DE3415470A1

DE3415470A1 - Geraet und verfahren zum codieren und speichern von rasterabtastbildern

Info

Publication number: DE3415470A1
Application number: DE19843415470
Authority: DE
Inventors: Walter John Cambridge Hill; Geoffrey Alec William London West
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1984-10-31
Also published as: US4630306A; GB8311813D0

Description

NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORP., London, England

Gerät und Verfahren zum Codieren und Speichern von Rasterabtastbildern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und ein Verfah ren nach dem Oberbegriff des Ansprucns 1 bzw. dein Oberbegriff des Anspruchs 7.

Derartige Geräte und Verfahren werden vornehmlich bei der selbsttätigen Überprüfung von Leitüngsbahnen gedruckter Schaltungen verwendet.

Beim Speichern und Analysieren von Bildern, die durch Abtastung, beispielsweise mittels einer Fernsehkamera, gewonnen werden, kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem die Begrenzungen von Formen (Gegenständen) im Bild festgestellt und Kettencodes gespeichert werder.·, die die Begrenzungen darstellen, wobei die Kettencoces (eine Kette codierter Zeichen) für eine spätere Analyse verwendet werden. Bei der Kettencodierung wird jede Begrenzung in Segmente unterteilt, jedes Segment wird durch einen Code (ein codiertes Zeichen) dargestellt, der beispielsweise die Richtung des Segments vorschreibt, und die eine Begrenzung darstellenden Segmente bilden eine Kette, Wenn der Anfang und/oder das Ende jeder Kette ebenfalls gespeichert wird, liegt die Position der entsprechenden Begrenzung, in dem Bild fest. Ein bekanntes Codierungsverfahren ist die Kettencodierung nach Freeman. Dieses Verfahren ist in der Zeitschrift IRE Transactions, 1961, EC-IO, Seiten 260 bis 268 beschrieben. Ein Beispiel einer Kettenccdierung und seiner Anwendung ist in der britischen Patentanmeldung 8219801, veröffentlicht unter der Nummer 2 102 122 A, angegeben.

Bei dem gattungsgemäßeri Gerät und Verfahren müssen bei jeder Feststellung einer Diskontinuität alle früheren Ketten überprüft werden, um festzustellen, ob diese Diskontinuität zu einer Kette gehört, die eine früher festgestellte Diskontinuität darstellt, und gegebenenfalls zu welcher, oder ob eine neue Kette ausgelöst werden muß. Dies ist verhältnismäßig zeitaufwendig, wenn eine große Anzahl von Diskontinuitäten pro Abtastzeile, z.B. bei der Abtastung einer gedruckten Schaltung, auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät und ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, das bei Feststellung einer Diskontinuität in einer Abtastzeile eine sofortige Bestimmung ermöglicht, ob diese Diskontinuität zu einer Kette gehört, die eine früher festgestellte Diskontinuität darstellt, und wenn dies der Fall ist, zu welcher Kette, oder ob eine neue Kette ausgelöst werden muß.

Die gerätetechnische Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Eine Weiterbildung des ersten Speichers mit einem Segmentspeicherteil für die Segmentsignale ist in Anspruch 2 gekennzeichnet. Ein auf diese Weise ausgebildeter erster Speicher hat den Vorteil, daß einer unbestimmten Anzahl von Ketten unbestimmter Länge kein Speicher zugeordnet zu werden braucht.

Die Feststelleinrichtung kann gemäß Anspruch 3 ausgebildet sein, und wenn die Diskontinuitäten die Begrenzungen von Formen sind, können die Segmentsignale zumindest teilweise in Abhängigkeit davon bestimmt werden, daß der Begrenzung der Form eine Richtung gegeben wird, die dem Uhrzeigersinne (oder Gegenuhrzeigersinne) um Punkte innerhalb der Form entspricht, wobei dann jedes Segment

die gleiche Richtung wie der von ihm dargestellte Begrenzungsteil aufweist. Auf diese Weise hat jedes Segment einen Anfang und ein Ende in dieser Richtung. Der zweite Speicher kann dann gemäß Anspruch 5 ausgebildet sein.

Die verfahrensmäßige Lösung der genannten Aufgabe ist im Anspruch 7 gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Geräts,

Fig. 2 wie Richtungen von Segmenten von Rändern erkannt werden,

Fig. 3 Richtungen und Codes, die zur Kettencodierung verwendet werden,

Fig. 4 wie Speicherreihen 27 und 28 nach Fig. 1 verwendet werden,
25

Fig. 5 ein Beispiel verschiedener Ränder, die in einem Abtastbild auftreten und

Fig. 6 wie Speicher nach Fig. 1 verwendet werden.

