DE2238663A1 - Verfahren zum isolieren von bildsignalen und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens - Google Patents

Description

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Verfahren zum Isolieren von Bildsignalen und Vorrichtung zum "Durchführen dieses Verfahrens.

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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen, durch welche elektrische Bildsignale, die durch Zeilenabtastung erhalten werden und die sich auf bestimmte Bereiche in einem Feld beziehen, von den übrigen Signalen isoliert werden können, die sich auf das Feld beziehen, und durch welche isolierte elektrische Signale verbessert oder abgeändert werden können.

Unter der Bezeichnung "Bildsignal" ist ein amplitudenmoduliertes Videosignal oder ein binäres Signal zu verstehen, das durch Schwellenwertanzeige eines amplitudenmodulierten Videosignals unter Bezugnahme auf einen Schwellenwert oder eine Bezugsspannung erhalten wird.

Unter der nachstehend verwendeten Bezeichnung "Bildpunkt" soll irgendein Bereich eines Feldes verstanden werden, welcher durch seinen Kontrast oder seine Farbe von seiner Umgebung unterschieden werden kann. Eine weiße Fläche, die von einem grauen oder schwarzen Bereich umgeben ist, kann daher als ein weißer Bildpunkt beschrieben werden.

Ein Verfahren zum Isolieren von Bildsignalen, die einem ausgewählten Bereich des Feldes entsprechen, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: die Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben, um ein Bildsignal zu erzeugen, welches das Feld darstellt, die Erzeugung einer Darstellung des Feldes auf einer Oberfläche oder in der Nähe der-

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selben, die Abgrenzung des ausgewählten Bereichs auf der Oberfläche, die Erzeugung eines den abgegrenzten Bereich darstellenden zweiten Bildsignals synchron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben, die Erzeugung von Taktimpulsen aus dem zweiten Bildsignal und das Einblenden des ersten Bildsignals durch die Taktimpulse.

Das Einblenden kann ermöglichen, daß alle ersten Bildsignale hindurchgehen, mit Ausnahme jener, die mit den Taktimpulsen koinzident sind (das heißt alle Signale mit Ausnahme jener, die sich aus dem Feld innerhalb des abgegrenzten Bereiches ergeben) oeder umgekehrt.

Vorzugsweise wird auch das zweite Bildsignal durch Zeilenabtastung erzeugt. Vorzugsweise wird die Darstellung des ursprünglichen Feldes entfernt und eine gleichmäßige Beleuchtung (oder gegebenenfalls keine Beleuchtung) der Oberfläche bewirkt, während die abgegrenzten Markierungen abgetastet werden, um das zweite Bildsignal zu erzeugen.

Ein Verfahren zum Verbessern eines Bildsignals, welches durch Abtastung eines Bildpunkte enthaltenden Feldes oder eines Bildes desselben erhalten wird, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: die Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben, um ein erstes Bildsignal zu erzeugen, welches das Feld darstellt, die Abgrenzung einer an einem Bildpunkt oder an einer Gruppe von Bildpunkten erforderlichen Korrektur auf einer Oberfläche, die Erzeugung eines die Abgrenzung darstellenden zweiten Bildsignals synchron mit der Erzeugung des ersten Bildsignals und die Kombination der ersten und zweiten Bildsignale.

Vorzugsweise wird das zweite Bildsignal ebenfalls durch Abtastung erzeugt.

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Vorzugsweise wird eine Darstellung' des Feldes oder eines Bildes desselben auf der Oberfläche oder in der Nähe derselben erzeugt, um die Anbringung der abgegrenzten Korrektur zu erleichtern. In diesem Fall wird die Darstellung vorzugsweise mindestens aus dem Blickfeld der die Abgrenzung abtastenden Einrichtung entfernt, um das zweite Bildsignal zu erzeugen.

Das erste Bildsignal kann auch umgekehrt und mit dem zweiten Bildsignal kombiniert werden, um die in demselben vorhandene Komponente des ersten Signals aufzuheben.

Wenn die ersten und zweiten Bildsignale amplitudenmodulierte Videosignale sind, wird die Kombination mittels einer Addiereinheit bewirkt, welche eine entsprechende Bandbreite aufweist»

Wenn die beiden Bildsignale binäre Signale sind, welche durch Schwellenwertanzeige der ursprünglichen amplitudenmodulierten Videosignale erhalten werden, wird die Kombination durch ein Tor bewirkt, welches eine* logische Oder-Funktion hat.

Bei einer Anordnung wird ein Bild des Feldes auf der Oberfläche optisch erzeugt, um die Darstellung des Feldes zu formen, und nach der Abgrenzung wird die Oberfläche abgebildet 4. und durch eine Fernsehkamera oder eine andere Abtasteinrich«tung abgetastet. Vorzugsweise wird das optische Bild entfernt, bevor die Abgrenzungen auf der Oberfläche abgetastet werden.

Vorzugsweise wird jedoch die Darstellung des Feldes auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre in einem Bildwiedergabegerät geformt, welches durch das Bildsignal angetrieben wird, das durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhalten wird. Der Bildschirm der Kathodenstrahlröhre ist durchsichtig oder das Bild auf demselben wird auf die Oberfläche projiziert.

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Wenn die Darstellung von einer Kathodenstrahlröhre erhalten wird, kann das durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhaltene Videosignal der Schwellenwertanzeige unterworfen werden, um ein erfaßtes binäres Signal zu erzeugen, welches entweder anstelle des oder zusätzlich zu dem ursprünglichen Videosignal auf der Kathodenstrahlröhre dargestellt wird. Vorzugsweise wird die Kathodenstrahlröhre gelöscht, um eine gleichmäßige Beleuchtung des Bildschirms zu erzeugen, wenn die abgegrenzte Markierung abgetastet werden soll.

Vorzugsweise wird eine Kathodenstrahlröhre verwendet, die einen Phosphor mit einer langen Verfallzeit aufweist.

Bei einer Anordnung wird der Bildschirm der Kathodenstrahlröhre auf die Fangelektrode eines Fotovervielfacher scharf eingestellt, und der Abtastfleck der Kathodenstrahlröhre und die Fotozelle werden kombiniert, um einen Lichtpunktabtaster zu"bilden. Die Abgrenzungen werden zweckmäßig mit lichtundurchlässiger Tinte oder einem anderen Schreibmaterial auf der Oberfläche der Kathodenstrahlröhre oder einer Glasplatte hergestellt, die auf der Vorderseite derselben angeordnet ist.

Um den Effekt der Veränderung des Lichts der Umgebung zu verringern, ist die Kathodenstrahlröhre vorzugsweise eine Doppelphosphorröhre, wobei der sekundäre Phosphor eine Ultraviolettkomponente erzeugt und der Fotovervielfacher nur für ultraviolettes Licht empfindlich ist. In diesem Fall muß das Abgrenzungsmaterial für ultraviolettes Licht absorbierend sein.

Die Abgrenzung kann aus einer Linie in der Form einer geschlossenen Schleife oder aus einer Vielzahl von Punkten bestehen, welche beispielsweise die Ecken eines Dreiecks oder Rechtecks oder ausgewählte Punkte von komplizierteren Formen bilden.

Die Abgrenzung kann mittels eines Zeichenstifts, eines Farb-

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stifts oder dergleichen auf einer entsprechenden Oberfläche hergestellt werden, auf welcher oder durch welche die Darstellung des ursprünglichen Feldes sichtbar ist, wobei eine Einrichtung zur Beleuchtung und Abtastung der Oberfläche vorgesehen ist, um ein Videosignal zu erzeugen, welches den abgegrenzten Markierungen entspricht.

Die Abgrenzung kann abei/ auch elektronisch mittels eines sogenannten Lichtschreibers auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre hergestellt werden, welcher synchron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abgetastet wird, und dem das von der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abgeleitet%e erste Bildsignal zugeführt wird, um die Darstellung des Feldes auf demselben darzustellen. In diesem Fall ist ein Speicher vorgesehen, um die momentanen Koordinatenstellungen des Lichtschreibers relativ zum Abtastraster zu speichern, und eine Adressiereinrichtung ist vorgesehen, um die gespeicherten Signale synchron mit der Abtastung abzulesen und die gespeicherten Signale als das zweite Bildsignal ν freizugeben. Das letztere kann auf einen Videosignalverstärker zur Einwirkung gebracht werden, um die Helligkeit des Abtastflecks der Kathodenstrahlröhre entsprechend den Signalen aus dem Speicher einzustellen, um beispielsweise eine helle Zeilenspur oder eine helle Fläche auf der Kathodenstrahlröhre in dem Bereich derselben· zu erzeugen, der durch die gespeicherten Koordinatenwerte bestimmt wird.

Ohne Rücksicht darauf-,-welches Verfahren der Abgrenzung und Speicherung des abgegrenzten Bereichs auch verwendet wird, ist vorzugsweise ein Stromkreis vorgesehen, der auf die Impulse von kurzer Dauer des Videosignals anspricht, welche durch Abtastung von Zeilensegmenten einer Umrißbegrenzung erhalten werden. Der Stromkreis wandelt die Signalimpulse, von kurzer Dauer in .Taktimpulse um, die, wenn sie verwendet werden, um eine Aufhellung des Abtastflecks der Kathodenstrahlröhre zu bewirken, welche

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synchron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abgetastet wird, einen hellen Bereich auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre erzeugen, der in der Form dem abgegrenzten Umriß entspricht und in der Größe zu demselben proportional ist.

Die Abgrenzung kann auch aus dem Maskieren oder Übermalen eines ausgewählten Bereichs mittels eines Zeichenstifts, Farbstifts oder dergleichen bestehen. Die nachfolgende Abtastung der Abgrenzung erzeugt ein Videosignal·, von welchem (durch Schwellenwertanzeige) die Taktimpulse direkt abgeleitet werden können. Wenn die Taktimpulse verwendet werden, um den Abtastfleck *d einer Kathodenstrahlröhre aufzuhellen, welcher synchron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abtasten soll, entspricht der resultierende aufgehellte Bereich in seiner Stellung der abgegrenzten Fläche und ist in der Größe zu derselben proportionale Wenn die Begrenzung eine vollständige Übermalung oder Maskierung des Bereichs ist, können die durch Abtastung der Begrenzung erhalteenen Videosignalimpulse durch entsprechende Schwellenwertanzeige des Videosignals direkt in Taktimpulse umgewandelt werden und es ist kein zusätzlicher Stromkreis notwendig, um die füllenden Signalimpulse zu erzeugen, wie es früher erforderlich war, wenn die Abgrenzung nur die Form eines Umrisses hatte.

Wenn die Abgrenzung aus einer geschlossenen Schleife besteht oder mit der Befegrenzung des Blickfeldes der Abtasteinrichtung, welche die die Abgrenzung enthaltende Fläche abtastet, eine geschlossene Schleife bildet, ist es möglich, die aus den Umrißimpulsen erzeugten Taktimpulse zu verwenden, um das erste Bildsignal freizugeben, welches entweder dem Bereich entspricht, der durch die Abgrenzung (oder die Abgrenzung und die Feldbegrenzung) begrenzt ist, oder dem Bereich außerhalb der Abgrenzung. Wie bereits erwähnt, besteht die Abgrenzung aus einem Umriß oder aus entsprechenden strategischen Punkten, welche

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eine Fläche begrenzen, oder auch aus der vollständigen Übermalung der gewünschten oder.ungewünschten Fläche»

Bei einer besonderen Anwendung ist es möglich, den sich überdeckenden oder berührenden Teil von zwei sonst getrennten Bildpunkten zu übermalen, welche, da sie sich überdecken oder berühren, daher als ein einziger Bildpunkt behandelt werden und auch als ein einziger Bildpunkt gezählt und/oder gemessen werden durch einen Bildanalysiercompute.r, der zum Beispiel in der britischen Patentschrift 1.264.804 beschrieben ist. Es ist auch möglich, die von der Abtastung der Abgrenzung abgeleiteten Taktimpulse zu verwenden, um jene Teile der Bildsignalsimpulse zu entfernen, die sich auf die beiden verbundenen Bildpunkte beziehen, welche dem sich überdeckenden oder berührenden Teil der Bildpunkte entsprechen. In diesem Zusammenhang ist unter der Bezeichnung "übermalte Fläche" eine dünne gezeichnete Linie zu verstehen, welche in keiner Weise ausreicht, um bei der Abtastung einen entsprechenden elektrischen Taktimpuls zu erzeugen, der in jedem Signalimpuls eine Unterbrechung bewirken kann, welche sonst bei der Abtastung der beiden Bildpunkte in dem Feld erhalten wird.

Die Kombination von zwei Bildsignalen ist von Vorteil in dem Fall, daß es zum Beispiel unmöglich ist, eine Schwellenspannung relativ zu den Amplitudenschwankungen des Videosignals einzustellen, welche durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhalten werden, so daß nicht alle Amplitudenschwankungen korrekt erfaßt werden, zum Beispiel infolge von Geräusche Bei Verwendung zur Steuerung der Helligkeit einer Kathodenstrahlröhre erzeugen die durch Schwellenwertanzeige des Videosignals des Feldes erhaltenen erfaßten Signalimpulse Bildpunkte, welche in denselben fehlende Bereiche aufweisen. In diesem Fall wird ein unkorrekter Größenwert für den Bildpunkt erhalten als Ergebnis der Ausführung von Messungen an den Impulsen des ersten Bildsignals, zum Beispiel in der in

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der britischen Patentschrift 1.264.805 beschriebenen Weise. In dem angegebenen Beispiel kann der in der Darstellung des Feldes dargestellte fehlende Teil der Bildpunkte auf der Zeichenblockoberfläche abgegrenzt werden, die Abgrenzungen können abgetastet werden, um ein zweites Bildsignal zu erzeugen, die Amplitudenschwankungen desselben durch einen Schwellenwertdetektor erfaßt werden, um die fehlenden erfaßten Signalimpulse oder Impulsteile zu erzeugen (welche ein zusätzliches erfaßtes Signal bilden) und die Impulse des zusätzlichen erfaßten Signals mit Jenen des erfaßten Signals aus dem Schwellenwertdetektor komüniert werden, der auf das Videosignal einwirkt, welches durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhalten wird (nachstehend als das ursprüngliche Videosignal bezeichnet). Die kombinierten Signalimpulse werden dem Eingang des Computerstromkreises zugeführt, zum Beispiel jenem gemäß der britischen Patentschrift 1.264.805.

Eine andere Kombination von binären Bildsignalen kann erhalten werden, indem das Bildsignal oder die von demselben abgeleiteten Taktimpulse verwendet werden, um das Ausgangssignal des Detektors zu modifizieren, der auf das ursprüngliche Videosignal einwirkt.

Zwei oder mehr Bildpunkte, diein der Darstellung des Feldes als voneinander getrennt dargestellt sind, können verbunden werden, indem auf der Oberfläche ein überbrückungsteil abgegrenzt wird, um die Lücke zwischen den beiden Bildpunkten in der Darstellung des Feldes zu schließen. Die erfaßten Signalimpulse, die aus der Abtastung der β Abgrenzung erhalten werden, verschmelzen mit jenen aus der Abtastung des Feldes (oder eines Bildes desselben, und füllen die Lücken zwischen den Impulsen aus, welche den beiden Bildpunkten entsprechen. Infolgedessen wird zum Beispiel nur ein einziger Zählimpuls für die beiden Bildpunkte in einem Zählstromkreis erhalten, wie in der britischen Patentschrift 1.264.807 beschrieben ist.

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Wenn eine Abgrenzung auf der Oberfläche in einer von einer anderen Abgrenzung verschiedenen Farbe oder einem verschiedenen Grau hergestellt wird, kann das Bildsignal, das sich auf die eine Abgrenzung bezieht, von jenem getrennt werden, das sich auf die andere Abgrenzung bezieht, durch entsprechende optische Filtereinrichtungen und eine entsprechende Anzahl von Ab~ tasteinrichtungen zum Erzeugen von zwei oder mehr zweiten Bildsignalen, welche den verschiedenen verschieden gefärbten Abgrenzungen entsprechen. Wenn Zeit keine Rolle spielt, können auch verschiedene optische Filtereinrichtungen zwischen die Oberfläche und die Abtasteinrichtung während verschiedener Bildabtastungen eingeschaltet werden, um eine Form von Zeitmehrfachschaltung zu erzielen, wobei das Ausgangssignal der Abtasteinrichtung während der entsprechenden Bildabtastungen eingeblendet wird, um die verschiedenen Bildsignale zu erzeugen, welche dann gegebenenfalls eine gleichzeitige Speicherung erfordern. Es kann auch eine einzige Abtasteinrichtung ohne optische FiIx tereinrichtung verwendet und das von der Abtasteinrichtung erhaltene amplitudenmodulierte Videosignal auf zwei oder mehr Schwellenwertdetektoren zur Einwirkung gebracht werden, welche entsprechende Schwellenwerte aufweisen, damit verschiedene Amplitudenschwankungen des Videosignals voneinander unterschieden werden können.

