung, welche die ankommenden Informations impulse auf den anderen Eingang (a) jeder der Zählstufen zur Einwirkung bringt, wobei die Anstiegszeit jeder Zählstufe gleich der Impulsdauer der ankommenden Information ist, so daß an dem einen der beiden Eingänge jeder Zählstufe ein Ausgang erecheint, wenn das denselben erzeugende Eingangssignal abinimmt, und durch eine Signal verzögerungseinrichtung (t,2t) im Eingang wenigstens einiger der Zählstufen, um die dort ankommende Information um eine Zeit zu verzögern, die gleich der Gesamtanstiegszeit zwischen dem Eingang (a) und dem Übertragsausgang (c) der vorhergehenden Zählstufe oder den Zählstufen niedrigerer Ordnung ist.

24. System zur Verwendung bei der Bildanalyse, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (92), die auf das Videosignal aus einer augenblicklichen Zeilenabtastung anspricht, urn ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die Dauer eines Videosignals, welches einer Kreuzung ies Merkmals durch die augenblickliche Zeilenabtastung entspricht, ein vorherbestimmtes Zeitintervall überschreitet, durch Einrichtungen (96,98,100), welche auf das Videosignal aus der augenblicklichen Zeilenabtastung und aus der vorhergehenden Zeilenabtastung ansprechen, um ein zweites Ausgangs- ' M 70/5 * V _₂4_ ,

ORlGfNAt *.' . ;

'signal zu erzeugen, das dem .Ende des augenblicklichen und des verzögerten Videosignals entspricht, durch eine Einrichtung (94), welphe auf die ersten und zweiten Ausgangssignale anspricht, um einen Anschlußsignalimpuls zu erzeugen, dessen Dauer gleich dem Intervall zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangssignal ist, durch eine Einrichtung (102), welche einen erzeugten Anschlußsignalimpuls für die Dauer einer Zeilenabtastperiode verzögert, und durch Einrichtungen (104,UND,ODER), welche auf die Anschlußsignalimpulse aus der augenblidclichen und den vorhergehenden Zeilenabtastungen, sowie auf das zweite Ausgangssignal ansprechen, um das Ausgangssignal eines einzigen Zählimpulses zu erzeugen, wenn auf einen Anschlußsignalimpuls aus einer vorhergehenden Zeile nicht ein Anschlußsignalimpuls aus der augenblicklichen Zeile -folgt, bevor ein zweiter Ausgangsimpuls erzeugt wird.

25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung, welche auf das augenblickliche und das vorhergehende Videosignal anspricht, eine Verzöägerungsleitung (90) enthält.

26. System nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche einen Anschlußsignalimpuls für die Dauer einer Zeilenabtastperiode verzögert, eine Verzögerungslei-' tung ist.

27. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Verzögerungsleitung verwendet wird, um Videosignale von Zi^eIe zu Zeile, und erzeugte Anschlußsignalimpulse zu verzögern, wobei zwei Informationskanäle mittels einer Meirtirfachniveaumodulation vorgesehen sind.

28. System nach Anspruch 24 odefc 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verzögern eines Anschlußsignalimpulses ein Schieberegister ist.

29. Vorrichtung zur Verwendung als ein 31gn*lsp*ioh«P «der eine Verzögerungsvorrichtung im System nach «in·» der Ansprüche 1-22 oder 24-20, gekennzeichnet duroh ein· veraögerongelelttint* durch elien Analog-Digitalwandler, der durch eine genelnsaa· Haupt M 70/3 ·83·

ν 008i TO/ U W BADORKSiNAL

uhr synchronisiert ist und auf die verzögerten Signale aus der Verzögerungsleitung anspricht, durch einen Digital-Analogv/andler, der ein neues Signal bildet, welches dem ursprünglichen Analogsignal entspricht, und durch eine Einrichtung, welche das neue Signal'zwecks //iederinumlaufsetzung dem Eingang der Verzögerungsleitung zuführt.

J50. Vorrichtung zur Verwendung als ein signalspeieher oder als eine Verzögerungsvorrichtung im System nach einem der Ansprüche 1-22 oder 24-28, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsleitung und eine Signalverstärkereinrichtung, urn 3ignalo in der /erzögerungsleitung v,^rieder in U.-nlauf zu setzen, lurch eine Einrichtung, die ein Standardsignal uäh'rend der Perioden erzeugt, in denen auf die /erzögerungsleitung kein Videosignal zur Einwirkung kommt, durch eine Einrichtung, welche die Parameter jedes 3taH-dardsignals nach dem Durchgang durch die Verzögerungsleitung mit den korrekten 3ignalparametorn vergleicht, und durch eine Einrichtung, v/eiche auf den Vergleich anspricht, um die Parameter der Verstarkereinrichtung einzustellen, damit jede Veränderung der Parameter des verzögerten Standardsignal3 verringert wird.

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BADORIGfNAL

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