In Fig. 1 erzeugt eine Fernsehkamera 10 ein digitales Ausgangssignal, das einen Gegenstand darstellt, z.B. eine Schaltungsplatte mit Leitungsbahnen, die codiert werden sollen, bevor eine Fehlerprüfung erfolgt. Jedes Bildelement wird im digitalen Ausgangssignal durch eine

Eins oder Null dargestellt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Bildelement als weiß oder schwarz beurteilt wird. So wird beispielsweise bei einer dunkelgrünen Schaltungsplatte Kupfer gewöhnlich durch eine Eins und der durch die Platte gebildete Hintergrund durch eine Null dargestellt. Das Ausgangssignal der Kamera wird zunächst einer bistabilen Schaltung 11 vom D-Typ (einem D-Flipflop, wonach das D für "delay" = "Verzögerung" steht) und dann einer ähnlichen Schaltung 12 zugeführt. Das Kameraausgangssignal wird ferner über eine Einzeilen-Verzögerungsschaltung 13 einer monostabilen Schaltung 14 vom D-Typ und von dieser einer ähnlichen Schaltung 15 zugeführt. Den Schaltungen 11 bis 15 zugeführte Taktimpulse stellen sicher, daß jeweils Bildelemente darstellende binäre Signale die Schaltung mit Bildelementfolgefrequenz durchlaufen. Die bistabilen D-Schaltungen 11, 12, 14 und 15 bilden die Information, die zum Feststellen einer Diskontinuität erforderlich ist, z.B. des Randes oder der Begrenzung einer Leitungsbahn, und die Information, die für die erwähnte Richtungscodierung erforderlich ist, die wie folgt bewirkt wird. Bei jedem Bildelement in einer Abtastzeile werden die binären Werte dieses Bildelements, des vorhergehenden Bildelements und die beiden entsprechenden Bildelemente der vorhergehenden Zeile zur Randfeststellung und zur Bestimmung eines Richtungscodes in Form eines Vektors verwendet. Wenn beispielsweise nach Fig. 2 ein Bildelement 60 eines teilweise fertigen Rasters 62 erreicht wird, werden die Werte des Bildelements 60 und der Bildelemente 63 bis 65 herangezogen. Fig. 3 zeigt, wie acht mögliche Richtungen aus vier Bildelementen bestimmt werden können. Acht Gruppen von Bildelementen sind in der ersten Spalte und die entsprechenden Richtungen in der zweiten Spalte dargestellt. So ist die Richtung 2 die in Fig. 2 dargestellte, wenn die Bildele-

mente 60, 63 und 65 den Wert 1 und das Bildelement 64 den Wert O aufweisen. Dieses Beispiel gilt für die Feststellung eines Randes einer schwarzen Form, die bei der Abtastung von links nach rechts angetroffen wird. Da die Richtungen im Uhrzeigersinne in bezug auf Punkte, die innerhalb einer Form liegen, codiert werden, wird der Vektor als beim Bildelement 63 beginnend und beim Bildelement 65 endend betrachtet. Die dargestellten Vektoren enden daher bei Bildelementen, die Pfeilspitzen enthalten.

Die Ausgangssignale der D-Schaltungen 11, 12, 14 und 15 werden einem PROM 17 (einem programmierbaren Festspeicher) zugeführt, der Signale erzeugt, die entsprechende Vektoren in einem Kanal 18 nach der folgenden gespeicherten Tabelle darstellen:

	Eingangs-	C	D	Kanal 18	O	O	1	^xs	Anschluß	19	^xf	^yf	Anschluß 20
	Anschlüsse	O	1	(Richtung)	O	1	O	1	(Verschiebung)	1	O	(Rand vorhanden)
A	B	1	1		O	1	1	O	^ys	1	O
O	1	1	1	1	O	O	O	1	r-l	1	1
O	1	1	1	1	O	1	O	1	1	*r-i*	1
O	O	1	O	1	1	O	O	1	O	1	1
1	O	1	O	1	1	1	1	O	O	1	1
1	O	O	O	O	O	O	1	O	O	O	tH
1	1	O	1				1	O	O	O	1
1	1				O	1
1	1		1	1