Wenn es erwünscht ist, amplitudenmodulierte Videosignale zu kombinieren, kann die Abgrenzung von Grauwerten oder von verschiedenen Farben der Bedienungsperson ermöglichen, die Videosignal-Amplitudenschwankungen des ersten Bildsignals zu verbessern durch entsprechende Schattierung oder eine andere Abgrenzung auf der Oberfläche auf die genaue Farbe oder den Grauwert, um zum Beispiel jene Teile von Bildpunkten oder Bereichen des Feldes zu kompensieren, die aus dem einen oder anderen Grund von umgebenden Bereichen ungenügend unterscheidbar sind, damit die Amplitudenschwankungen, die sich auf den Bildpunkt beziehen, von jenen, die sich auf die Umgebung beziehen, durch Schwellen-

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wertanzeige unterschieden werden können. Die additive Korrektur der Kombination der Amplituden des zweiten Bildsignals und des ersten Bildsignals kompensiert irgendeine Abnahme der Amplitude, zum Beispiel infolge ungleichmäßiger Beleuchtung des Bildpunkts und erzeugt ein besseres amplitudenmoduliertes Videosignal für die Erfassung und die nachfolgende Messung.

Außerdem können die abgegrenzten Markierungen eine verschlüsselte Information darstellen, die sich auf die Bildpunkte in dem Feld bezieht. Bei einer Formklassifizierung kann es beispielsweise erwünscht sein, alle Bildpunkte mit einer besonderen Form zu zählen und/oder Messungen an denselben auszuführen, sowie jede Gruppe von Bildpunkten mit charakteristischen Formen, wie zum Beispiel Kreise, Rechtecke, Dreiecke usw., zu zählen und/oder an derselben Messungen auszuführen.

Dies kann geschehen, indem eine Codezahl für Beispiel I, II und III für jede der drei verschiedenen Formen verwendet und entsprechende Markierungen ( zum Beispiel ', " oder "·) auf die Zeichenblockoberfläche gezeichnet werden, damit die zu klassifizierenden Bildpunkte übereinstimmen. Ein einziger Strich kann daher verwendet werden, um eine Form zu bezeichnen, sowie zwei Striche für eine andere Form und drei Striche füijfeine dritte Form. Das zweite Bildsignal, das durch Abtastung der Begrenzungen erhalten wird, wird dann Impulsfolgen enthalten, die, wenn sie entschlüsselt werden, um eine denselben entsprechende digitale Zahl zu erzeugen, ein Identifizierungssignal für jeden so verschlüsselten Bildpunkt liefern. Dieses Verfahren der Abgrenzung wird vorzugsweise mit der Umrißabgrenzung der ausgewählten Bildpunkte kombiniert, um den darauf bezüglichen Gehalt des ersten Bildsignals von dem Rest des ersten Bildsignals zu isolieren.

Ein Zählimpuls und/oder ein ParametermeiJüun^ssignal kann für jeden Bildpunkt aus den das erste Bildsignal formenden Impul-

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sen in der Weise erhalten werden, die in der britischen Patentschrift 1.264.804 "beschrieben ist. Zu diesem Zweck werden die Impulse des ersten Bildsignals dem Eingang eines zugehöri- · gen Parametercomputers zugeführt, der durch einen Koinzidenzdetektorstromkreis gesteuert wird. Letzterer erzeugt für jeden Bildpunkt einen einzigen Impuls nach der Kreuzung der letzten Zeilenabtastung mit dem Bildpunkt. Die entschlüsselten Identifizierungssignale können als ein Eingang einem zweiten zugehörigen Parametercomouter zugeführt werden, der synchron mit dem ersten zugehörigen Parametercomputer arbeitet und vorzugsweise in dem gleichen Koinziden^zdetektorstromkreis, in der in der britischen Patentanmeldung 53 403/69 beschriebenen Weise. Das verschlüsselte Informationssignal für jeden Bildpunkt wird dann innerhalb des zweiten zugehörigen Parametercomputers erzeugt und ist für die Freigabe durch den einzigen Signalimpuls für jeden Bildpunkt verfügbar, wenn derselbe durch den Koinzidenz=fedetektorstromkreis freigegeben wird.. Das durch den zweiten Computer freigegebene Informationssignal kann verwendet werden, um eine berechnete Information, wie zum Beispiel einen Flächenwert für jeden Bildpunkt, zu einem von mehreren Registern zu lenken, in Abhängigkeit von dem Wert des Informationssignals aus dem zweiten Parametercomputer für den betreffenden Bildpunkt. Außerdem kann in dem Fall, daß kein verschlüsseltes Informationssignal aus dem ««■ zweiten Computer für irgendeinen besonderen Bildpunkt verfügbar ist, der Flächenwert für diesen Bildpunkt der Klassifizierung überhaupt nicht unterworfen werden.

Die Impulse des zweiten Bildsignals können auch einem zugehörigen Parametercompiater von der in der britischen Patentschrift 1.264.804 beschriebenen Art zugeführt werden, wodurch Messungen an den elektrischen ,Signalimpulsen ausgeführt werden können, die sich auf die abgegrenzten Markierungen beziehen. Die Fläche des -abgegrenzten Bereichs kann beispielsweise berechnet werden, indem dem vorerwähnten Computer, alle Taktimpulse zugeführt werden, welche defi Bereich definieren. Außerdem kann auf

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der Oberfläche eine Linie (parallel zu der Zeilenabtastrichtung) gezeichnet werden, welche der längsten Abmessung eines Bildpunktes entspricht, der in der Darstellung des Feldes dargestellt ist. Die Linie bildet die abgegrenzte Markierung und die Länge der Linie kann in bekannter Weise gemessen werden, durch Messung der Dauer des Signalimpulses in dem zweiten Bildsignal, das bei den Zeilenabtastungen der die Zeichenblockoberfläche abtastenden Abtasteinrichtung erzeugt wird, welche die gezeichnete Linie kreuzen. Auf ähnliche Weise können andere Abmessungen der Bildpunkte aufgezeichnet und gemessen werden.

Ein Stromkreis zum Erzeugen von Taktimpulsen aus Impulsen von kurzer Dauer, die einem Bildpunktumriß entsprechen, enthält eine bistabile Einrichtung mit Einstell- und Rückstelleingängen und einem Ausgang, welcher von Null auf ein Ausgangs-signalniveau ansteigt, wenn sich die bistabile Einrichtung im'eingestellten Zustand befindet, und welcher auf Null zurückkehrt, wenn sich die bistabile Einrichtung im zurückgestellten Zustand befindet, eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern abv j|usgangssignale der bistabilen Einrichtung um ein Zeitintervall in der Größenordnung einer Zeilenabtastperiode, sowie einen Umkehrverstärker, welcher auf das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung und auf die dem EinsieLleingang der bistabilen Einrichtung zugeführten Signale A anspricht, um ein Rückstellsignal zu erzeugen, wenn sich am Einstelleingang der bistabilen Einrichtung kein Signal befindet und wenn auch am Ausgang der Verzögerungseinrichtung kein Signal vorhanden ist.Zweckmäßig ist die durch die Verzögerungseinrichtung eingeführte Verzögerung um einen kurzen Zeitbruchteil kleiner als eine Zeilenabtastperiode.

Ein Stromkreis zum Erzeugen von Ta*ktimpulsen aus Bildsignalimpulsen, die durch Abtastung einer Umrißabgrenzung erhalten werden, enthält eine wiedereinschaltbare monostabile Einrichtung, welche durch die hintere Kante eines Bildsignalimpulses

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in den unstabilen Zustand geschaltet wird, eine Verzögerungseinrichtung, welche eine Verzögerung einführt, die der normalen Rückstellperiode der wiedereinschaltbaren monostabilen Einrichtung gleich ist, welche Impulse aufnimmt, die von den vorderen Kanten der Bildsignalimpulfe abgeleitet sind, ein Und-Tor, welches einen Bildsignalimpuls oder einen Einstellausgang für eine bistabile Einrichtung erzeugt, wenn ein verzögertes Vorderkantensignal mit dem unstabilen Zustand der monostabilen Einrichtung koinzident ist, und eine Einrichtung zum Zurückstellen der bistabilen Einrichtung, wenn sich die monostabile Einrichtung im zurückgestellten, das heißt stabilen Zustand befindet und auch kein Bildsignalimpuls vorhanden ist, wobei die Signale des Einstellausgangs der bistabilen Einrichtung die Taktimpulse bilden. '

Da angenommen wird, daß die Impulse des zweiten Bildsignals, die auf den die Taktimpulse erzeugenden Stromkreis zur Einwirkung gebracht werden, synchron mit dem ersten Bildsignal erzeugt werden, ist eine Kompensationsverzögerungseinrichtung erforderlich, deren Verzögerung der normalen Rückstellperiode der wiedereinschaltbaren monostabilen Einrichtung ungefähr gleich ist, um die ersten Bildsignale zu verzögern, bevor sie auf die Sperreinrichtung zur Einwirkung kommen, welche durch die Taktimpulse von der bistabilen Einrichtung des Stromkreises gesteuerijwird, um die Impulse des ersten Bildsignals einzublenden.

Wenn das erste Bildsignal ein amplitudenmoduliertes Videosignal ist, ist als Kompensationsverzögerungseinrichtung eine Verzögerungsleitung erforderlich. Wenn jedoch das erste Bildsignal ein binäres Signal ist als Ergebnis der Schwellenwertanzeige eines amplitudenraodulierten Videosignals, kann ein Schieberegister oder irgendeine andere Verzögerungseinrichtung für binäre Signale verwendet werden, wie zum Beispiel monostabile Einrichtungen mit entsprechenden Rückstellperioden.

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Selbstverständlich können zwei oder mehrere der vorstehend beschriebenen Verfahren miteinander verwendet werden. Durch entsprechende Auswahl beispielsweise auf einer Grauwert- oder Farbenbasis können daher zwei oder mehrere zweite Bildsignale für verschiedene abgegrenzte Bereiche erzeugt werden, wobei zum Beispiel ein Signal verwendet wird, um das erste Bildsignal einzublenden, ein zweites Signal zum Ausdehnen bestimmter erfaßter Signalimpulse, die durch Schwellenwertanzeige des ersten Bildsignals erhalten werden, um eine Unvollkommenheit der Erfassung zu überwinden, und ein drittes Signal, um bestimmte andere erfaßte Signalimpulse zu entfernen, die durch eine andere Unvollkommenheit der Erfassung erzeugt worden sind.

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

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das einen Teil eines Bildanalysiersystems veranschaulicht, welches einen Zeichenblock verwendet,

Fig. 2 grafisch die Wellenformen von Signalen, die an bestimmten Stellen in dem Stromkreis gemäß Fig. 1 erhalten werden,

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform, welche ermöglicht, daß zwei Bildsignale von einem einzigen Fotovervielfacher in dem Stromkreis gemäß Fig. 1 erhalten werden,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer abgeänderten Ausführungsform des Stromkreises gemäß Fig. 1, bei welcher ein Lichtschreiber verwendet wird, um eine Spur auf der Kathodenstrahlröhre der Figur 1 zu zeichnen, wobei die Spurkoordinaten gespeichert und verwendet werden, um Taktsignale zu erzeugen, welche das zweite Bildsignal enthalten.

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Fig. 5 veranschaulicht schematisch, wie eine rechteckige Fläche mittels drei Punkten definiert wird, welche durch das Lichtschreibersystem gemäß Fig. 4 ausgewählt werden»

Fig. 6 veranschaulicht eine abgeänderte Stromkreisanordnung für einen Teil der Figur 4, die ermöglicht, daß eine viereckige Umrißspur von zwei Punkten erhalten wird, weiche durch den Lichtschreiber ausgewählt werden.

Fig. 7 veranschaulicht ein abgeändertes System zum Erzielen eines Bildsignals, das einem gewünschten Punkt oder einer Reihe von Punkten entspricht, welche einen geometrischen Ort bilden.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines gegenüber Fig. 7 abgeänderten Systems«

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild einer Stromkreisanordnung zum Erzeugen von Taktsignalimpulseri aus Impulsen von kurzer Dauer, welche ein Umrißsignal darstellen, um dadurch Impulse zum Ausfüllen einer durch einen Umriß bestimmten Fläche zu erzeugen.

Fig.10 ist ein Blockschaltbild einer gegenüber Fig. 9 abgeänderten Stromkreisanordnung zum Erzeugen von Taktsignalimpulsen aus Umrißsignalimpulsen.

Fig.11 veranschaulicht das Prinzip der Wirkungsweise des Stromkreises gemäß Fig. 10.

Fig.12 ist ein Blockschaltbild eines subtraktiven Verfahrens zum Kompensieren der Feldkomponente im zweiten Bildsignal, das sich von dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren unterscheidet.

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Fig·13 veranschaulicht in Fig. 1 erforderliche Abänderungen, welche ermöglichen, daß das System in einer bestimmten Reihenfolge betätigt wird, wobei die Darstellung des Feldes von der Kathodenstrahlröhre während der Abtastung der Abgrenzungen entfernt ist.

Fig. 14 veranschaulicht eine weitere Stromkreisabgeänderung der Figur 1 zum Kombinieren der ersten und zweiten Bildsignale.

Fig.15 veranschaulicht grafisch die Wirkung des Addierens und Subtrahierens der Bildsignale mittels des Stromkreises gemäß Fig. 14.

Fig.16 veranschaulicht, wie der auf einer Zeichenblockoberfläche aufgezeichnete Umriß von Bildpunkten verschlüsselt werden kann, um die Klassifizierung der Bildsignalinformation zu ermöglichen, die sich während der Abtastung des Umrisses der Bildpunkte ergibt.

Fig.17 ist ein Blockschaltbild einer Stromkreisanordnung, durch welche Signale, die von der Abtastung von Klassifizierungsmarkierungeh abgeleitet sind, wie zum Beispiel den in Fig. 16 gezeigten, von dem zweiten Bildsignal abgeleitet werden können, das durch Abtastung der Abgrenzungen erhalten wird.

Die Figuren 18a und 18b sind Blockschaltbilder einef in Fig. 1 verwendbaren Lichtschreiber-Abgrenzungssystems zum Definieren eines achteckigen Bereichs aus zwei ausgewählten$ Punkten.

Fig.18c zeigt die beiden Ausgangspunkte zum Definieren des achteckigen Bereichs der Figuren 18a und 18b.

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Fig. 19 veranschaulicht den achteckigen Bereich, der durch den Stromkreis der Figuren 18a und 18b erzeugt wird.

Fig. 20 veranschaulicht ein optisches Verfahren zum Erzielen der Darstellung des Feldes und der Abgrenzung auf der Oberfläche, auf welche das Bild des Feldes projiziert wird.

Gesamtsystem

Wie Fig. 1 zeigt, enthält das Gesamtsystem eine Kathodenstrahlröhre 10, welche einen Phosphor mit langer Verfallzeit aufweist. Der Kathodenstrahlröhre 10 wird das Videosignal zugeführt, das durch Abtastung eines Feldes 12 mittels einer Kamera 14 erhalten wird. Das Videosignal wird der entsprechenden Elektrode der Kathodenstrahlröhre 10 über einen Videoverstärker 16 zugeführt, dessen Eingang mehr als ein Videosignal für Mischzwecke aufnehmen kann, wie nachstehend beschrieben wird.

Auf der Kathodenstrahlröhre 10 wird das von der Kamera 14 aufgenommene Bild mit geringem Kontrast, aber mit großer Helligkeit repe-roduziert. Das auf der Kathodenstrahlröhre 10 erzeugte Bild wird mittels einer Linse 18 auf einen Fotovervielfacher 20 scharf eingestellt. Der Abtastfleck der Kathodenstrahlröhre 10 und der Fotovervielfacher 20 bilden einen Lichtpunktabtaster. Wenn gleichmäßiger Strahlstrom und daher eine gleichmäßige Beleuchtung der Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre angenommen wird, wird das Signal vom Fotovervielfacher 20 eine konstante Amplitude aufweisen. Irgendwelche lichtundurchlässige oder halbdurchlässige Markierungen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre werden eine Löschung des Lichts in entsprechenden Intervallen bei jeder Bildabtastung bewirken, so daß die Ausgangsspannung des Fotovarvielfachers abnimmt, wenn die Markierungen abgetastet werden. Es ist daher möglich, vom Foto-

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vervielfacher 20 ein Videosignal von irgendwelchen abgegrenzten Markierungen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre zu erhaIten,und das vom Fotovervielfacher 20 abgeleitete Videosignal wird mit der Zeilen- und Bildabtastung der Kathodenstrahlröhre 10 automatisch synchron sein.

Sowohl die Kamera 14 als auch die Kathodenstrahlröhre 10 leiten ihre Abtastungsablenkspannungen von einem gemeinsamen Abtastgenerator 22 ab, der seinerseits durch einen Steueroszietllator 24 gesteuert wird. Infolgedessen wird das Videosignal vom Fotovervielfacher 20 automatisch in Phase und mit dem Videosignalausgang der Kamera 14 synchron sein.