Da ein Vektor nicht notwendigerweise bei dem gerade abgetasteten Bildelement beginnt oder endet, erzeugt der PROM 17 auch Verschiebesignale an Anschlüssen 19, die die Bestimmung der Koordinaten des Anfangs oder Endes eines Vektors aus den Koordinaten des gerade abgetasteten Bildelements gestatten. In der Tabelle bedeuten die Indizes s und f jeweils Anfang (start) und Ende (finish). Wie diese Vektoren als Segmente von Ketten gespeichert werden, wird später beschrieben. Außerdem erzeugt der PROM 17 ein Ausgangssignal an einem Anschluß 20, wenn der Inhalt der D-Schaltungen 11, 12, 14 und 15 anzeigt, daß ein Rand festgestellt worden ist. Eingangsanschlußkombinationen, die nicht die Feststellung eines Randes darstellen, und die entsprechenden Ausgangssignale in anderen Spalten sind aus der Tabelle weggelassen, weil die Ausgangssignale nicht von Bedeutung sind, abgesehen davon, daß am Anschluß 20 ständig eine "0" vorhanden ist, wenn kein Rand festgestellt wird.

Die x-Koordinate eines gerade festgestellten Randsegments wird wie folgt ermittelt. Die x- und y-Koordinaten des gerade abgetasteten Bildelements werden durch Zähler 23 und 24 festgehalten bzw. gespeichert, wobei der Inhalt des Zählers 23 jedesmal in Zähler 25 und 26 übertragen wird, wenn ein Rand festgestellt wird, was durch den Anschluß 20 des PROM 17 signalisiert wird. Gleichzeitig wird eine x-Koordinaten-Verschiebung, die an einem der Anschlüsse 19 auftritt, dem Zähler 25 zugeführt, um dem Zähler die Bestimmung der x-Koordinate des Endes eines Segments zu gestatten, das sich an das Anfangsende einer Kette gespeicherter Segmente, die eine Begrenzung darstellen, anschließen soll. Der Zähler 26 erhält erforderlichenfalls ebenfalls eine x-Koordinaten-Verschiebung von einem anderen Anschluß der Anschlüsse 19, die sich auf ein Segment bezieht, das sich an das Ende einer Kette anschließen soll und die x-Koordinate des Anfangs eines derartigen Segments bestimmt.

Da die Randfeststellung mit höherer Geschwindigkeit als die Ableitung der Vektoren und ihre Speicherung als Kettensegmente erfolgen kann, kann eine (nicht dargestellte) Zwischenspeicherschaltung verwendet werden, um die Ausgangssignale der D-Schaltungen, die x-Koordinate der entsprechenden abgetasteten Punkte und eine Kennung der gerade abgetasteten Zeile (z.B. ihre y-Koordinate oder eine Binärzahl zur Unterscheidung zweier aufeinanderfolgender Zeilen) solange zu speichern, bis die Verschiebungssignale durch den PROM 17 erzeugt werden können.

Um den Anschluß eines gerade festgestellten Segments an eine Kette, die einen vorher festgestellten Rand darstellt, oder das Speichern einer Kette, die einen neu festgestellten Rand darstellt, zu ermöglichen, sind zwei Speicherreihen 27 und 28 vorgesehen. Die Speicherreihen 27 und 28 haben jeweils so viele Speicherplätze wie Bildelemente in einer Abtastzeile vorhanden sind und dienen zur Speicherung von Zahlen, die Ketten zugeordnet sind, die in der zuvor abgetasteten Zeile festgestellt wurden. Die Speicherreihe 27 speichert die Kettenzahlen von Ketten, die in der Abtastzeile beginnen, die der augenblicklichen bzw. laufenden Zeile unmittelbar vorausgeht, und in ähnlicher Weise speichert die Speicherreihe 28 die Kettenzahlen von Ketten, die in der zuvor abgetasteten Zeile enden. Die Wörter "Anfang" und "Ende" gelten für Ketten, weil sich der Anfang eines neuen Segments an das Ende des vorhergehenden Segments anschließt oder umgekehrt, so daß die gesamte Kette einen Anfang oder ein Ende erhält. Bei beiden Speicherreihen 27 und 28 werden die Kettenzahlen in Speicherplätzen gespeichert, die der x-Koordinate des Bildelements entsprechen, in dem sie anfingen oder en-

35 deten.

Wenn jetzt der Inhalt des Zählers 26, der die Position des Endes eines gerade festgestellten Randes darstellt (möglicherweise für den Anschluß an den Anfang einer Kette), zur Adressierung der Speicherreihe 27 verwendet wird, dann muß sich das neue Segment an eine Kette anschließen, deren Zahl (Nummer) in dem adressierten Speicherplatz gespeichert wird. Wenn der Inhalt des Zählers 25, der die Position des Anfangs eines gerade festgestellten Randes darstellt (möglicherweise für den Anschluß an das Ende einer Kette), zur Adressierung der Speicherreihe 28 verwendet wird, dann muß sich das neue Segment in ähnlicher Weise an eine Kette anschließen, deren Zahl in dem adressierten Speicherplatz gespeichert ist.

So ist in Fig. 4 als Beispiel ein Teil einer Abtastung 66 dargestellt, bei der zwei Ränder festgestellt worden sind. Die Zahlen 1 und 2 sind durch das Gerät nach Fig. 1 Ketten von Vektoren, die diese Ränder darstellen, zugeordnet worden, wie noch näher beschrieben wird, und die Zahlen sind in Fig. 4 dargestellt.

Alle Speicherplätze der Speicherreihen 27 und 28 sind unterhalb der Teilabtastung zusammen mit ihrem Speicherinhalt dargestellt, und man sieht, daß die Speicherreihe 27 eine Eins an der Position speichert, die dem augenblicklichen Anfang der Kette 1 in der zuletzt abgetasteten Zeile entspricht, während alle anderen Speicherplätze eine Null enthalten. Die Speicherreihe 28 speichert eine Zwei an der Position, die dem augenblicklichen Ende der Kette 2 entspricht. Wenn daher bei der Abtastung der augenblicklichen (laufenden) Zeile 67 ein Rand festgestellt und die Position dieses Randes zur Adressierung des entsprechenden Registers der Register 27 und 28 verwendet wird, wird die Nummer bzw. Zahl einer Kette aufgefunden, zu der ein neues Segment (das durch einen Vektor dargestellt wird) addiert werden muß.

Wenn Richtungszahlen 1 und 8 festgestellt werden, kann keine Kette mit dem Anfang des festgestellten Segments verbunden werden, weil eine Verbindung erst später während der Abtastung möglich ist. In ähnlicher Weise kann bei den Richtungen 3 und 4 keine Kette mit dem Ende des festgestellten Segments verbunden werden. Wenn daher die Richtungen 1 und 8 auftreten, wird die Speicherreihe 28 nicht adressiert, und wenn die Richtungen 3 und 4 auftreten, wird die Speicherreihe 27 nicht adressiert.

Andere Maßnahmen als das Addieren zu vorhandenen Ketten können ebenfalls erforderlich sein, wie noch ersichtlich wird, und wenn ein Rand festgestellt wird, prüft eine logische Schaltung 30 den Inhalt der Speicherreihen 27 und 28, um die nächste Maßnahme zu bestimmen. Die logische Schaltung 30 führt die folgenden fünf Bedingungsprüfungen aus, weil S und F die Inhalte der Speicherreihen 27 und 28 im adressierten Speicherplatz darstellen und NCH eine einer Kette zugeordnete Zahl oder Nummer

20 ist:

Bedingung (l)

Wenn F und S=O, dann keine Verbindung, Erzeugung eines neuen Kettencodes.

Bedingung (2)

Wenn F = NCH 30 und S=O

dann verbindet sich das Randsegment mit dem Ende der Kette NCH.

Bedingung (3) 35

Wenn F=O und S = NCH

dann verbindet sich das Randsegment mit dem Anfang einer Kette NCH.

Bedingung (4) 5

Wenn F=S= NCH, dann verbindet das Randsegment die Enden der Kette NCH.

Bedingung (5) 10

Wenn F = NCHl

und S = NCH2, dann verbindet das Randsegment Ketten NCHl und NCH2.

Die Bedingungen 1 bis 5 sind in Fig. 5 dargestellt, die ein Bild darstellt, das aus mehreren Formen besteht. Wenn die erste Zeile 80 und die folgende Zeile 81 abgetastet werden, ist die Bedingung 1 erfüllt und die Ketten 1, 2 und 3 (bei denen es sich nicht um die gleichen Ketten wie in Fig. 4 handelt) werden ausgelöst. Bei einer typischen Abtastzeile 83 ist die Bedingung 2 durch die Ketten 2 und 3 und die Bedingung 3 durch die Ketten