Der Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 10 bildet daher eine Oberfläche, auf welcher gewünschte Umrisse oder Bildpunkte mit irgendeiner entsprechenden Tinte oder Farbe abgegrenzt werden können. Es kann aber auch ein entsprechender Zeichenstift oder Farbstift verwendet werden. Dies setzt voraus, daß der Fotovervielfacher 20 für sichtbares Licht empfindlich ist.

Die Abgrenzung muß nicht auf der Stirnseite der Kathodenstrahlröhre vorgesehen werden, sondern kam sich auf einer durchsichtigen Glasplatte 26 befinden, die unmittelbar vor dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre angeordnet ist. Anstelle der Platte 26 kann auch irgendein anderes entsprechendes Medium verwendet werden.

Vorzugsweise ist die Kathodenstrahlröhre 10 eine sogenannte Doppelphosphorröhre, welche sichtbares Licht und auch ultraviolettes Licht erzeugt. Der hauptsächlich sichtbares Licht erzeugende Phosphor weist eine langsame Zerfallzeit auf, das heißt, das sichtbare Licht nimmt langsam ab, während der ultraviolettes Licht erzeugende Phosphor ein sogenannter rascher Phosphor ist, das heißt, derselbe zerfällt sehr schnell. Der Fotovervielfacher 20 wird so ausgewählt, daß derselbe entweder

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nur für die Emission des sekundären Phosphors, das heißt für ultraviolettes Licht empfindlich ist, oder es wird ein entsprechendes Filter 28 zwischen die Linse 18 und den Fotovervielfacher 20 eingeschaltet.

Die Ausgangsspannung des Fotovervielfachers 20 verändert sich in der oben beschriebenen Weise mit der Strahlintensität der Kathodenstrahlröhre 10 und auch durch die Anbringung einer entsprechenden Markierung auf der Kathodenstrahlröhre oder auf der Platte 26, welche die ultraviolette Strahlung vom Bildschirm über ausgewählte Bereiche desselben unterbricht oder verringert. Wenn daher die Doppelphosphorröhre verwendet wird und die sekundäre Emission ultraviolett ist, muß die Abgrenzung aus einer Tinte, Farbe oder einem anderen Medium bestehen, welches ultraviolettes Licht absorbiert, aber nicht notwendigerweise sichtbares Licht absorbieren muß.

Durch Verwendung eines Materials, welches entsprechend seiner Dichte mehr oder weniger absorbierend ist, kann bewirkt werde**, daß sich das vom Fotovervielfacher 20 erhaltene Bildsignal auf einer Dichtebasis verändert und nicht einfach ein binäres Signal ist, wie es der Fall ist, wenn die Markierungen nur vollständig lichtundurchlässig sind.

Es ist zu bemerken, daß die Verwendung einer Doppelphosphorröhre, bei welcher der Fotovervielfacher nur für die ultraviolette Strahlung empfindlich ist, das Problem der Veränderung der Lichts der Umgebung überwindet, was das einfachere System ist, bei welchem der Fotovervielfacher 20 für sichtbares Licht von einer Rohre 10 mit einem einzigen Phosphor-empfindlich ist und das Videosignal vom Fotovervielfacher 20 erhalten wird, indem der Röhrenbildschirm oder die Platte 26 mit sichtbares Licht absorbierendem Material versehen wird.

Die Veränderung der Strahlintensität der Kathodenstrahlröhre 10 ist jederzeit vorhanden, wenn das Videosignal von der Kamera

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auf dieselbe zur Einwirkung gebracht wird. Um diese Verände-. rung zu kompensieren (welche als eine Spannungsveränderung im Ausgangssignal des Fotovervielfachers 20 erscheint), wird das Signal vom Verstärker 16 auf einen nicht-linearen Verstärker 30 zur Einwirkung gebracht, dessen Eingangs/Ausgangscharakteristik die Eingangs/Ausgangscharakteristik der Kathodenstrahlröhre simuliert. Das Ausgangssignal des nicht-linearen Verstärkers 30 wird auf einen Verstärker 32 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor zur Einwirkung gebracht, welcher die Amplitude des Videosignals vom Fotovervielfacher 20 steuert. Die relativen Signaleniveaus werden mittels entsprechender Potentiometer usw. eingestellt, auf welche nicht im einzelnen Bezug genommen wird, so daß die Veränderung der StrahlStromkomponente des Videosignals vom Fotovervielfacher 20 durch die Veränderung des Verstärkungsfaktors des nicht-linearen Verstärkers 30 gerade kompensiert ·& wird.

Das Videosignal vom Verstärker 32 wird mit einer Bezugsspannung in einer Vergleichseinrichtung 34 verglichen. Die Bezugsspannung wird von einem Potentiometer 36 abgeleitet. Das Ausgangssignal am Verbindungspunkt 38 besteht aus einer Reihe von elektrischen Impulsen, welche nur erscheinen, wenn die Amplitudenschwankungen des Videosignals vom Verstärker 32 die Bezugsspannung vom Potentiometer 36 übersteigen.

Wenn angenommen wird, daß die Abgrenzung auf der Kathodenstrahlröhre 10 oder der Platte 26 die Form eines Umrisses hat, werden die Impulse am Verbindungspunkt 38 nur Impulse von kurzer Dauer sein und werden nur die Zeile definieren, aber nicht die durch den Umriß begrenzte Fläche. Unter Umständen sind die dem Umriß oder der Zeile entsprechenden Impulse erforderlich, in welchem Fall dieselben direkt auf die in der unterbrochenen Umrißlinie 40 enthaltene Schaltung zur Einwirkung gebracht werden. Meistens sind jedoch die der von dem Umriß begrenzten Fläche entsprechenden Impulse erforderlich und zu diesem Zweck ist ein

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ImpulsformungsStromkreis 42 vorgesehen, um aus den den Umriß · definierenden Impulsen von kurzer Dauer Taktimpulse von längerer Dauer zu erzeugen. Der Stromkreis 42 wird nachstehend genauer beschrieben.

Wenn Licht absorbierendes Material von verschiedener Dichte zu dem Zweck der Abgrenzung verschiedener.Bereiche verwendet wird, was erforderlich ist, um dieselben elektronisch zu trennen, sind ein zweiter Fotovervielfacher 44 und eine optische Anordnung vorgesehen, wie zum Beispiel ein halbreflektierender Spiegel 46 und ein voll reflektierender Spiegel.48, um einen Teil des Lichts und/oder einer anderen Strahlung von der Kathodenstrahlröhre 10 auf den zweiten Fotovervielfacher 44 zu übertragen. Wenn eine unterschiedliche*» Strahlung verwendet wird, wird ein weiteres Filter 50 angeordnet, um den Fotovervielfacher 44 für die entsprechende Wellenlänge der Strahlung empfindlich zu machen. Das andere Filter 28 wird entsprechend gewählt, um den Fotovervielfacher 20 für die Strahlung mit einer anderen Wellenlänge empfindlich zu machen.

Das Ausgangssignal des Fotovervielfachers 44 wird durch einen Verstärker 32* mit veränderlichem Verstärkungsfaktor kompensiert, welcher in der gleichen Weise arbeitet wie der Verstärker 32. Die kompensierten Amplitudenschwankungen des Videosignals werden mit einer zweiten Bezugsspannung von einem zweiten Potentiometer 36· in einer Vergleichseinrichtung 34^r verglichen, die in der gleichen Weise arbeitet wie die Vergleichseinrichtung 34. Das am Verbindungspunkt 52 erscheinende Signal entspricht daher jenem am Verbindungspunkt 38, bezieht sich aber auf Abgrenzungen auf dem Bildschirm oder der Platte, welche eine Strahlungskomponente erzeugen, die eine Wellenlänge aufweist, für welche der Fotovervielfacher 44 empfindlich ist. Das Videosignal am Verbindungspunkt 52 wird daher von jenem am Verbindungspunkt 38 verschieden sein und kann entweder in einer ähnlichen Weise oder in einer komplementären Weise verwendet

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werden, wie nachstehend beschrieben wird. Ebenso wie vorher wird das Signal aus Impulsen von kurzer Dauer bestehen, wenn die Abgrenzung ein Umriß ist, und ein Taktimpulse formender zweiter Stromkreis 42* kann erforderlich sein, um aus den Signalen am Verbindungspunkt 52 entsprechende Taktimpulse zu formen, falls Impulse erforderlich sind, die eine Fläche und nicht einen Umriß definieren.

Zweckmäßig sind Schalter 54 und 56 vorgesehen, um die Einwirkung der Signale von den Verbindungspunkten 38 und 52 (über die Stromkreise 42 und 42* oder nicht) zu verhindern, bis die Abgrenzung auf dem Bildschirm oder der Platte fertig ist.

Obwohl die gewöhnlich auf der Kathodenstrahlröhre 10 erforderliche Darstellung jene des Videosignals der Kamera 14 ist, ist ein weiterer Schalter 58 in dem Eingang zum Verstärker 16 vorgesehen, durch den das Videosignal von der Kathodenstrahlröhre 10 vollkommen entfernt werden kann. Wie bereits erwähnt, sind im Eingangsstromkreis des Verstärkers 16 Addierwiderstände 60 und 62 vorgesehen. Dem letzteren Widerstand wird das Ausgangssignal des Stromkreises des Blocks 40 zugeführt, das als ein modifiziertes erfaßtes Signal angesehen werden kann. Zu diesem Zweck wird das Videosignal dder Kamera 14 über die Leitung 64 dem einen Eingang einer Vergleichseinrichtung 66 zugeführt zum Vergleich mit einer Bezugsspannung von einem Potentiometer 68, um Impulse mit konstanter Amplitude zuzuführen, sobald die Amplitudenschwankungen des Videosignals der Kamera die Bezugsspannung überschreiten. Diese Impulse stellen die üblichen erfaßten Signalimpulse dar, welche zum Beispiel der Eingangsklemme eines zugehörigen Parameterkcomputers zugeführt werden, der in den britischen Patentschriften 1.264.804 und 1.264.805 beschrieben ist. Dadurch können Messungen an den elektrischen Impulsen ausgeführt werden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das beispielsweise die Fläche der erfaßten Bildpunkte in dem Feld anzeigt. Zu diesem Zweck ist eine mit 70 bezeichnete

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Ausgangsleitung dargestellt, welche einen Schalter 72 enthält, der geschlossen ist, wenn sich das Ausgangssignal des Stromkreises 40 in einem Zustand befindet, der für die Analyse und Berechnung durch einen Computer wie den vorstehend beschriebenen bereit ist. Gemäß Fig. 1 der britischen Patentschrift 1.264.804 würde die Leitung 70 über den Schalter 72 mit dem Verbindungspunkt 10 dieser Figur verbunden werden.

Der Stromkreis 40 enthält auch ein Oder-Tor 74, dessen einem Eingang die Ausgangsimpulse des Detektors 66 und dessen anderem Eingang die Signale vom Stromkreis 42 über den Schalter 54 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Oder-Tores wird dem einen Eingang eines Und-Tores 76 zugeführt, dessen anderem Eingang das Ausgangssignal eines Umkehrverstärkers 78 zugeführt wird, dessen Eingang vom Stromkreis 42 über den Schalter 56 gespeist wird.

Daraus ist ersichtlich, daß die Aufgabe des Oder-Tores 74 darin besteht, die Impulsfolgen der Detektoren 66 und 34 zu kombinieren.

Die Aufgabe des Und-r Tores 76 und des Umkehrvestärkers 78 besteht darin, aus irgendwelchen erfaßten Signalimpulsen, die vom Detektor 66 über das Oder-Tor 74 übertragen werden, irgendwelche Teile zu entfernen, die mit erfaßten Signalimpulsen vom ■Verbindungspunkt 52 köinzident sind, welche durch den Stromkreis 42^f modifiziert wurden, falls derselbe vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, erfaßte Signalimpulse des Detektors 66 zu trennen, welche sonst miteinander verschmolzen werden, entweder infolge der Unvollkommenheiten des Systems oder der Optik, oder einfach deshalb, weil sich zwei Bildpunkte in dem Blickfeld berühren und die auf dieselben bezüglichen erfaßten Signalimpulse ineinander übergehen. Dies wird erreicht, indem auf der Kathodenstrahlröhre 10 oder der Platte 26 eine Linie gezeichnet oder der betreffende Bereich mit einem entsprechenden Material über-

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malt wird, so daß im Fotovervielfacher 44 ein Signal erzeugt wird, das durch den Detektor 34· erfaßt wird. In diesem Zusammenhang ist der Stromkreis 42* nicht erforderlich und die Impulse vom Verbindungspunkt 52 werden über den Schalter 56 direkt dem Eingang des Umkehrverstärkers 78 zugeführt.

Die Wirkung des Stromkreises 40 ist in Fig. 2 grafisch dargestellt, in welcher Figur 2a eine typische Wellenform des Videosignals der Kamera 14 längs eines Teils einer Zeilenabtastung veranschaulicht. Dies entspricht daher dem Videosignal am Verbindungspunkt 80.

Fig. 2b veranschaulicht die erfaßten Signalimpulse im Ausgang des Detektors 66, die am Verbindungspunkt 82 erhalten werden.

Die erste Amplitudenschwankung in Fig. 2a entspricht einem B-

Bildpunkt, der in der Mitte dunkler ist als auf jeder Seite, bei Betrachtungin der Abtastrichtung. Infolgedessen nimmt die Amplitude im mittleren Bereich der Amplitudenschwankung sowie infolge von Geräuschspitzen usw. ab. Die Amplitude kann unter die durch die Linie 84 in Fig. 2a angegebene Schwellenspannung abnehmen, welche der Spannung vom Potentiometer 68 entspricht. Das gleiche gilt für die zweite Amplitudenschwankung am rechtsseitigen Ende des Teils- der Zeilenabtastung, da das elektrische Geräusch gerade noch die Schwellenspannung 84 überschreitet, so daß im ersten Fall der dem ersten Bildpunkt entsprechende erfaßte Signalimpuls in zwei Teile 86 bzw. 88 gespalten wird, während im zweiten Fall die Amplitudenschwankung einen erfaßten Signalimpuls 90 erzeugt, der dort nicht sein sollte.

Indem auf der Platte 26 eine Linie oder ein Bereich mit einem Material abgegrenzt wird, welches eine Wellenlänge erzeugt, für welche der Fotovervielfacher 20 empfindlich ist, wird am Verbindungspunkt 38 jedesmal ein Impuls erhalten, wenn die Abgrenzung abgetastet wird. Ein typischer Impuls ist bei 92 in Fig. 2c dar-

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gestellt.

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Der Bildpunkt, welcher die zweite Amplitudenschwankung in Fig. •2a erzeugt, ist mit einem Material übermalt, das eine Wellenlänge erzeugt, für welche der Fotovervielfacher 44 empfindlich ist, so daß am Verbindungspunkt 52 jedesmal ein Impuls erhalten wird, wenn die zweite Abgrenzung abgetastet wird. Ein typischer Impuls ist bei 94 in Fig. 2d dargestellt.

Der Umkehrverstärker 78 kehrt die Polarität des Impulses 94 um, um den in Fig. 2e dargestellten Impuls 94^f zu erzeugen.

Die Wirkung des Oder-Tores 74 besteht darin, die in den Figuren 2b und 2c dargestellten Signale zu addieren, um den in Fig. 2f dargestellten Ausgangsimpuls 96 zu erzeugen. Die Wirkung des Und-Tores 76 besteht darin, den Impuls 94^f in Fig. 2e von dem Impuls 90 in Fig. 2b zu subtrahieren, um in dem Ausgangssignal auf der Leitung 70 keinen erfaßten Signalimpuls zu belassen.

Obwohl nur zwei Fotovervielfacher 20 und 44 dargestellt worden sind, kann irgendeine Anzahl von Fotovervielfacher! verwendet werden. Das einzige Erfordernis ist,· daß die für die Abgrenzung verwendeten verschiedenen Materialien unterschieden werden können unter Verwendung von Filtern oder entsprechenden wahlweise empfindlichen Fotovervielfachern.

Das Signal am Verbindungspunkt 80 wird als ein erstes Bildsignal bezeichnet und die Signale an den Verbindungspunkten 38 und 52 werden als zweite Bildsignale.bezeichnet. In Fig. 3 ist eine abgeänderte Anordnung dargestellt, die anstelle des innerhalb der unterbrochenen Umrißlinie 98 enthaltenen Stromkreises verwendet werden kann. Dieser abgeänderte Stromkreis weist ebenfalls zwei Niveaus auf, um dadurch zwei zweite Bildsignale zu erzeugen. Es kann jedoch irgendeine Anzahl von Niveaus verwendet werden, wie nachstehend beschrieben wird.