1 und 3 erfüllt. Bei einer Abtastzeile 84 geht die Kette

2 über den Bildrand hinaus und wird zur weiteren Verarbeitung (wie nachstehend noch beschrieben wird) aus dem Speicher entfernt. Die Bedingung 5 ist in einer Zeile 87 erfüllt, bei der sich die Kette 3 an eine Kette 4 anschließt bzw. mit dieser verbunden ist, und dann ist in einer Zeile 85 die Bedingung 4 erfüllt, und die beiden Enden der resultierenden Kette sind miteinander verbunden, so daß sie eine geschlossene Schleife bilden. Diese Kette kann jetzt aus dem Speicher entfernt werden. In ähnlicher Weise erfüllen bei einer Zeile 86 die beiden Enden einer Kette 5 die Bedingung 4, so daß die Ket-

35 te aus dem Speicher entfernt werden kann.

Wenn die Bedingung 1 erfüllt ist, muß eine neue Kettenzahl zugeordnet und das erste Segment gespeichert werden, wie nachstehend beschrieben wird. Verfügbare Kettenzahlen sind auf einem Stapel (d.h. der Reihe nach) in einem RAM 31 (Festwertspeicher) gespeichert, und ein Zähler 32 zeigt die nächste verfügbare Zahl auf dem Stapel an.

Die neue Kettenzahl wird zur Adressierung eines Speicherplatzes in jedem von sieben RAMs 33 bis 39 verwendet, wobei die RAMs 33 bis 36 zur Speicherung der x- und y-Koordinaten des Anfangs einer Kette und ihres Endes dienen, während diese Information verwendet wird. Wenn der Anfang (und nicht das Ende) einer Kette festgestellt worden ist, was durch die Richtung des ersten Segments und mithin durch das Ausgangssignal des PROM 17 angezeigt wird, wird der Inhalt des Zählers 25 in den RAM 33 eingelesen, um die x-Koordinate des Anfangs zu bilden. Die y-Koordinate wird durch einen Zähler 41 bestimmt, der den y-Zählwert aus dem Zähler 24 und die y-Verschiebung für das Segment der neuen Kette von einem der Anschlüsse 19 des PROM 17 erhält. Der Inhalt des Zählers 41 wird in den RAM 34 übertragen. Wenn es sich dagegen um das Ende einer neuen Kette handelt, die festgestellt wird, wird die x-Koordinate des Endes aus dem Zähler 26 in den RAM 35 und die y-Koordinate in den RAM 36 aus einem Zähler 42 übertragen, der an den Zähler 24 angeschlossen und ferner so geschaltet ist, daß er die y-Verschiebung von einem anderen Anschluß der An-

30 Schlüsse 19 erhält.

Die Kettensegmente, d.h. die Richtungsvektoren in Form von dreistelligen Binärzahlen, werden in einem RAM 45 gespeichert, der durch ein Register 46 adressiert wird. 35

Die Segmente werden nicht in einer Reihenfolge gespeichert, die davon abhängt, daß alle Segmente einer Kette aneinanderliegen, sondern davon, daß ein Segment bei seiner Feststellung in dem RAM 45 gespeichert und mittels der RAMs 37 und 38, die jeweils zur Speicherung der Adressen des ersten und letzten Segments der Kette verwendet werden, und eines RAK 47, der einen die verschiedenen Segmente einer Kette verbindenden bzw. verkettenden Zeiger speichert, als zu einer bestimmten Kette gehörig identifiziert wird.

Wenn eine neue Kette angefangen wird, wird ein in einem RAM 48 gespeicherter Stapel mittels eines in einem Zähler 49 gespeicherten Zeigers adressiert, um den nächsten verfügbaren Speicherplatz im RAM 45 zu erhalten. Unter Verwendung der Adresse dieses Speicherplatzes wird der Vektor für das erste Segment der neuen Kette in den RAM

45 eingelesen, der die Adresse aus dem jetzt im Register

46 gespeicherten Stapel benutzt. Gleichzeitig wird die Stapeladresse aus dem RAM 48 in die beiden RAMs 37 und 38 unter einer Adresse eingelesen, die der aus dem Stapel im RAM 31 ausgelesenen Kettenzahl entspricht. Da eine neue Kette eingegeben wird, sind die Adressen des ersten und letzten Kettensegments anfänglich gleich.

Eine weitere Operation, die jetzt durch die logische Schaltung 30 ausgelöst wird, ist das Laden der Speicherreihe 27 oder 28 mit der der neuen Kette zugeordneten Zahl bzw. Nummer unter der im Zähler 25 oder 26 fest-

30 gehaltenen Adresse.