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Wie Fig. 3 zeigt, wird das Licht, das durch die Linse 18 und ein Filter 100 hindurchgeht, einem einzigen Fotovervielfacher 102 zugeführt, dessen Ausgangssignal mittels eines Verstärkers 32" mit veränderlichem Verstärkungsfaktor kompensiert wird, der in der gleichen Weise arbeitet wie der Verstärker 32, welcher in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Der Stromkreis gemäß Fig. 3 unterscheidet zwischen verschiedenen Amplitudenniveaus der Impulse, welche im Ausgang des Fotovervielfacher erzeugt werden, wenn abgegrenzte Bereiche auf der Platte 26 abgetastet werden. Wenn angenommen wird, daß der Fotovervielfacher 102 für sichtbares Licht empfindlich ist, ist die Amplitudenschwankung am Ausgang des Fotovervieifachers um so größer, je dunkler die Abgrenzung ist. Wenn ein Bereich der Platte 26 lediglich grau gemacht ist, wird eine geringe Amplitudenschwankung von dem weißen Niveau erzeugt, wie bei e104 in Fig. 3a gezeigt ist, während eine dichte schwarze Abgrenzung eine entsprechend stärkere Amplitiudenschwankung erzeugt, wie bei 106 in Fig. 3a gezeigt ist.

Die Wellenform in Fig. 3a ist typisch für das Signal, das am Verbindungspunkt 108 erhalten ^ird. Dieses Signal wird auf den einen Eingang von zwei Schwellenwerttetektoren 110 und 112 zur Einwirkung gebracht, deren anderen Eingängen die Bezugsspannungen V1 und V2 von den Potentiometern 114 bzw. 116 zugeführt werden.

Die Bezugsspannungen V1 und V2 sind in der grafischen Wellenform der Figur 3a durch unterbrochene Linien angegeben. Die Schwankung 104 überschreitet nur die Bezugsspannung Vl (in der Abwärtsrichtung), während die Schwankung 106 beide Bezugsspannungen Vl und V2 überschreitet (ebenfalls in der Abwärtsrichtung).

Ein Umkehrverstärker 118 liefert einen Eingang für ein Und-Tor 120, dessen anderer Eingang vom Detektor I10 abgeieitet wird.

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Wenn sich daher der Ausgang des Detektors 112 auf Null befindet und der Ausgang des Detektors 110 auf Eins ansteigt, erscheint ein erfaßter Impuls am VerMiidungspunkt 38, welcher dem Verbindungspunkt 38 in Fig. 1 entspricht. Falls der Ausgang des Detektors 112 auf Eins ansteigt, erscheint ein Impuls am Verbindungspunkt 52. Die Wirkung des Umkehrverstärkers 118 beäeht darin, irgendeinen entsprechenden Impuls zu entfernen, der am Verbindungspunkt 38 erscheinen würde, weil die Bezugsspannung V1 überschritten wurde*

Die Signale an den Verbindungspunkten 38 und 52 entsprechen daher genau jenen, die aus dem in Fig. 1 dargestellten abgeänderten Stromkreis erhalten werden. Der übrige Teil der Ausführungsform gemäß Fig. 1 arbeitet in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wurde.

Lichtschreiber-Abgrenhzungssystem

Fig. 4 veranschaulicht ein abgeändertes System zum Erzeugen eines Bildsignals, welches bei der Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre einen Umriß erzeugt. Infolgedessen entspricht Fig_e 4 einem Ersatz für den innerhalb der unterbrochenen Umrißlinie 98 in Fig. 1 enthaltenen Stromkreis zwischen der Kathodenstrahlröhre 10 und dem Verbindungspunkt 38.

Das Videosignal vom Verstärker 16 der Figur 1 wird auf den Verbindungspunkt 122 in Fig. 4 zur Einwirkung gebracht und über das Oder-Tor 124 der Kathodenstrahlröhre 10 zugeführt, welche der in Fig. 1 dargestellten entspricht. Ein Lichtschreiber 126 von der in dem britischen Patentanmeldungen 12 313/71 und 12 751/71 beschriebenen Art ist vorgesehen, um auf die Darstellung der Kathodenärahlröhre zu zeigen. Wie in den vorstehend erwähnten Anmeldungen beschrieben ist, erscheint ein elektrischer Impuls in dem Ausgang des Lichtschreibers, wenn der Ab-

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tastfleck in das Blickfeld des Lichtschreibers eintritt, und dieser Impuls wird im Verstärker 128 verstärkt, um ein Einstellsignal für eine bistabile Einrichtung 130 zu erzeugen. Der eingestellte Ausgang schaltet eine monostabile Einrichtung 132, um dem Verbindungspunkt 134 einen gut definierten elektrischen Impuls zuzuführen. Dieser wird in einem Veriärker 136 mit einem veränderlichen Verstärkungsfaktor verstärkt, um der Kathodenstrahlröhre 10 über das Oder-Tor 124 ein Aufhellungssignal zuzuführen. Der Impuls soll eine solche Dauer aufweisen, daß die auf dem Bildschirm aufgehellte Fläche sehr klein ist und auf dem Bildschirm nur eine kleine punktförmige Fläche definiert.

Im Betrieb wird der Lichtschreiber bewegt, bis sich der aufgehellte Fleck auf dem Bildschirm an der gewünschten Stelle befindet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter 138 augenblicklich geschlossen, um den nächsten Impuls der monostabilen Einrichtung 132 als ein Freigabesignal auf jedes der beiden Und-Tore 140 und 142 zu übertragen.

Das Hauptschaltsystem 24 enthält einen (nicht dargestellten) Steueroszillator, der sogenannte Zeitgeberimpulse einem ersten Zählwerk 144 der Überlaufart zuführt, welches jedesmal einen Zählimpuls für ein zweites Zählwerk 146 erzeugt, wenn das erste Zählwerk gefüllt ist. Der Überlaufausgang des Zählwerks 144 stellt dasselbe automatisch auf Null zurück. Die Kapazität des Zählwerks 144 ist gleich der Anzahl der Zeitgeberimpulse, die pro Zeilenabtastung empfiangen werden, und die Kapazität des Zählwerks 146 ist gleich der Anzahl der Zeilenabtastungen in dem Raster der Kamera 14 und der Kathodenstrahlröhre 10,

Die Zählwerke enthalten daher in irgendeinem Augenblick zwei numerische Werte, welche nur einen Punkt in dem Abtastraster definieren. Zweckmäßig wird der numerische Wert im Zählwerk als die X-KoordineH ο deü Punktes und der numerische Wert im

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Zählwerk 146 als die Y-Koordinate des Punktes bezeichnet.

Der Freigabeimpuls für das Tor 140 bewirkt, daß die X-Koordinate für diesen Augenblick auf jedes von drei Registern 148, 150 und 152 übertragen wird. Ebenso überträgt der Freigabeimpuls für das Tor 142 die Y-Koordinate auf die drei Register 154, 156 und 158. Der Eingang zu jedem der Register 148 bis 154 ist behindert, wenn der Schalter 160 nicht geschlossen ist, der dem Eingang des Registers ein Freigabesignal zuführt. Ebenso müssen für die anderen Register die Tore 162 und 164 geschlossen sein, bevor die X- oder Y-Koordinaten in das betreffende Register übertragen werden können.

Wenn gemäß 5a der Lichtschreiber 126 zunächst auf einen Punkt 166 zeigt, ist der Schalter 160 geschlossen und unmittelbar nachher der Schalter 138, so daß die X- und Y-Koordinaten des Punktes 166 in den Registern 148 bzw. 154 gespeichert werden.

Gemäß Fig. 5b wird dann der Lichtschreiber zum Punkt 168 bewegt und der Vorgang wiederholt mit der Ausnahme, daß dieses Mal anstelle des Schalters 160 der Schalter 162 geschlossen ist, so daß die X- und Y-Koordinaten des Punktes 168 in den Registern 150 bzw. 156 gespeichert werden.

Gemäß Fig. 5c wird hierauf der Lichtschreiber zum Punkt 170 bewegt und der Vorgang wiederholt, wobei dieses Mal der Schalter 164 geschlossen ist, so daß die X- und Y-Koordinaten des Punktes 170 in den Registern 152 bzw. 158 gespeichert werden.

Die laufenden X-Koordinaten des Schaltsystems 24 werden auf einen Eingang jeder der sechs digitalen Vergleichsieinrichtungen 172, 174, 180, 182, 184, 186 zur Einwirkung gebracht und die laufenden Y-Koordinaten auf die Eingänge der digitalen Vergleichseinrichtungen 172, 176, 178, 180.

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Die Registerausgänge werden gesperrt (was schematisch durch die Schleife 188 veranschaulicht ist) und werden nur anderen Eingängen der digitalen Vergleichseinrichtungen zugänglich gemacht, wenn den Toren ein Freigabesignal zugeführt wird. Dieses Signal kommt nur zur Einwirkung, nachdem alle sechs Register voll ·&Φ4· sind, das heißt, wenn alle Koordinaten der Punkte 166, 168 und 170 gespeichert worden sind.

Digitale Vergleichseinrichtungen sind dem Fachmann bekannt und eine typische Einrichtung ν wird von der Firma Texas Instruments unter der Typen-Nummer 7485 IC hergestellt.

!
Die Wirkungsweise der digitalen Vergleichseinrichtungen ist

folgende:

Die Vergleichseinrichtung 172 erzeugt ein Einstellsignal für eine bistabile Einrichtung 190, wenn die laufenden X- und Y-Koordinaten des Schaltsystems 24 gleich jenen sind, die in den Registern 148 und 154 gespeichert sind.

Die Vergleichseinrichtung 174 führt der bistabilen Einrichtung 190 über das Oder-Tor 192 ein Mckstellsignal zu, wenn die laufende X-Koordinate gleich den im Register 150 gespeicherten X-Koordinaten ist.

Die Vergleichseinrichtung 176 erzeugt ein Einstellsignal für eine bistabile Einrichtung 194, wenn die laufende Y-Koordinate des Schaltsystems 24 gleich den im Register 154 gespeicherten Y-Koordinaten ist.

Die Vergleichseinrichtung 178 führt der bistabilen Einrichtung 194 über das Oder-Tor 196 ein Rückstellsignal zu, wenn die laufende Y-Koordinate gleich den im Register 158 gespeicherten Y-Koordinuten ist.

Die VergLeleiteinrichtung 180 erzeugt ein BinatcLlsignal für

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BAD ORiGINAL

eine dritte bistabile Einrichtung 198, wenn die laufenden X- und Y-Koordinaten des Schaltsystems 24 gleich jenen sind, die in den Registern 152 bzw. 158 gespeichert sind*

Die Vergleichseinrichtung 182 führt der bistabilen Einrichtung 198 über das Oder-Tor 200 ein Rückstellsignal zu, wenn die laufende X-Koordinate gleich den im Register 150 gespeicherten X-Koordinaten ist. .

Die Vergleichseinrichtung 184 führt einem Und-Tor 202 ein Eingangssignal zui wenn die & laufende X-Koordinate des Schaltsystems 24 gleich den im Register 148 gespeicherten X-Koordinaten ist.

Die Vergleichseinrichtung 186 führt einem zweiten Und-Tor 204 ein Eingangssignal zu, wenn die laufende X-Koordinate des Schaltsystems 24 gleich den im Register 150 gespeicherten X-Koordinaten ist.

Dem anderen Eingang jedes der Und-Tore 202 und 204 wird das eingestellte Ausgangssignal der bistabilen Einrichtung 194 zugeführt.

Die eingestellten Ausgangssignale der bistabilen Einrichtung 190 und der bistabilen Einrichtung 198 werden den beiden Eingängen eines Oder-Tores 206 zugeführt, während die Ausgangssignale der Und-Tore 202 und 204 die beiden anderen Eingangssignale für das Oder-Tor 206 bilden. Das Ausgangssignal des Oder-Tores 206 besteht aus einer Reihe elektrischer Impulse, die, wenn sie zur Steuerung der Helligkeit des Abtastflecks der Kathodenstrahlröhre 10 verwendet v/erden, um die Helligkeit desselben zu vergrößern, eine helle Umrißspur von rechteckiger Form erzeugen, deren Ecken den Punkten 166^ 168, 170 und 208 der Figur 5c entsprechen.

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BAO ORIGINAL

Um ein überholen zu verhindern, wird einem zweiten Eingang jedes der Oder-Tore 192 und 200 das Überlaufsignal des Zählwerks 144 zugeführt, während dem Oder-Tor 196 das überlaufsignal des Zählwerks 146 zugeführt wird. Auf diese Weise werden die bistabilen Einrichtungen 190, 198 am Ende jeder Zeilenabtastung zurückgestellt ohne Rücksicht darauf, ob ein Rückstellsignal von der betreffenden Vergleichseinrichtung erhalten wurde oder nicht. Die bistabile Einrichtung 194 wird am Ende jeder Bildabtastung zurückgestellt ohne Rücksicht darauf, ob ein entsprechendes Rückstellsignal von der Vergleichseinrichtung 178 erhalten wurde oder nicht.

Der Impuls des eingestellten Ausgangs der bistabilen Einrichtung 190 erzeugt das Aufhellungssignal, das bei einer Zeilenabtastung zwischen den Punkten 166 und 168 auftritt, das Ausgangssignal des Und-Tores 202 den Aufhellungsimpuls von kurzer Dauer bei jeder Zeilenabtastung zwischen den Punkten 166 und 170, das Ausgangssignal des Und-Tores 204 die entsprechenden Aufhellungsimpulse von kurzer Dauer für die Zeilenabtastung zwischen den Punkten 168 und 208, sowie schließlich der eingestellte Ausgang der bistabilen Einrichtung 198 den Aufhellungsimpuls für eine Zeilenabtastung zwischen den Punkten 170 und 208.

Durch Anordnung eines Duplikatsystems von Und-Toren 140 und 142, a? Registern, Vergleichseinrichtungen und eines (nicht dargestellten) Oder-Tores 206 kann ein weiterer Satz von Koordinaten gleichzeitig gespeichert werden. Diese können eine Fläche definieren, die von der Fläche vollständig entfernt ist, welche durch die Koordinaten in dem ersten Satz der Register definiert wird, oder sie können eine Fläche definieren, die unmittelbar an jene angrenzt, welche durch die vorher gespeicherten Koordinatenwerte definiert wird, wie in Fig. 5d gezeigt ist. Eine Anzahl von Systemen wie dieses können parallel zueinander addiert werden, und die Ausgangssignale der betreffenden Oder-Tore kön-

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nen kombiniert werden, um irgendeine Anzahl von getrennten Spuren auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre zu erzeugen. Jeder zusätzliche Satz von Registern und Vergleichseinrichtungen USW₀ entspricht daher einem zweiten Fotovervielfacher (wie zum Beispiel 44 in Figo 1) und die zugehörige Schaltung endet in einem Verbindungspunkt 52 füipüas Ausgangssignal. Έβ ist jedoch ersichtlich, daß nur ein Lichtschreiber erforderlich ist, obwohl eine Reihe von Schaltern notwendig ist, um die verschiedenen parallelen Systeme auszuwählen.

Es ist ersichtlich, daß es nicht notwendig ist, alle Register zu füllen. Wenn nur eine Zeilenabtastung oder zwei Zeilenabtastungen erforderlich sind, werden nur die entsprechenden Koordinaten gespeichert, obwohl es wichtig ist, die Register 148 und 154 für die linksseitige Koordinate einer waagerechten Zeile und die Register 150 und 156 für die Koordinaten des rechtsseitigen Endes der Zeile zu verwenden. Ebenso müssen die ersten beiden Register für das obere Ende einer senkrechten Spur und die Register 152 und 158 für die Koordinaten des unteren Endes einer Spur verwendet werden.

Die Ausgangssignale des Oder-Tores 206 können direkt verwendet werden, um das Videosignal vom Ausgang der Kamera 14 zu modifizieren oder das Ausgangssignal eines Schwellenwertdetektors, wie zum Beispiel 66, dem das Videosignal zugeführt wird.

Den Umriß definierende Impulse können aber auch verwendet werden, um Taktimpulse in einem Stromkreis, wie zum Beispiel 42, zu erzeugen (der nachstehend genauer beschrieben wird), um eine Fläche zu definieren. Die Taktimpulse ermöglichen dem Videosignal oder dem erfaßten Videosignal, nur innerhalb der definierten Fläche oder außerhalb der definierten Fläche» hindurchzugehen.

Fig. 6 veranschaulicht ein abgeändertes System, welches mit dem

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Schaltsystem 24 und den Registern 148 feew bis 158 sowie der übrigen Schaltung der Figur 4 verwendet werden kann. Dieser abgeänderte Stromkreis der Figur 6 ermöglicht, daß ein viereckiger Umriß definiert wird durch einen ersten Punkt, der in der Mitte des Vierecks liegt, und einen zweiten Punkt, der auf einer der Seiten des Vierecks liegt.

Gemäß Fig. 6a wird der Lichtschreiber der Figur 4 zuerst auf den Punkt 210 gerichtet, welcher als der Mittelpunkt des Vierecks ausgewählt ist. Die laufenden X- und Y-Koordinaten des Schaltsystems 24 werden durch ein Freigabesignal des Lichtschreibers über die Und-Tore 140 und 142 (Fig. 4) ausgewählt und auf die Register 212, 214 bzw. 216, 218 zur Einwirkung gebracht. Der Schalter 220 ist geschlossen, wenn die Koordinaten für den Punkt 210 gespeichert werden sollen, wodurch die Eingänge der Register 212 und 216 freigegeben werden, um die X- und Y-Koordinaten des Punktes 210 aufzunehmen. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der Punkt 210 auf dem Bildschi m der Kathodenstrahlröhre hell beleuchtet.