Wenn ein festgestellter Rand mit dem Anfang oder Ende einer vorhandenen Kette zusammenfällt, d.h. die oben erwähnte Bedingung 2 oder 3 erfüllt ist, wird die Nummer bzw. Zahl dieser Kette aus einer der Speicherreihen 27 und 28 verfügbar und zur Adressierung der RAMs 33 bis

36 zur Einspeicherung verwendet. Auf diese Weise werden die x- und y-Koordinaten des Anfangs oder Endes der Kette aus den Zählern 25 und 41 oder 26 und 42 auf den neuesten Stand gebracht. Die Zahl der Segmente in jeder Kette wird durch den RAM 39 gespeichert und bei einer vorhandenen Kette mittels eines Zählers 51 schrittweise erhöht, wobei die Kettenzahl zum Einlesen der Zahl der Segmente in den Zähler 51 verwendet wird, wenn die Zahl erhöht worden ist, bevor sie in den RAM 39 zurückgelesen wird.

Bei der Bedingung 2 wird der im Zähler 49 enthaltene Stapelzeiger zum Anzeigen der Adresse des nächsten verfügbaren Speicherplatzes im RAM 45 durch Zeigen auf die Adresse des nächsten verfügbaren Speicherplatzes in dem durch den RAM 38 gespeicherten Stapel verwendet. Der neue Vektor wird daher im RAM 45 gespeichert, doch wird außerdem der Inhalt des RAM 38, der den Speicherplatz des letzten Segments im RAM 45 angibt, in den RAM 47 eingelesen, bevor der Zeiger aus dem Stapel 48 mit der im RAM 45 gespeicherten Adresse des neuen Segments auf den neuesten Stand gebracht wird.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Schaltungen 38, 45 und 47 bis 49 wird nachstehend ein Beispiel anhand von Fig. 6 beschrieben. Wenn ein neues Segment gespeichert werden soll, wird der Stapelzeiger im Zähler 49 zur Adressierung des RAM 48 verwendet, wie es durch eine Leitung 70 dargestellt ist, um die Adresse des nächsten verfügbaren Speicherplatzes im RAM 45 zur Speicherung des das neue Segment darstellenden Vektors anzugeben.

Dann wird der RAM 45 adressiert und der Vektor eingegeben, wie es durch Leitungen 71 und 72 angedeutet ist. Gleichzeitig wird die Zahl der Kette, mit der das Segment verbunden bzw. verkettet werden soll, zur Adressierung des RAM's 38 verwendet (siehe Leitung 73). Aus diesem

RAIi wird daher die Adresse im RAM 45 des vorhergehenden Segments in der Kette zum Adressieren des RAM 47 (Leitung 74) verwendet, und die Adresse im RAM 45 des neuen Segments wird aus dem RAM 48 in den RAM 47 (Leitung 75) eingegeben, so daß ein Verbindungszeiger zwischen Segmenten der Kette gebildet wird. Schließlich wird die Adresse des neuen Segments in den RAM 38 unter einer Adresse eingegeben, die der Kettenzahl entspricht, wie es durch die Leitung 76 dargestellt ist.
10

Wenn die Bedingung 3 erfüllt ist, ist der Verfahrensablauf dem bei der Bedingung 2 ähnlich, nur daß der RAM 37 anstelle des RAM 38 benutzt wird.

Die Anordnung nach Fig. 6 wird verwendet, weil sie die Ausbildung des RAM 45 mit kleinsten Abmessungen gestattet, da nur so viele Speicherplätze vorgesehen werden, wie benötigt werden, statt Speicherbereiche für eine unbestimmte Anzahl von Ketten unbestimmter Länge vorzusehen. Die Anordnung gestattet das Auslesen und ein leichtes Löschen von Ketten, wie nachstehend beschrieben wird, und die Substitution neuer Ketten.

Wenn die oben erwähnten Bedingungen 2 oder 3 erfüllt sind, gibt die logische Schaltung 30 wieder die laufende Kettenzahl, die durch den RAM 31 angezeigt wird, in die Speicheranordnung 27 oder 28 unter der Adresse ein, die durch den Zähler 25 oder 26 gespeichert wird, doch ist es häufig erforderlich, eine Kettenzahl in einem benachbarten Speicherplatz durch eine Null zu ersetzen, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird.