Der Lichtschreiber wird dann ζ ; einet zweiten Punkt 222 bewegt. Dieser letztere Punkt wird so ausgewählt, daß derselbe auf der rechtsseitigen senkrechten Kante eines Vierecks liegt, das um den Punkte 210 gelegt wird. Nach der Auswahl des Punktes 222 wird der Schalter 224 geschlossen, um den Eingang der Register 214, 218 freizugeben, damit dieselben bei dem nächsten Freigabeimpuls des Lichtschreibers die X- und Y-Koordinaten aufnehmen können, um dieselben in den Registern 214 und 218 zu speichern.

Die in den Registern 212 und 214 gespeicherten X-Kaordinatenwerte werden einer digitalen Subtraktionseinheit 226 zugeführt, deren Differenzausgangssignal in ein weiteres Register 228 eingeführt wird. Die Und-Tore 230 und 232 werden nur freigegeben, wenn ein weiterer Schalter 234 geschlossen ist, der denselben eine Freigäbespannung zuführt, um die ¥¥ Weitergabe der X-Ko-

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ordinaten aus den Registern 212 und 214 an die Subtraktionseinheit 226 zu verhindern, bis der gewünschte Punkt in der Erzeugung der Umrißspur erreicht ist·

Die X- und Y-Koordinaten für die Punkte 236, 238 und 240 werden wie folgt erhalten: ,

Die X-Koordinate der Punkte 236 und 240 wird erhalten, indem der numerische Wert im Register 228 von der im Register 212 gespeicherten X-Koordinate mittels einer Subtraktionseinheit 242 subtrahiert wird.

Die X-Koordinate des Punktes 238 ist die gleiche wie jene des Punktes 222 und ist daher der im Register 214 gespeicherte X-Koordinatenwert.

Die Y-Koordinate des Punktes 236 und auch des Punktes 238 wird erhalten, indem der numerische Wert im Register 228 von den im Register 216 gespeicherten Y-Koordinaten mittels einer Subtraktionseinheit 246 subtrahiert wird.

Die Y-Koordinate des Punktes 240 wird erhalten, indem der numerische Wert im Register 228 zu dem im Register 216 gespeicherten Y-Koordinatenwert mittels einer Addiereinheit 244 addiert

Der Verbindungspunkt 250 entspricht daher dem Verbindungspunkt 250 in Fig. 4, der Verbindungspunkt 252 ist gleich dem Verbindungspunkt 252 (und auch dem Verbindungspunkt 252¹) in Fig. 4, der Verbindungspunkt 254 ist gleich dem Verbindungspunkt 254 in Fig. 4 und der Verbindungspunkt 256 ist gleich dem Verbindungspunkt 256 in Fig. 4. Infolgedessen ist der Rest des Systems der Figur 6 nicht dargestellt, da derselbe mit Fig. 4 identisch ist.

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Abgeänderte Vorrichtung zum Abgrenzen von Bereichen

Fig. 7 veranschaulicht ein abgeändertes Zeichenblocksystem, das einen Lichtschreiber verwendet, in welchem der Speicher zum Speichern der Koordinateninformation, aus welcher ein Spursignal erzeugt werden kann und aus welcher Modifizierungs- oder Sperrsignale erzeugt werden können, um das Videosignal oder das erfaßte Videosignal von der Kamera 14 zu modifizieren oder zu sperren, aus einer Abtastungsumwandlungsröhre besteht. In einer solchen Röhre werden die Daten in der Form eines Ladungsbildes auf einer Fangelektrode durch einen ersten Elektronenstrahl eingeschrieben und das gleiche Bild wird von der anderen Seite der Fangelektrode durch einen zweiten Abtastenden Elektronenstrahl abgelesen. Teile des Systems der Figur 7 sind jenen ähnlich, die in Fig. 1 dargestellt sind. Es wurden ähnliche Bezugsziffern verwendet, und diese Teile wurden nicht beschrieben.

In Fig. 7 führt die Kamera 14 das Videosignal dem Detektor 66 und der Kathodenstrahlröhre 10zu, welche, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, einen doppelten Phosphor aufweist, dessen rasche Komponente eine Strahlung erzeugt, für welche ein Lichtschreiber 126 empfindlich ist. Die Kathodenstrahlröhre 10 wird synchron mit der Kamera 14 abgetastet, wobei sich der Schalter 128 in der in-Fig. 7 gezeigten Stellung befindet, und für jede Bildabtastung erzeugt ein präziser Punkt in der Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre einen Impuls in dem Ausgang des Lichtschreibers 126. Diese Art der Anordnung ist bereits in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben worden.

Das so erhaltene Signal wird mit einer durch ein Potentiometer 230 eingestellten Gleichspannung mittels eines Summierverstärkers 232 kombiniert, dessen Ausgangssignal durch eine in Fig. 7 strichliert dargestellte Verbindung 234 dem Modulationseingang des Schreibstrahls der Abtastungsumwandlungsröhre 236 zugeführt wird. Die Schreib- und Ablesestrahlen der Abtastungs-

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umwandlungsröhre 236 werden synchron mit der Kathodenstrahlröhre mittels Signalen des Abtastgenerators 22 betätigt, wozu erforderlich ist, daß sich der Schalter 237 in der in Fig„ 7 gezeigten Stellung befindet.

Während jeder einer Reihe aufeinanderfolgender Bildabtastungen wird ein Punkt ausgewählt und in dem Speicher der Abtastungsumwandlungsröhre 236 gespeichert. Der Lichtschreiber 126 wird bewegt, bis alle Punkte, welche den gewünschten Umriß definieren, in der Röhre 236 gespeichert worden sind« Das Ausgangssignal des Ablesestrahls in der anderen Hälfte der Röhre 236 wird längs der Leitung 238 auf die Eingänge der (früher beschriebenen) Vergleichseinrichtungen 34, 34* usw. zur Einwirkung gebracht.

Der Vorgang der Ausbildung des Spursignals Punkt für Punkt ist langsam und mühselig. Der Stromkreis der Figur 7 enthält weitere Abänderungen, welche das Einschreiben der Information in die Röhre 236 beschleunigen können. Zu diesem Zweck sind eine Lichtschreiberführungseinheit 240 und eine Lichtablenkungseinheit 242 vorgesehen. Die von der LichtSchreiberführungseinheit erzeugten X- und Y-Koordinaten werden über den Schalter 228 den Ablenkungswicklungen der Kathodenstrahlröhre 10 und der Lichtablenkungseinheit zugeführt und von dort den Ablenkungswicklungen des Schreibstrahls der Röhre 236, wenn die Schalter 228 und 237 die entgegengesetzten Stellungen einnehmen als jene, die in Fig. 7 dargestellt sind. Im Betrieb wird die Stellung der Schalter 228 und 237 am Ende jeder Bildabtastung verändert, so daß die Kathodenstrahlröhre 10 und der Schreibstrahl der Röhre 236 abewechselnd in einer normalen Abtastungs-Betriebsart und einer Führungs-Betriebsart arbeiten. Die Lichtschreiberführungseinheit 240 sieht einen weiteren Weg für die Helligkeitssteuerelektrode des Sclieibstrahlteils der Röhre 236 vor, wobei die Helligkeit durch die Spannung des Potentiometers 230 gesteuert wird. In der abgeänderten Anordnung sind der Verstärker 232 und

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die Verbindung 234 nicht erforderlich.

Während der abwechselnden Abtastungen, wenn die Schalter 228 und 237 die Lichtschreiberführungseinheit 240 mit der Kathodenstrahlröhre 10 und der Lichtablenkungseinheit 242 verbinden, füht die Lichtschreiberführungseinheit die betreffenden X- und Y-Koordinaten zu, welche der letzten Lichtschreiberstellung entsprechen, und der Schreibstrahl der Röhre 236 wird durch diese Information abgelenkt, worauf die entsprechende Helligkeitsspannung auf die Helligkeitssteuerelektrode zur Einwirkung gebracht wird. Eine Lichtschreiberführungseinheit und eine Lichtablenkungseinheit, wie sie dargestellt und beschrieben werden, sind dem Fachmann bekannt.

Verschiedene Intensitätsniveaus können in den Speicher der Röhre 236 durch Einstellung des Potentiometers 230 eingeschrieben werden. Demgemäß kann eine erste Umrißspur mit einer Intensität eingeschrieben werden, eine zweite Umrißspur kann mit einer anderen Intensität eingeschrieben werden usw. Die verschiedenen Spurintensitäten ergeben verschiedene Amplituden des Ablesesignals längs der Leitung 238 und die verschiedenen Intensitäten können mittels der verschiedenen Schwellenwerte unterschieden werden, die durch die Potentiometer 36, 36' usw. der Detektoren 34, 34' usw. eingestellt werden.

Die in der Röhre 236 gespeicherte Information wird selbstverständlich durch den Ablesestrahl in einer normalen Abtastungs-Betriebsart abgelesen, welche durch den Abtastgenerator 22 angetrieben wird.

Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform kann die Lichtschreiberführungseinheit durch ein sogenanntes graphics X, Y tablet, einen sogenannten joy stick oder einen sogenannten tracker-ball X, Y Koordinatengenerator ersetzt werden. Jede dieser Vorrichtungen ist dem Fachmann bekannt und jede liefert ΧΜ 70/38

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und Y-Koordinaten der ausgewählten Stellung, welche unter Verwendung einer entsprechenden Kopplungseinrichtung direkt auf die Lichtablenkungseinheit 242 und die Ablenkungswicklungen der Kathodenstrahlröhre 10 zur Einwirkung gebracht werden können. Wie vorher wird die Intensität des Schreibstrahls durch die Einstellung des Potentiometers 230 gesteuert und es ist daher ein mehrstufiges Einschreiben der Information möglich.

Fig. 8 zeigt eine· abgeändertes System zum Erzeugen des elektrischen Signals, welches einer Abgrenzung entspricht» Dieses System verlangt die Verwendung eines inhaltsadressierten Speichers, der Art, die von der Firma Signetics Ine und anderen hergestellt wird, zusammen mit einem Lichtschreiber 126 (wie in Fig. 4 gezeigt) und der zugehörigen Schaltung, die in Fig. nicht genauer dargestellt ist» Dadurch wird während jeder BiIdabtas&mg auf der Kathodenstrahlröhre 10 ein Impuls von kurzer Dauer erzeugt, welcher innerhalb des Abtastrasters der Zeit nach dem Zeitpunkt entspricht, in welchem der von dem Lichtschreiber 126 gesehene Punkt durch den Abtastfleck der Kathodenstrahlröhre 10 abgetastet wird»

Der durch die Lichtschreiberschaltung erzeugte Impuls wird (bei der Schreib-Betriebsart) auf ein Und-Tor 252 zur Einwirkung gebracht, zusammen mit einer Freigabespannung V über einen Schalter 256. Der Ausgangsimpuls des Und-Tores 252 schaltet das Stellungszählwerk 254, um die nächste Speicherstellung in dem inhaltsadressierten Speicher 244 auszuwählen.

Dieser Ausgangsimpuls gibt auch das Und-Tor 248 frei, damit das Ausgangssignal des Wertgenerators 255 auf den Dateneingang des inhaltsadressierten Speichers 244 zur Einwirkung kommt. Dem Wortgenerator 255 werden die'laufenden X- und Y-Koordinatensignale vom Schaltsystero 24 zugeführt (wie in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde) zusammen mit einem Digitalsignal vom Analog/Digitalwandler 246, der ein ausgewähltes Amplitudenniveau

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darstellt, welches durch das Potentiometer 230 eingestellt wird.

Das Ausgangssignal des Und-Tores 252 bildet auch ein Freigabesignal für die Schreibfreigabeklemme des inhaltsadressierten Speichers 244.

Wenn sich das System in der Schreib-Betriebsart befindet, wird während einer Bildabtastung ein Wort vom Wortgenerator 255 in eine der Speicherstellungen des inhaltsadressierten Speichers eingeführt, entsprechend dem Lichtschreiberimpuls, der wahrend der Bildabtastung auftritt.

Die laufenden X- und Y-Koordinatensignale werden auch einem Suchkoordinatenentschlüsseler 257 zugeführt, dessen digitales Ausgangssignal einen Eingang für das Und-Tor 250 bildet. Das Ausgangssignal desselben wird auf die Sucheingangsklemme des inhaltsadressierten Speichers 244 zur Einwirkung gebracht. Ein Freigabesignal für das Und-Tor 250 wird von der Spannungsquelle V erhalten, wenn sich der Schalter 256 in der Ablesestellung befindet.

Wenn sich das System in der Ablese-Betriebsart befindet, erscheint ein Ausgangssignal auf der Leitung 258 in jedem Augenblick während der Bildabtastung, wenn sich die laufende X- und Y-Koordinateninformation eines Wortes in irgendeiner der Speicherstellungen befindet. Das Ausgangssignal ist selbstverständlich das digitale Wort, das in der Speicherstellung gespeichert ist, und ein Digital/Analogwandler oder eine andere Entschlüsselungseinrichtung 260 ist vorgesehen, durch welche eine analoge Version des nicht dem X-Y-Teil entsprechenden Teils jedes gespeicherten Wortes erhalten wird, das heißt der digitale Wert der Einstellung des Potentiometers 230 für die besonderen X- und Y-Koordinaten. Vorzugsweise escheinen die entschlüsselten Werte auf zwei oder mehreren Ausgangsleitungen.

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Um den präzisen Umriß anzuzeigen, der von dem Lichtschreiber gezeichnet worden ist, werden die Ausgangssignale des Entschlüsselers 260 mittels eines Oder-Tores 262 kombiniert und als ein Eingangssignal einem Verstärker rf6£ 264 zugeführt, dessen Verstärkungsfaktor eingestellt wird, um in seinem Ausgang Signalimpulse zu erzeugen, welche eine Aufhellung des Abtastflecks der Kathodenstrahlröhre 10 bewirken können.

Im Betrieb wird daher zuerst der Speicher 244 gelöscht und das Potentiometer 230 eingestellt, um ein besonderes Helligkeitssignal zu liefern. Während aufeinanderfolgender Bildabtastungen wird die Stellung des Schalters 256 rasch aus der Schreibstellung in die Ablesestellung verändert, so daß das System am Ende jeder Bildabtastperiode aus der einen Betriebsart in die andere Betriebsart übergeht. Der Lichtschreiber 126 wird relativ zu der Kathodenstrahlröhre 10 bewegt, um langsam den erforderlichen Umriß zu beschreiben. Das im Ausgang des Oder-Tores 262 erscheinende Signal bewirkt, daß der Abtastfleck an jenen Punkten aufgehellt wird, die der Lichtschreiber 126 während der Ablese-Betriebsart der Bildabtastung gesehen hat, so daß der Umriß als eine helle Linie erscheint, welche dem Lichtschreiber rund um den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 10 folgt.

Wenn es erforderlich ist, einen zweiten Umriß abzugrenzen, der ein anderes Helligkeitsniveau aufweist, wird das Potentiometer 230 eingestellt, um das entsprechende Helligkeitssignal zu liefern, und der Lichtschreiber 126 wird relativ zu der Kathodenstrahlröhre 10 bewegt, um den zweiten gewünschten Umriß zu beschreiben. Der Stromkreis arbeitet genau in der gleichen Weise wie vorher. Das neue Helligkeitssignal mit höherem oder niedrigerem Niveau wird in jeder der entsprechenden SpeieherStellungen im Speicher 244 gespeichert und synchron mit den laufenden X- und Y-Koordinaten vom Schaltsystem 24 abgelesen, um längs des ersten hellen Umrisses den zweiten hellen Umriß zu erzeugen.

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Vorzugsweise ist das Potentiometer 230 so ausgebildet, daß es eine Reihe getrennter Spannungsniveaus liefern kann, welche dann durch eine Reihe von digitalen Zahlen dargestellt werden, um die Entschlüsselung zu vereinfachen.

Die getrennten Ausgangssignale des Entschlüsselers 260 entsprechen den Impulsen, die zum Beispiel in Fig. 7 an den Verbindungspunkten 38 und 52 erhalten werden. Demgemäß kann der Rest des Systems so sein, wie in Fig. 7 dargestellt ist,und wird in Fig. 8 nicht wiederholt.

Die Erzeugung von Taktimpulsen aus Umrißimpulsen

Fig. 9 veranschaulicht eine mögliche Ausbildung des Stromkreises 42 oder 42*, auf den in Fig. 1 Bezug genommen wurde. Der Eingang des Stromkreises ist mit 38 bezeichnet und der Ausgang ist wie in Fig. 1 mit einem Schalter 54 verbunden.

Es wird angenommen, daß die dem Verbindungspunkt 38 zugeführten erfaßten Signalimpulse einen von zwei Werten aufweisen, je nachdem, ob die Amplitudenschwankung des Videosignals die Schwellenspannung des Detektors 34 überschreitet oder unterhalb derselben liegt. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß die Kreuzung einer Zeilenabtastung mit einem Segment der Abgrenzung eine durchschnittliche Schwankung in dem auf den Detektor 34 zur Einwirkung kommenden Videosignal erzeugt, welcher ausreicht, um die Bezugsspannung von Potentiometer 36 zu überschreiten, so daß am Verbindungspunkt 38 ein Wert 1 für eine kurze Zeit erhalten wird, welche der Kreuzung jeder Zeilenabtastung mit dem auf der Zeichenblockoberfläche abgegrenzten Umriß entspricht. Während der übrigen Zeit wird am Verbindungspunkt 38 der Wert Null erhalten.

Eine bistabile Einrichtung 266 wird durch ein Signal mit dem

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Wert 1 am Verbindungspunkt 38 eingestellt. Das eingestellte. Ausgangssignal der bistabilen Einrichtung 266 erscheint am Verbindungspunkt 268, welcher die Ausgangsklemme des Stromkreises 42 bildet und zu diesem Zweck mit dem Schalter 54 verbunden ist, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Die Ausgangssignale am Verbindungspunkt 268 werden auch auf eine Verzögerungseinrichtung 270 zur Einwirkung gebracht. Da diese Signale nur binäre Signale sind, kann die Verzögerungseinrichtung zweckmäßig aus einem Schieberegister bestehen. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 270 wird einem Oder-Tor 272 zugeführt, dessen anderem Eingang das Eingangssignal vom Verbindungspunkt 38 zugeführt wird.

Das Ausgangssignal des Oder-Tores 272 bildet das Eingangssignal fur einen Umkehrverstärker 274, welcher ein Rückstellsignal für die bistabile Einrichtung 266 erzeugt, falls an beiden Eingängen des Oder-Tores 272 ein Signal mit dem Wert Null vorhanden ist₀

Die durch die Verzögerungseinrichtung 270 eingeführte Zeitverzögerung entspricht einer Zeilenabtastperiode, so daß während der Kreuzung der ersten Zeilenabtastung mit einem Bildpunkt, wenn gewöhnlich nur ein erfaßter Signalimpuls erzeugt wird, die bistabile Einrichtung 266 durch die vordere Kante des erfaßten Signalimpulses eingestellt wird. Dieselbe wird zurückgestellt, sobald der Impuls endet, da angenommen wird, daß kein Signal am Ausgang der Verzögerungseinrichtung 270 erscheint, wenn das Ende des erfaßten Signalimpulses am Verbindungspunkt 38 ankommt.

Der eingestellte Ausgangszustand der bistabilen Einrichtung 166. hat jedoch einen Signalimpuls erzeugt, welcher in die Verzögerungseinrichtung 270 eingeführt wird, und bei der nächsten Zeilenabtastung erscheint dieser Impuls am Eingang des Oder-Tores 272. Während der ganzen Zeit des Vorhandenseins' dieses Impulses kann der Umkehrverstärker 274 kein Rückstellsignal für die bistabile Einrichtung 266 erzeugen. Dadurch wird ein länge-

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rer eingestellter Ausgangszustaynd bei der nächsten und den folgenden Zeilenabtastungen erzeugt, in Abhängigkeit von der Form des Bildpunktes. Infolgedessen wird bei den folgenden Zeilenabtastungen die bistabile Einrichtung 266 durch die vordere Kante des ersten erfaßten Signalimpulses eingestellt, der bei einer Zeilenabtastung erhalten wird, welche die linksseitige Begrenzung des Umrisses des Bildpunktes kreuzt, und dieselbe wird erst nach dem Ende des zweiten erfaßten Signalimpulses zurückgestellt, der erhalten wird, wenn die Zeilenabtastung die rechtsseitige Begrenzung des Umrisses kreuzt.

Der eingestellte Ausgang der bistabilen Einrichtung 266 erzeugt daher die Reihe der erforderlichen Taktimpulse. Es wird angenommen, daß die hintere Kante der eingestellten Ausgangsimpulse nicht der hinteren Kante des Umrisses eines Bildpunktes folgt, wenn der letztere anders als senkrecht ist oder bei aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen in der Richtung der Zeilenabtastung vorrückt. Dies ist so, weil das Signal der Verzögerungseinrichtung 270 um eine Zeilenabtastperiode verzögert ist. Wenn die Verzögerung um einen kurzen Zeitbruchteil kleiner gemacht wird als eine Zeilenabtastperiode, kann die Dauer der eingestellten Ausgangsimpulse der bistabilen Einrichtung 266 auf jenen Zeilenabtastungen verringert werden, bei welchen die hintere Kante des erfaßten Signalimpulses, welcher von der rechtsseitigen Begrenzung des Umrisses erhalten wird, in einer relativen Stellung längs der Zeile früher auftritt als jene der hinteren Kante des entsprechenden Impulses aus der vorhergehenden Zeilenabtastung.

Ein abgeänderter Stromkreis zum Erzeugen von Taktimpulsen ist in Fig. 10 dargestellt. Auch dieser Stromkreis entspricht dem Stromkreis 42, auf den in Fig. 1 Bezug genommen wurde, und der Eingang und Ausgang sind in der gleichen Weise wie in Fig. 9 bezeichnet.

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Der abgeänderte Stromkreis ums»faßt einen differenzierenden Stromkreis 276 und einen Gleichrichterstromkreis 278 zum Erzeugen eines Impulses von kurzer Dauer an der hinteren Kante jedes erfaßten Signals, was dem Verbindungspunkt 38 zugeführt wird. Die hintere Kante jedes so erzeugten Impulses wird auf die Einschaltklemme einer sogenannten wiedereinschaltbaren monostabilen Einrichtung 280 zur Einwirkung gebracht. Eine solche Einrichtung hat eine normale Entspannungsperiode, welche durch das Erscheinen der hinteren Kante eines Impulses eingeleitet wird. Falls die hintere Kante eines nachfolgenden Impulses empfangen wird, bevor die normale Entspannungsperiode beendet ist,-wird die monostabile Einrichtung 280 wieder eingeschaltet und die normale Entspannungsperiode beginnt von neuem hinsichtlich der hinteren Kante des empfangenen nachfolgenden Impulses.

Das Ausgangssignal der monostabilen Einrichtung 280 bildet ein Eingangssignal für ein Oder-Tor 282, dessen anderem Eingang die erfaßten Signaiimpulse vom Verbindungspunkt 38 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Oder-Tores 282 bildet ein Eingangssignal für ein Und-Tor 284.

Ein zweiter differenzierender Stromkreis 286 und ein Gleichrichterstromkreis 288 erfassen die vordere Kante jedes erfaßten Signalimpulses am Verbindungspunkt 38 und erzeugen aus jedem solchen erfaßten Signalimpuls einen g Vorderkantenimpuls. Jeder Vorderkantenimpuls wird in einer Verzögerungseinrichtung 290 verzögert, deren Verzögerung der. normalen Entspannungsperiode der monostabilen Einrichtung 280 gleich ist. Die verzögerten Vorderkantenimpulse bilden den zweiten Eingang für das Und-Tor 284.

Das Ausgangssignal des Und-Tores 284 bildet ein Einstellsignal für eine bistabile Einrichtung 286. Ein Rückstellsignal wird über einen Umkehrverstärker 288 vom Ausgang des O^der-Tores 282 erhalten.

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Der eingestellte Ausgang der bistabilen Einrichtung 286 erzeugt die erforderlichen Taktimpulse.

Es ist zu bemerken, daß im Hinblick auf die durch die monostabile Einrichtung 280 eingeführte Verzögerung und die komplementäre Verzögerung der Verzögerungseinrichtung 290 (welche zum Beispiel ein Schieberegister oder eine Verzögerungsleitung sein kann) eine kompensierende Verzögerung des Signals der Kamera 14 erforderlich ist. In dem Fall, daß das Videosignal der Kamera verzögert wird, ist eine Verzögerungsleitung erforderlich mit einer äquivalenten Verzögerung zu jener der Verzögerungseinrichtung 290 der Figur 10„ In dem Fall, daß die erfaßten Signalimpulse des Detektors 66 verzögert werden sollen, kann ein Schieberegister verwendet werden, welches wieder die gleiche Verzögerung wie die Verzögerungseinrichtung 290 einführt.

In Fig. 10 ist beispielsweise ein Schieberegister 292 dargestellt, welches zwischen den Ausgang des Schwellenwertdetektors 66 und das Oder-Tor 74 eingeschaltet ist, die in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurden.

Die Wirkung des Stromkreises der Figur 10 besteht darin, einen elektrischen Impuls, dessen Dauer gleich der Entspannungsperiode der monostabilen Einrichtung 280 ist, zu der hinteren Kante jedes erfaßten Signalimpulses zu addieren, der am Verbindungspunkt 38 erscheint. Falls die Dauer der Entspannungsperiode größer ist als die Zeit, die der Abtastfleck braucht, werden die an verschiedenen Punkten in dem Stromkreis der Figur 10 erhaltenen Impulse den fünf in großem Abstand voneinander liegenden Zeilenabtastungen zugeordnet, die in den Figuren 11b, 11c, 11d dargestellt sind und die einen -tin in Fig. 11a gezeigten ringförmigen Bildpunkt kreuzen. Die Punkte im Stromkreis der Figur 10, auf welche sich die verschiedenen Wellenformen beziehen, sind mit b, c und d bezeichnet.

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Abgeändertes Verfahren zum Entfernen der Feldkomponente aus dem Bildsignal, das durch Abtastung der Zeichenblockoberfläche erhalten wird

Wie in der Beschreibung der Figur 1 erwähnt wird, ist der Verstärker 30 vorgesehen, um jedem der Verstärker 32 und 32* eine Steuerspannung für den Verstärkungsfaktor zuzuführen, um die Veränderung der Strahlintensität zu kompensieren infolge des Vorhandenseins des Videosignals und/oder des erfaßten Videosignals auf der Kathode der Kathodenstrahlröhre 10 (in dem Fall, daß der Schalter 71 in Fig. 1 geschlossen ist).

Eine abgeänderte Anordnung zum Kompensieren der Bildkomponente in dem Ausgangssignal der Fotovervielfacher 20, 44 usw. ist in Fig. 12 dargestellt. Dieser abgeänderte Stromkreis ersetzt die Verstärker 32 und 32' mit veränderlichem Verstärkungsfaktor durch Summierverstärker 294 bzw. 296. Das Ausgangssignal des Fotovervielfachers 20 wird über den ersten Summierwiederstand 298 auf den Eingang des Verstärkers 294 zur Einwirkung gebracht und ebenso wird das Ausgangssignal des Fotovervielfachers 44 über einen Summierwiderstand 300 auf den Eingang des Verstärkers 296 zur Einwirkung gebracht.

Das Ausgangssignal des nicht-linearen Verstärkers 30 erscheint am Verbindungspunkt 31, welcher in Fig. 12 dargestellt ist. Das Signal von diesem Verbindungspunkt wird durch einen Umkehrverstärker 302 umgekehrt und das umgekehrte Signal über die Summierwiderstände 304 bzw. 306 auf die Eingänge der Verstärker 294 bzw. 296 zur Einwirkung gebracht.

Die Ausgangssignale der Verstärker 294 und 296 werden den Detektoren 34 und 34* in der gleichen Weise zugeführt, wie -4» in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, und der Rest des Stromkreises ist mit.dem in Fig. 1 dargestellten identisch.

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Die Wirkungsweise dieser abgeänderten Anordnung ist erfolgreich, da die Bildkomponente der Ausgangssignale der Fotovervielfacher 20, 44 usw. nur sehr klein ist. Nach einer ersten Schätzung wird eine einfache subtraktive Korrektur diese Komponente eliminieren.

Eine abgeänderte Anordnung zum Entfernen der Bildkomponente aus den Ausgangssignalen der Fotovervielfacher ist in Fig. 13 dargestellt. Der Stromkreis der Figur 13 ist mit jenem der Figur 1 identisch» mit der Ausnahme, daß der Verstärker 30 und die Verstärker 32, 32^f mit veränderlichem Verstärkungsfaktor nicht mehr erforderlich sind. Ansteile derselben istim EingangsStromkreis des Verstärkers 16 eine Reihe von Schaltern vorgesehen, welche dazu dienen, das Videosignal der Kamera 14 und/oder das erfaßte Videosignal von der Ausgangsleitung 70 der Kathode der Kathodenstrahlröhre 10 zuzuführen. Die drei Schalter können in der dargestellten Weise gekuppelt sein, so daß sie durch eine einzige Steuerung aus der einen Stellung in die andere beweglich sind.

In der gezeigten Stellung wird Erdpotential auf jeden der Summierwiderstände 62 und 60 zur Einwirkung gebracht, aber Batteriepotential wird auf einen dritten zusätzlichen Summierwiderstand 308 von einer Gleichstromtapequelle, wie zum Beispiel der Zelle 310, zur Einwirkung gebracht. Die Höhe der am Eingang des Verstärkers 16 erscheinenden Spannung wird derart eingestellt, daß die Ausgangsspannung ausreichend ist, um auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre eine gleichmäßig weiße Darstellung zu erzeugen.

Die Schalter 312, 31k und 316 sind in die andere Stellung beweglich, in welchem Fall die Batteriespannung vom Eingang des Verstärkers 16 entfernt, wird und das Videosignal und/oder das erfaßte Videosignal von der Leitung 70 nochmals zugeführt wird.

Der weitere Schalter 72 in der Ausgangs!eitung 70 ist zweckmä-M 70/30 3 09807/12S7

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ßig ebenfalls mit den Schaltern 312 bis 316 gekuppelt. Die Verbindung zwischen den Schaltern ist derart, daß der Schalter 72 geschlossen ist, um einen kontinuierlichen Ausgangsweg zu bilden, wenn sich die Schalter 312 bis 316 in der in Fig. 13 gezeigten Stellung befinden.

In Betrieb, wenn sich keine Abgrenzung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 10 befindet, werden die Schalter 312 bis 316 in die. in Fig. 13 nicht gezeigte Stellung bewegt und der Schalter 72 ist geöffnet. Dies bewirkt, daß das Videosignal der Fernsehkamera 14 auf der Kathodenstrahlröhre 10 dargestellt wird. Wenn der Schalter 71 ebenfalls geschlossen ist, wird auch das erfaßte Videosignal von der Ausgangsleitung 70 auf der Kathodenstrahlröhre 10 dargestellt»

Unter Verwendung eines entsprechenden Markierungsmediums wird die erforderliche Abgrenzung auf dem Bildschirm der Kathoden-, strahlröhre 10 oder auf die Platte 26 aufgebracht, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde« Wenn die Abgrenzung fertig ist, werden die Schalter 312 bis 316 in die in Fig. 13 gezeigte Stellung bewegt und gleichzeitig wird der Schalter 72 geschlossen. Die Veränderung der Stellung der Schalter 3'12 bis 316 entfernt das Videosignal von der Kathodenstrahlröhre 10 und die Einwirkung der Batteriespannung auf den Verstärker 16 erzeugt eine gleichmäßig weiße Beleuchtung der Kathodenstrahlröhre 10. Die abgegrenzten Markierungen stehen in starkem Kontrast zu dem gleichmäßig beleuchteten Hintergrund und keine Videosignalkomponente erscheint in den Ausgangssignaren der Fotovervielfacher 20, 2 44 usw.

Die Schalter 312 bis 316 und 72 können mittels eines Tellers 318 automatisch betätigt werden, dem das Überlaufsignal vom Zählwerk 146 des Schaltsystems 24 zugeführt wird. Der Teiler ist für die Teilung durch zwei ausgebildet, so daß die Schalter 312 bis 316 und 72 von einer Bildabtastung bis zur nächsten ab-

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wechselnd aus einer Stellung in die andere verändert werden. Auf diese Weise sieht die Bedienungsperson eine flimmernde Darstellung des von der Kamera 14 gesehenen Bildes auf der Kathodenstrahlröhre 10, was die Herstellung der entsprechenden Abgrenzung unter Bezugnahme auf dien Bildpunktgehalt in dem Bild ermöglicht. Während abwechselnder Bildabtastungen wird jedoch die Kathodenstrahlröhre durch die Batteriespannung gelöscht, um eine gleichmäßig weiße Beleuchtung zu erzeugen, während welcher Zeit die Abgrenzung allein von den Fotovervielfachern 20, 44 usw. gesehen wird.

Ein weiterer Schalter 320 ist erforderlich, wenn ein automatischer Flimmervorgang vorgesehen ist. Der Schalter 320 ist zum Schalter 72 in Reihe geschaltet und ist gewöhnlich geöffnet, um zu verhindern, daß erfaßte Videosignalimpulse zum übrigen Teil des Bildanalysiercomputers hindurchgehen. Sobald jedoch die erforderliche Abgrenzung fertig ist, wird der Schalter 320 geschLossen, so daß während der nächsten Bildabtastung, wenn der Schalter 72 geschLossen ist, die erfaßten Videosignalimpulse zum übrigen Teil, de);.; Computers hindurchgehen können.

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signal, das am Verbindungspunkt 80 in Fig. 1 erhalten wird, mit den ähnlichen analogen Videosignalen zu mischen, die an den Verbindungspunkten 322 und 324 in Figo 1 erhalten werden, insbesondere in dem Fall, daß auf der Zeichenblockoberfläche eine Abgrenzung mit mehreren Grauwerten möglich ist.