Wenn die Bedingung 4 oder 5 erfüllt ist oder eine Kette den seitlichen Rand des Bildes überschreitet oder mehr als hundert Kettensegmente gespeichert sind, bewirkt die

Entscheidungslogik 30 das Entfernen der Kette aus dem Speicher und deren Übertragung über Kanäle 56 bis 60 in beispielsweise einen Rechner zur weiteren Verarbeitung. Unter Verwendung der Kettenzahl wird der RAM 37, der die Adresse des ersten Segments der Kette im RAM 85 angibt, adressiert und der im RAM 45 unter der angegebenen Adresse gespeicherte Inhalt ausgelesen. Der Inhalt des entsprechenden Speicherplatzes im RAM 47 wird in ein Register 46 übertragen. Die Adresse im RAM 45, wo der Inhalt ausgelesen worden ist, wird oben zum Stapel 48 addiert und der Stapelzeiger im Zähler 49 um eins verringert. Die im Register 46 gespeicherte Adresse wird zum Aufsuchen des zweiten Segments der Kette im RAM 45 verwendet, und das oben angegebene Verfahren wird so oft wiederholt, bis die gesamte Kette ausgelesen ist. Um das Ende des Auslesens zu signalisieren, wird die Kettenzahl zum Auslesen der Zahl der Segmente in der Kette aus dem Speicher 39 in den Zähler 51 verwendet, wobei der Zählwert dieses Zählers jedesmal, wenn ein Segment ausgelesen wird, um eins verringert wird. Wenn der Zählwert des Zählers null erreicht, wird das Auslesen angehalten. Das Auslesen über die Kanäle 59 und 60 findet statt, während die Segmente ausgelesen werden, doch eine Analyse der Ketten ist nicht Teil dieser Erfindung und wird daher

25 nicht beschrieben.

Wenn eine Kette gelöscht wird, weil die Anzahl der gespeicherten Segmente eine vorbestimmte Zahl erreicht hat, z.B. 100 (was dadurch überprüft wird, daß jedesmal, wenn ein Segment durch Auslesen bei der entsprechenden Kette aus dem Speicher 39 festgestellt wird), dann können die ersten und/oder letzten fünfzehn Segmente für Überlappungszwecke zurückgehalten werden, so daß eine neue Kette, die die vorhergehende Kette fortsetzt, jedoch mit den fünfzehn gespeicherten Segmenten beginnt oder endet, gespeichert wird. Diese neue Kette hat die gleiche Zahl

bzw. Nummer wie die Kette, die gelöscht wurde. Um festzustellen, ob eine Überlappung bei einem oder beiden Enden der Kette erforderlich ist, werden die Speicherreihen 27 und 28 über Multiplexer 53 und 54 bei den Anfangs- und Endadressen der Kette adressiert, die durch die RAMs 33 und 35 vorgegeben werden. Wenn die Zahl der Kette in einem oder beiden adressierten Speicherplätzen aufgefunden wird, dann wird das entsprechende Ende oder werden die entsprechenden Enden der Kette zurückgehalten.

Wenn die Bedingungen 4 und 5 erfüllt sind, werden in die Speicherreihen 27 und 28 Nullen unter den Adressen eingegeben, die durch die Zähler 25 und 26 gespeichert werden.

Ein Steuerwerk 52 steuert den zeitlichen Ablauf der Übertragung von Informationen zwischen den verschiedenen Schaltungen nach Fig. 1, das Auslesen über Kanäle 56 bis 60 und Multiplexer 53 bis 55, die zur Datenübertragung verwendet werden. Diese Abläufe werden aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung nicht ausführlicher geschildert.

Abwandlungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel liegen im Rahmen der Erfindung. Insbesondere können die Schaltungsanordnungen nach Fig. 1 abgeändert und eine Vielzahl anderer Schaltungen verwendet werden. Ferner läßt sich die Erfindung unter Verwendung eines programmierten Rechners verwirklichen.

Claims

10650

NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORP., London, England

Patentansprüche

1Λ Gerät zum Codieren und Speichern von Rasterabtastbildern, mit einer Feststelleinrichtung zum Feststellen von Diskontinuitäten, so wie sie in einer Rasterabtastzeile auftreten, und zum Ableiten sowohl zugehöriger Positionssignale, die die Positionen der Diskontinuitäten in der Zeile darstellen, als auch zugehöriger Segmentsignale, die Segmente der Diskontinuitäten in der Zeile darstellen, und einem ersten Speicher zum Speichern von Ketten der Segmentsignale, wobei die Ketten jeweils Diskontinuitäten in einem abgetasteten Bild darstellen,