Der modifizierte Stromkreisblock 40 der Figur 14 enthält einen Summierverstärker 326, dessen Eingang das Videosignal vom Verbindungspunkt 80 über den Summierwiderstand 328, das Videosignal vom Verbindungspunkt 322 über den Summierwiderstand 330 und das Videosignal vom Verbindungspunkt 324 1 über den Summierwiderstand 332 zugeführt wird. Das kombinierte Ausgangssignal wird im Verstärker 334 verstärkt und als ein Eingang dem Detektor 66 zugeführt, wie in Verbindung mit Figo 1 beschrieben wurde. Der Ausgang des Detektors 66 bildet die Ausgangsleitung 70 und ist in Fig. 14 so bezeichnet.

Ein Umkehrverstärker 336 ist zwischen dem Verbindungspunkt 324 und dem Summierwiderstand 332 angeordnet und nimmt die Stelle des Umkehrverstärkers 78 im Stromkreisblock 40 der Figur 1 ein.

Die typischen Wellenformen des Videosignals, die an den Verbindungspunkten 80, 322 und 324 erhalten werden, sind in Figo 15 dargestellt. Die Addition des Impulses am Verbindungspunkt, 332 zu der Amplitudenschwankung 338 verhindert, daß die letztere unter die Schwellenspannung abnimmt, die durch das Potentiometer 68 eingestellt wird und die in Fig„ 15 durch eine unterbrochene Linie angegfeeben ist, während die Addition des bei 324 darge-. stellten umgekehrten Impulses zu der zweiten AmplitudenSchwankung 340 des Videosignals am Verbindungspunkt 80_} welche die Schwellenspannung 68 überschreitet, die Amplitude dieser Schwankung unter die Schwellenspannung 68 verringert« Der resultierende Ausgangsimpuls 342 des Videosignals ist in der letzten Zeile der Figur 15 dargestellt»

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Es ist nicht wesentlich, daß die Eingangssignale der Summierwiderstände 330 und 332 notwendigerweise von den Verbindungspunkten 322 bzw. 324 abgeleitet werden. Irgendeine Kombination der Signale ist möglich. In einer anderen Anordnung kann der Summierwiderstand 330 beispielsweise mit dem Verbindungspunkt 38 und der Summierwiderstand 332 mit dem Verbindungspunkt i?2 verbunden werden, wodurch die erfaßten Signalimpulse von den Detektoren 34 und 34* mit dem analogen Videosignal vom Verbindungspunkt 80 kombiniert werden vor der Erfassung durch den Detektor 66.

In einer weiteren abgeänderten Anordnung können die Summierwiderstände 330 und 332 mit den Ausgängen der Impulsmodifizierungsstromkreiae 42 bzw. 42^f verbunden werden.

Die Figuren 16 und 17 veranschaulichen eine weitere Verwendung für die abgegrenzten Markierungen auf der Zeichenblockoberfläche. In manchen Fällen ist es nützlich, verschiedene Bildpunkte entsprechend ihrer Form zu klassifizieren. In Fig. 16.sind daher vier verschieden geformte Bildpunkte 344, 346, 348 und 350 dargestellt. Jeder Bildpunkt ist auf dem Reichen Block durch eine schwarze Linie abgegrenzt und innerhalb der Bildpunkte 346, 348 und 350 sind identifizierende Markierungen in der Form von einem Strich, von zwei Strichen und von drei Strichen hinzugefügt, welche im wesentlichen alle zu der Zeilenabtastrichtung senkrecht stehen. Der Stromkreis der Figur 17 unterscheidet zwischen den getrennt verschlüsselten Markierungen innerhalb der Bildpunkte 346, 348 und 350, um ein Ausgangssignal auf drei verschiedenen Zeilen zu erzeugen, je nachdem, welches Informationssignal durch den Stromkreis angezeigt wird.

Der Stromkreis der Figur 17 enthält einen differenzierenden Stromkreis 352, dem die erfaßten Videosignalimpulse vom Verbindungspunkt 38 der Figur 1 zugeführt werden. Ein Gleichrichterstromkreis 354 ist vorgesehen, um die differenzierten Signale zu entfernen, welche den vorderen Kanten der erfaßten Signal-

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impulse entsprechen, so daß nur der Hinterkantenimpuls verbleibt, der als ein Einstellsignal für eine bistabile Einrichtung 356 dient. Der eingestellte Ausgang der letzteren © bildet einen Eingang für ein Und-Tor 358, dessen anderer Eingang mit dem Verbindungspunkt 38 verbunden ist.

Ein Rückstellsignal für die bistabile Einrichtung 356 wird von dem Ausgang eines Umkehrverstärkers 360 abgeleitet, dessen Eingang vom Verbindungspunkt 362 im Ausgang des Stromkreises 42 der Figur 1 abgeleitet ist. Das am Verbindungspunkt 362 erscheinende Signal bildet daher die Taktsignalimpulse, welche von den durch den Detektor 34 erfaßten Amplitudenschwankungen des Videosignals des Fotovervielfachers 20 abgeleitet werden.

Die Signalimpulse vom Verbindungspunkt 38, welche durch das Und-Tor 358 während eines eingestellten Zustandes der bistabilen Einrichtung 356 freigegeben werden, werden durch einen weiteren differenzierenden Stromkreis 364 differenziert, um Schiebeimpulse für ein Schieberegister zu erzeugen, das allgemein mit 366 bezeichnet jist. Ein Zustand 1 wird kontinuierlich auf den Eingang der ersten Stufe des Registers zur Einwirkung gebracht. Ein Rückstellsignal, welches alle Stufen in dem Register auf den Zustand Null zurückstellt, wird von dem Ausgang des Umkehrverstärkers 360 erhalten. Sobald infolgedessen ein Taktimpuls am Verbindungspunkt 362 aufhört, wird das Schieberegister 366 sofort auf Null zurückgestellt.

Die Wirkungsweise des Stromkreises der Figur 17 ist folgende:

Es sollen zunächst die einzelnen erfaßten Videosignalimpulse betrachtet werden, die vom Schwellenwertdetektor 24 während der Kreuzung der ersten Zeilenabtastung mit einem Bildpunktumriß erhalten werden. Die bistabile Einrichtung 356 wird am Ende jedes solchen Impulses eingestellt mit der Wirkung, daß der Umkehrverstärker 360, dem das Ausgangssignal vom Stromkreis 42

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zugeführt wird, ein überholendes Rückstellsignal auf die bistabile Einrichtung 356 zur Einwirkung bringt.

Während aufeinanderfolgender Zeilenabtastungen, welche die Umrißabgrenzung zweimal kreuzen, bewirkt die hintere Kante des ersten K kreuzenden Impulses, daß die bistabile Einrichtung 356 eingestellt wird. Dies geschieht, weil der Taktsignalimpuls des Stromkreises 42 nunmehr vorhanden ist und auf den Umkehrverstärker 360 zur Einwirkung kommt, wenn der Abtastfleck innerhalb der Umrißabgrenzung abtastet. Der eingestellte Ausgang der bistabilen Einrichtung 356 gibt daher das Und-Tor 358 frei, so daß der nachfolgend erfaßte Signalimpuls am Verbindungspunkt 38 durch das Tor 358 hindurchgehen kann. Nach der Differenzierung durch den Stromkreis 364 bewirkt der Impuls, daß der Zustand 1 auf die erste Stufe des Registers 366 zur Einwirkung kommt, um am Ausgang desselben zu erscheinen. Sobald der Taktsignalimpuls am Verbindungspunkt 362 auf Null abnimmt, erzeugt der Umkehrverstärker 360 ein Rückstellsignal für die bistabile Einrichtung 356 und auch ein Rückstellsignal für das Register 366.

Bei einer Zeilenabtastung, welche die vorderen und hinteren Kanten der Umrißabgrenzung kreuzt, sowie zusätzlich eine im Umriß 346 der Figur 16 enthaltene klassifizierende Markierung,bewirkt die vordere Kante jeder solchen Markierung, daß ein Zustand 1 in das Register eingeführt wird. Der zweite erfaßte Videosignalimpuls der Umrißabgrenzung bewirkt, daß ein Zustand 1 längs einer weiteren Stufe in dem Register verschoben wird.

Der Vorgang kann daher wie folgt zusammengefaßt werden: Während der Abtastung des mittleren Bereichs der abgegrenzten Umrisse, in welchen sich keine identifizierenden Markierungen befinden, wird die 1 zum Ausgang der ersten Stufe in dem Schieberegister verschoben, aber an den Ausgängen K1, K2 oder K3 des Registers 366 wird keine 1 erscheinen.

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Wenn der mittlere Bereich einer Umrißabgrenzung abgetastet wird, welche eine identifizierende Markierung enthält, wie zum Beispiel der Umriß 346, wird der Zustand 1 zweimal eingeführt, bevor das Register 366 zurückgestellt wird, so daß eine 1 am Ausgang KI erscheint.

Auf ähnliche Weise bewirken zwei identifizierende Markierungen, daß eine 1 an beiden Ausgängen K1, K2- erscheint, und drei identifizierende Markierungen bewirken, daß eine 1 an allen Ausgängen K1, K2, K3 erscheint.

Die Zustände an den Ausgängen K1, K2 und K3 werden einer (nicht dargestellten) Speichereinrichtung zugeführt, welche den für irgendeinen Bildpunkt "aufgezeichneten höchsten Wert in einer Stellung festhält, die durch die Stellung des Bildpunktes innerhalb des Feldes identifiziert ist, durch Verwendung eines zugehörigen Parametercomputers, wie in der britischen Patentschrift 1.264.805 beschrieben ist. Zu diesem Zweck werden die Ausgänge K1, K2 und K3 vorzugsweise entschlüsselt, um ein binäres digitales Signal 1, 2 oder 3 zu erzeugen, welches auf den Eingang des zugehörigen Parametercomputers zur Einwirkung kommt. Das Signal vom Verbindungspunkt 362 wird dem Eingang des Koinzidenzdetektors zugeführt, wlelcher nicht nur den Antikoinzidenzpunkt für den Umriß definiert, sondern auch die Tätigkeit des zugehörigen Parametercomputers steuert» Auf diese Weise ist der entschlüsselte Wert irgendwelcher Informationsmarkierungen, die innerhalb der abgegrenzten Umrisse enthalten sind, am Antikoinzidenzpunkt für den Umriß verfügbar.

Wie in der britischen Patentanmeldung 53 403/69 beschrieben wird, können zwei oder mehrere zugehörige Parametercomputer durch einen einzigen Koinzidenzdetektorstromkrexs betätigt werden und dem Eingang eines zweiten zugehörigen Parametercomputers können beispielsweise die Signale vom Verbindungspunkt 82 oder vorzugsweise von der Ausgangsleitung 70 der Figur 1 zugeführt

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werden. Der zweite zugehörige Parametercomputer kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß derselbe ein binäres digitales Signal erzeugt, das die gesamte Fläche von Bildpunkten anzeigt, für welche erfaßte Signalimpulse dem Parametercomputer zugeführt werden. Irgendwelche erfaßte Signalimpulse, die sich innerhalb des Bereichs ergeben, der durch den Umriß, wie zum Beispiel 346, definiert wird, werden daher vereinigt und es wird ein numerischer Wert angesammelt, welcher der Fläche entspricht, die sie darstellen. Der Wert wird in dem Speicher des zugehörigen Parametercomputers wieder in Umlauf gesetzt, bis der Antikoinzidenzkpunkt für den Umriß 346 durch den Antikoinzidenzdetektorstromkreis erzeugt ist, zu welchem Zeitpunkt sowohl das Flächenwertsignal freigegeben wird, als auch das Signal aus dem ersten zugehörigen Parametercomputer (wenn ein solches vorhanden ist), welches der innerhalb des Umrisses 346 enthaltenen verschlüsselten Information entspricht.

Wie in der oben erwähnten Patentanmeldung beschrieben wird, kann das Ausgangssignal des ersten zugehörigen Parametercomputers so ausgebildet werden, daß die Flächeninformation des zweiten zugehörigen Parametercomputers in einem oder mehreren Registern gehalten wird, je nach dem besonderen Wert der verschlüsselten Information des ersten Parametercomputers· Auf diese Weise kann eine Formklassifizierung und eine Flächenverteilung gleichzeitig ausgeführt werden.

Lichtschreiber-Abgrenzungssystem zum Definieren eines achteckigen Bereichs aus zwei ausgewählten Punkten

Die in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Lichtschreibersysteme erzeugen rechteckige oder viereckige Umrisse. Obwohl diese Art der Form für viele Fälle geeignet ist, ist es häufig wünscheiswert, einen Umriß abzugrenzen, der sich mehr einem Kreis annähert.

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Dies kann erzielt werden durch Verwendung einer Lichtschreiberführungseinheit und einer Abtastungsumwandlungsröhre, die in Fig. 7 dargestellt sind. Dies erfordert jedoch die Aufzeichnung des ganzen Umrisses auf der Kathodenstrahlröhre unter Verwendung des Lichtschreibers.

Der Stromkreis der Figuren 18a und 18b (die zusammen gelesen werden sollen, wobei der vollständige Stromkreis nachstehend als der Stromkreis der Figur 18 bezeichnet wird) ermöglicht, daß ein achteckiger Bereich definiert wird.

Die Beschreibung des Stromkreises ist folgende:

Im Block 24 des Stromkreises werden auf das waagerechte Zählwerk Zeitgeberimpulse des Systems zur Einwirkung gebracht und wenn dasselbe überläuft, wird das senkrechte Zählwerk eingeschaltet. Diese beiden Zählwerke definieren irgendeinen Bildpunkt auf dem Bildschirm durch X- und Y-Koordinaten. Der Block 24 entspricht daher dem gleichen Block 24 in Fig. 4.

Der Block 378 des Stromkreises besteht aus zwei Registern, welche durch den Schalter 380 und den Schalter 382, sowie ein Lastkoordinatensignal des Lichtschreiberschalters gesteuert werden, wie in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde. Wenn der Lichtschreiber eingeschaltet- und der Schalter 380 geschlossen ist, werden die Koordinaten des Bildpunktes A in die X- und Y-Register eingeführt. Wenn der Schalter 382 geschlossen und der Lichtschreiber eingeschaltet ist, werden die X- und Y-Koordinaten des Punktes B eingeführt. Die Punkte A und B sind in Fig. 18c dargestellt.

Der Block 384 des Stromkreises nimmt die X-Koordinate desPunktes A (X_A) und die X-Koordinate des Punktes B (X_ß) auf, subtrahiert dieselben und führt das Resultat in das Register X¹ ein.

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Der Block 386 des Stromkreises dividiert X¹ durch drei, was eine ganze Zahl ergibt, während der Rest unbeachtet bleibt. Das Resultat wird in das Register X*/3 eingeführt.

Der Block 388 des Stromkreises multipliziert X*/3 mit drei, was ein korrigiertes X¹ ergibt. Das Resultat wird in das Register X^f _c eingeführt.

Der Block 390 des Stromkreises multipliziert X¹/3 mit zwei, was 2X^f/3 ergibt. Das Resultat wird in das Register 2X^!/3 eingeführt.

Es liegen nunmehr genügend Informationen vor, um die Koordinaten der ersten Zeile des Bildes zu erzeugen.

Der Block 392 des Stromkreises nimmt die Y-Koordinate des Punktes A (Ya) auf und subtrahiert X*_c· Dies erzeugt die Y-Koordinate der oberen Zeile des Achtecks und das Resultat wird im Register Y1 gespeichert.

Der Block 394 des Stromkreises nimmt die X-Koordinate des Punktes A (X.) auf und subtrahiert X^f _c· Dies erzeugt X1, das heißt die Koordinate der linken Seite des Achtecks und das Resultat wird im Register X1 gespeichert.

Der Block 396 des Stromkreises nimmt X1 auf und addiert 2X'/3. Das Resultat X2 wird gespeichert und ist die Koordinate eines Drittels des Abstanües längs der oberen Zeile des Achtecks.

Der Block 398 des Stromkreises nimmt X2 auf und addiert 2X*/3. Das Resultat X3 wird gespeichert und ist die Koordinate von zwei Dritteln des Abstandes längs der oberen Zeile des Achtecks.

Der Block AOO des Stromkreises definiert die obere Sehne X2-X3.

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Die laufenden Y-Koordinaten des Schaltsystems 24 werden mit den Y1-Koordinaten verglichen. Wenn dieselben gleich sind, wird die bistabile Einrichtung 402 eingestellt, was die korrekte Y-Zeile ergibt. Die bistabile Einrichtung wird durch ein Signal vom Schaltsystem am Ende jeder Y-Zeile zurückgestellt, zum Beispiel durch den Impuls, der das senkrechte Zählwerk einschaltet. Mehrfache Zurückstellungen spielen keine Rolle.