gekennzeichnet durch einen zweiten Speicher zum Speichern von Identifizierungssignalen, die alle Ketten identifizieren, die in dieser Zeile liegende Segmente aufweisen, für jede Zeile und für die Dauer der nächsten Zeile, wobei jedes Identifizierungssignal in einem Speicherplatz gespeichert wird, der der Position in derjenigen Zeile entspricht, deren Diskontinuität durch die von diesem Signal identifizierte Kette dargestellt wird, und eine Einrichtung zum Lesen des zweiten Speichers, während jeder Punkt einer Zeile abgetastet wird, an dem Speicherplatz, der sich auf den entsprechenden Punkt der vorherigen Zeile bezieht, und zum Speichern von Segmentsignalen, die je-

des neue Segment darstellen, entweder als den Anfang einer neuen Kette, wenn in dem ausgelesenen Speicherplatz kein Kettenidentifizierungssignal gespeichert ist, oder als weiteres Segmentsignal in einer vorhandenen Kette, wenn das Identifizierungssignal der vorhandenen Kette in dem ausgelesenen Speicherplatz vorgefunden wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem der erste Speicher einen Segmentspeicherteil für die Segmentsignale aufweist ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Speicher ebenfalls eine Einrichtung zum Zuordnen von Speicherplätzen in dem Segmentspeicherteil in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit, während Segmentsignale abgeleitet werden, und einen Bindungsspeicherteil zum Speichern von Bindungen, die die Bestimmung des Speicherplatzes eines Segmentsignals aus dem Speicherplatz eines benachbarten Segmentsignals in der glei-

20 chen Kette gestatten.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Feststelleinrichtung eine Einrichtung zum Zuordnen von Segmentsignalen in Abhängigkeit von der Richtung einer Diskontinuität aufweist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung zum Zuordnen von Segmentsignalen einem Signal die Darstellung jedes Segments zuordnet, das ein Polaritätszeichen aufweist, wobei die Polarität durch die Richtung einer Begrenzung bestimmt wird, von der dieses Segment einen Teil bildet, und die Richtung der Begrenzung entweder im Uhrzeigersinne oder im Gegenuhrzeigersinne um eine durch sie eingeschlossene Form herum positiv ist.

5. Gerät nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Speicher eine erste und eine zweite Reihe aus Speicherplätzen aufweist, und zwar einen Speicherplatz in jeder Reihe für jedes Bildelement einer Abtastzeile, wobei die beiden Reihen zur Speicherung der Identifizierungssignale von Ketten dienen, die jeweils einen Segmentanfang und ein Segmentende, die durch die positive Richtung bestimmt werden, in Speicherplätzen aufweisen, die den Zeilenpositionen der Anfangs- und Endesegmente entsprechen.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß ein programmierter Rechner zumindest einen Teil mindestens einer der Einrichtungen und eines der Speicher bildet.

7. Verfahren zum Codieren und Speichern von Rasterabtastbildern, bei dem Diskontinuitäten, die in einer Rasterzeile während einer Rasterabtastung auftreten, festgestellt und sowohl zugehörige Positionssignale, die die Positionen der Diskontinuitäten in der Rasterzeile darstellen, als auch zugehörige Segmentsignale, die Segmente der Diskontinuitäten in der Abtastzeile darstellen, abgeleitet und Ketten der Segmentsignale, von denen jede Kette eine Diskontinuität darstellt, gespeichert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zeile und für die Dauer der nächsten Zeile Identifizierungssignale gespeichert werden, die alle Ketten identifizieren, die Segmente in dieser Zeile aufweisen, daß jedes Identifizierungssignal durch einen Speicher in einem Speicherplatz gespeichert wird, der der Zeilenposition derjenigen Diskontinuität entspricht,

die durch die durch dieses Signal identifizierte Kette dargestellt wird, daß bei der Abtastung jedes Punktes einer Zeile derjenige Speicherplatz des Speichers ausgelesen wird, der sich auf den entsprechenden Punkt in der vorhergehenden Zeile bezieht, und daß Segmentsignale gespeichert werden, die jedes neue Segment entweder als den Anfang einer neuen Kette, wenn in dem ausgelesenen Speicherplatz kein Kettenidentifizierungssignal gespeichert ist, oder als ein weiteres Segmentsignal in einer vorhandenen Kette darstellen, wenn das Identifizierungssignal der vorhandenen Kette im ausgelesenen Speicherplatz vorgefunden wird.