Die andere bistabile Einrichtung 404 definiert ein X-Fenster. Dieselbe wird eingestellt, wenn die laufenden X-Koordinaten gleich den X2-Koordinaten sind,und dieselbe wird zurückgestellt, wenn die laufenden X-Koordinaten gleich den X3-Koordinaten sind. Die eingestellten Ausgangssignale der beiden bistabilen Einrichtungen 402, 404 werden in einem Und-Tor.kombiniert, um die oberste Sehne des Achtecks zu ergeben.

Block 406 des Stromkreises: Die vom Block 400 erhaltene Sehne wird auf ein Oder-Tor 408 zur Einwirkung gebracht, um ein Signal des festen Bildes zu erzeugen. Die anderen Eingänge für das Oder-Tor 408 werden später abgeleitet.

Der Block 410 des Stromkreises differenziert die hintere Kante der Koordinate der ersten Zeile.

Der Block 412 des Stromkreises ist ein Oder-Tor, dem verschiedene Signale zugeführt werden, um das Zählwerk 415 zu füllen. Die erste Eins kommt vom Block 410.

Der Block 414 des Stromkreises ist ein Abwärtszählwerk, welches auf Befehl die Zahl 2X^f/3 in das Zählwerk einführt und durch die differenzierte hintere Kante von der Differenziereinrichtung 416 geschaltet wird, welche auf das Signal von einer Verzögerungsleitung 418 einwirkt.

Block 420 des Stromkreises: Die Sehne der ersten Zeile aus dem Block 400 gelangt über ein Oder-Tor 422 in die Verzögerungslei-

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tung. Das andere Eingangssignal für das Oder-Tor kommt ©■ vom Ausgang der Verzögerungsleitung 418 und bildet so ein Umlauf« system. Das Und-Tor 424 läßt nur das Ausgangssignal des Oder-Tores422 in die Verzögerungsleitung gelangen, falls der ganze Vorgang noch nicht beendet ist.

Die Verzögerung der Verzögerungsleitung 418 beträgt eine Zeilenabtastperiode. Dieselbe kann frühzeitig entschlüsselt werden, falls die entsprechenden logischen Bedingungen erfüllt sind. Außerdem ist eine Verzögerungseinrichtung 426 für eine kurze Verzögerung vorgesehen, um eine Verzögerung von insgesamt mehr als einer Zeilenabtastperiode zu bewirken. Die bistabile Einrichtung 428 wird durch die differenzierte hintere Kante der Sehne der ersten Zeile aus dem Block 410 eingestellt. Dies regelt die Anzahl der Zeilen, auf welche die ursprüngliche Sehne sich ausdehnen darf. Die Und-Tore 430 und 432 werden freigegeben, um (Jt am Beginn und am Ende der wieder in Umlauf gesetzten Sehne hinzuzufügen, it ist die Zeitverzögerung der Verzögerungseinrichtung 426. Das Und-Tor 434 wird freigegeben und durch die schrumpfende bistabile Einrichtung 436 gesteuert, die später beschrieben wird. Dieselbe wird zurückgestellt, wenn das Abwärtszählwerk Null erreicht, was durch den Nullanzeiger 438 über das Und-Tor 440 angezeigt wird.

Das Oder-Tor 442 empfängt die erforderliche Information für die Wiederinumlaufsetzung durch die Verzögerungsleitungen 418 und 426. Die durch die Differenzierungseinrichtung 416 differenzierte hintere Kante jeder Zeile schaltet das Zählwerk 414 abwärts. Dieses Signal wird im Oder-Tor 408 als Teil des erforderlichen Bildes kombiniert. Die bistabile Einrichtung 444 definiert eine gerade Kante und wird zu dem gleichen Zeitpunkt eingestellt, in dem die A ausdehnende bistaybile Einrichtung zurückgestellt und das Abwärtszählwerk 414 wieder gefüllt wird. Die V/iederinumlaufsetzung des Bildes wird fortgesetzt, die Tore 430, 432 werden geschlossen, das Tor 434 bleibt offen. Die bistabile Ein-

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richtung 444 wird zurückgestellt, die schrumpfende bistabile
Einrichtung 436 über das Und-Tor 446 eingestellt und das Zählwerk 414 wieder gefüllt.

Die Wiederinumlaufsetzung wird fortgesetzt, wobei die Und-Tore 448, 450, 452 sicherstellen, daß die Sehne an den vorderen und hinteren Kanten um £ t schrumpft.

Das Und-Tor 454 zeigt an, daß die entsprechende Zahl der
schrumpfenden Zeilen beendet ist,und stellt die bistabile Einrichtung 456 ein. Der eingestellte Zustand beendet die Wiederinumlaufsetzung, da das achteckige Bild fertig ist

Das auf diese Weise erzeugte Bild der Figur 19 ist ein festes Bild, das heißt, die Impulse vom Oder-Tor 408 sind Taktimpulse, wie vorstehend definiert;. Wenn eine Umrißspur erforderlich ist,, können.dieselben in entsprechende Impulse von kurzer Dauer umgewandelt werden, indem die vorderen und hinteren Kanten derselben mit Ausnahme der ersten und letzten Taktimpulse in bekannter Weise differenziert werden.

Abgeändertes Verfahren zum Erzeugen der Darstellung des Bildes auf der Zeichenblockoberfläche oder angrenzend an dieselbe

Fig. 20 veranschaulicht ein optisches Verfahren zum Erzielen
der Darstellung eines Bildes auf einem Bildschirm 368. Zu diesem Zweck wird das Bild durch eine Lampe 370 beleuchtet und mittels der üblichen Linse 372 scharf eingestellt, so daß sich dasselbe nach der Reflexion durch einen halbreflektierenden Spiegel 374 auf einem ebenen Bildschirm 368 im Brennpunkt befindet. Eine Fernsehkamera 376 ist oberhalb des halbreflektierenden Spiegels angeordnet und wird in der Höhe oberhalb des Bildschirms so eingestellt, daß sich das'Bild auf dem Bildschirm genau im Brennpunkt auf der Fotokathode der Kamera befindet.

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Die Abgrenzung kann hergestellt werden, indem der Bildschirm mit irgendeinem Medium markiert wird, welches beispielsweise eine schwarze Linie erzeugt, falls der Bildschirm weiß ist. Nachdem die Abgrenzung fertig ist, kann das Videosignal der Kamera 376 verarbeitet werden. Die Amplitudenschwankungen des Videosignals, die sich auf die Abgrenzungen beziehen, können von jenen, die dem Bild entsprechen, durch entsprechende Schwellenwertverfahren getrennt werden, wie unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurde, so daß die Signale, welche sich auf die Abgrenzungen beziehen, beispielsweise verwendet werden können, um das dem Bild entsprechende Videosignal einzublenden.

Falls die abgegrenzten Markierungen erforderlich sind, um das Bild zu verbessern, wird die Kombination der Abgrenzung und des Bildes automatisch bewirkt, da das Bild des auf dem Bildschirm dargestellten Bildes und das Bild der Abgrenzungen auf demselben auf der Fotokathode der Kamera einander überlagert sind und durch den Abtastungsstrahl der Kamera gleichzeitig abgetastet werden.

P a tentansprüche

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Claims (1)

1. 4. * August 1972 vA// IMAGE ANALYSING

   COMPUTERS LIMITED

   PATENTANSPRÜCHE

   Iy Verfahren zum Isolieren von Bildsignalen, die einem aus* gewählten Bereich des Feldes entsprechen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: die Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben» um ein Bildsignal zu erzeugen, welches das Feld darstellt, die Erzeugung einer Darstellung des Feldes auf einer Oberfläche oder in der Nähe derselben, die Abgrenzung des ausgewählten Bereichs auf der Oberfläche, die Erzeugung eines den abgegrenzten Bereich darstellenden zweiten Bildsignals synchron alt der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben, die Erzeugung von Taktimpulsen aus dem zweiten Bildsignal und das Einblenden des ersten Bildsignals durch die Taktimpulse·

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblenden ermöglicht, daß alle ersten Bildsignale hindurchgehen, mit Ausnahme jener, die mit den Taktimpulsen koinzident sind.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblenden ermöglicht, daß nur jene ersten Bildsignale hindurchgehen, die mit den Taktimpulsen koinzident sind.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch das zweite Bildsignal durch Zeilenabtastung erzeugt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung des ursprünglichen Feldes entfernt und die Oberfläche gleichmäßig beleuchtet wird, während die abgegrenzten Markierungen abgetastet werden, um das zweite Bildsignal zu erzeugen.

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   ^{M 70/38} . BAt).OFUGIRAL

   6· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da0 da· «rate Bildsignal ungekehrt und «it des zweiten Bildsignal kombiniert wird, um die Komponente des ersten Signals aufzuheben, die in dem zweiten Signal vorhanden ist.

   7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild des Feldes auf der Oberfliehe optisch erzeugt wird» us die Darstellung des Felde» zu formen, und daß die Oberfläche nach der Abgrenzung abgebildet und durch eine Fernsehkamera oder eine andere Abtasteinrichtung abgetastet wird.

   β. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das optische Bild entfernt wird» bevor die Abgrenzungen auf der Oberfläch· abgetastet werden.

   9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung des Feldes geformt wird auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre in einem Wiedergabegerät, welches durch das Bildsignal angetrieben wird, das durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhalten wird.

   10· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm relativ zu der Oberfläche so angeordnet lat, daß 4»r durch dieselbe sichtbar ist.

   11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre auf die Oberfläche projiziert wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhaltene Videosignal der Schwellenwertanzeige unterworfen wird, us ein erfaßtes binäres Signal zu erzeugen, welches entweder anstelle des oder zusätzlich zu dem ursprünglichen Videosignal auf der Kathodenstrahlrohre dargestellt wird·

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   BAO ORIGINAL

   13. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre gelöscht wird» ua ein© gleichmäßige Beleuchtung des Bildschirms zu erzeugen» wenn die abgegrenzte Markierung abgetastet werden soll»

   14. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet» daß die Darstellung auf dein Bildschirm de*r Kathodenstrahlröhre auf die Fangelektrode eines Fotovervielfacher« scharf eingestellt wird und daß der Abtastfleck der Kathodenstrahlröhre und der Fotozelle kombiniert werden, ua einen Lichtpunktabtaster zu bilden.

   15· Verfahren nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet» daß die Abgrenzungen alt lichtundurchlässiger Tinte oder einen anderen Schreibmaterial auf der Oberfläche der Kathodenstrahlröhre oder einer Glasplatte hergestellt werden» die auf der Vorderseite derselben angeordnet ist·

   16. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet» daß zur Verringerung des Effektes der Veränderung des Lichts der Umgebung die Kathodenstrahlröhre eine Doppelphosphorröhre ist» wobei der sekundäre Phosphor eine Ultraviolettkomponente er-» zeugt und der Fotovervielfacher nur für Ultraviolettes Licht empfindlich ist«

   17. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß die Abgrenzung aus einer Linie in der Fora einer geschlossenen Schleif· oder aus einer Vielzahl von Punkten besteht, welche beispielsweise die Ecken eines Dreiecke oder Rechtecks oder ausgewählte Funkte von komplizierteren Formen bilden.

   18. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß die Abgrenzung mittels eines Zeichenstifts» eines Farbstilfee oder dergleichen hergestellt wird«

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   3 O 9 8 O 7 / t 2 5 7 bad original

   19· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aus einer durchsichtigen Platte besteht, die auf der Vorderseite der Darstellung des Feldes angeordnet ist.

   20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung elektronisch mittels eines Lichtschreibers auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlrohre hergestellt wird, welcher synchron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abgetastet wird.

   21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abgeleitete erste Bildsignal der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird, um die Darstellung des Feldes auf derselben darzustellen.

   22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die momentanen Koordinatenstellungen des Lichtschreiberβ relativ zum Abtastraster in einem Speicher gespeichert werden, welcher angesprochen wird, um die gespeicherten Signale als das zweite Bildsignal freizugeben.

   23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bildsignal verstärkt wird, um ein Helligkeitssteuersignal zu erzeugen, welches auf die Kathodenstrahlröhre zur Einwirkung gebracht wird, um die Helligkeit des Abtastflecke der Kathodenstrahlrohre entsprechend den Signalen aus dem Speicher einzustellen, um beispielsweise eine helle Zeilenspur oder eine helle Fläche auf der Kathodenstrahlröhre in dem Bereich derselben zu erzeugen, der durch die gespeicherten Koordinatenwerte bestimmt wird.

   24. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des zweiten Bildsignale in Taktimpulse umgewandelt werden, die, wenn sie verwendet werden, um eine Aufhellung des Abtastflecks der Kathodenstrahlrohre zu bewirken, welche syn-

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   BAD ORIGINAL

   chron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abgetastet wird, einen hellen Bereich auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre erzeugen» der in der Form dem abgegrenzten Umriß entspricht, und in der Grüße zu demselben proportional ist.

   25. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung aus dem Maskieren oder tibermalen eines ausgewählten Bereichs mittels eines Zeichenstifts, Farbstifts oder dergleichen besteht.

   26. Verfahren nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse durch Abtastung des tibermalten Bereiche und durch Schwellenwertanzeige der so erhaltenen Amplitudenschwankungen des zweiten Bildsignals erhalten werden.

   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse verwendet werden, um den Abtastfleck einer Kathodenstrahlröhre aufzuhellen, welcher synchron mit der Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben abtasten soll.

   2Θ. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem zweiten Bildsignal erzeugten Taktimpulse zum Einblenden des ersten Bildsignals verwendet werden, um das letztere freizugeben, welches entweder dem Bereich innerhalb der Abgrenzung oder dem Bereich außerhalb der Abgrenzung entspricht.

   29. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Abtastung der Abgrenzung abgeleiteten Taktimpulse verwendet werden, um jene Teile der Impulse des ersten Bildsignals zu entfernen, welche sich auf eine Verbindung zwischen zwei Bildpunkten beziehen, die sich überdecken oder berühren.

   30. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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   auf der Oberfläche eine 4 an einem Bildpunkt oder an einer Gruppe von Bildpunkten erforderliche Korrektur abgegrenzt wird, daß ein zweites Bildsignal erzeugt wird, welches die Abgrenzungen synchron mit der Erzeugung des ersten Bildsignals darstellt, und daß die ersten und zweiten Bildsignale kombiniert werden.

   31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bildsignal· amplitudenmodullerte Videosignale sind und daß die Kombination mittels einer Addiereinheit bewirkt wird, welche eine entsprechende Bandbreite aufweist.

   32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bildsignale binäre Signale sind, welche durch Schwellenwertanzeige der ursprunglichen amplitudenmodulierten Videosignale erhalten werden, und daß die Kombination durch ein Tor bewirkt wird, welches eine logische Oder-Funktion hat.

   33. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der fehlende Teil eines Bildpunktes, der in der Darstellung des Feldes dargestellt ist, auf der Oberfläche begrenzt wird, daß die Begrenzung abgetastet wird, um das zweite Bildsignal zu erzeugen, daß die Amplitudenschwankungen desselben angezeigt werden, um erfaßte Signalimpulse zu erzeugen, welche den fehlenden Teilen entsprechen, wobei die erfaßten Signalimp^ulse ein zusätzliches erfaßtes Signal bilden und die Impulse des zusätzlichen erfaßten Signale mit Jenem des ersten Bildsignale kombiniert werden, das durch Abtastung des Feldes oder eines Bildes desselben erhalten wird.

   34. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Bildpunkte, die in der Darstellung des Feldes als voneinander getrennt dargestellt sind, elektronisch verbunden werden, indem auf der Oberfläche ein UberbrUckungsteil abgegrenzt wird, um die lücke zwischen den beiden Bildpunkten in

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   der Dftrstellung des Feldes zu schließen» daß der abgegrenzte Bereich abgetastet wird» daß die dadurch erhaltenen Anplltudenschwankungen des Videosignals angezeigt werden und daß die erfaßten Signale alt $·η*η des ersten Bildsignals kombiniert werden.

   35. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abgrenzung auf der Oberfläche in einer von einer anderen Abgrenzung verschiedenen Farbe oder eines verschiedenen Grau hergestellt wird.

   36· Verfahren nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß die Xspulae des zweiten Bildsignals, die sich auf die eine Abgrenzung beziehen, von jenentgetrennt werden, die sich auf die andere Abgrenzung beziehen, indes das Licht gefiltert wird, das durch die Abgrenzungen hindurchgeht oder von denselben reflektiert wird, us unerwünschte Wellenlängen zu entfern« und die gefilterten Lichtstrahlen zwei getrennten Abtasteinriehtungen zuzuführen.

   37· Verfahren nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß getrennte verschiedene optische Filtereinrichtungen zwischen die OberfUehe und eine einzige Abtasteinrichtung während verschiedener Bildabtastungen eingeschaltet sind, üb eine W&sm von zeitsehrfachechaltung zu erzielen^ wobei das Ausgangssieiml der Abtasteinrichtung während der entsprechenden Bildabtastern eingeblendet wird, us die verschiedenen Bildsignal.® zu erzeugen·

   36. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet die getrennten Bildsignale für die nachfolgende gleichseitige

   Adresse gespeichert

   39. Verfahren nach Anspruch 53₉ dadurch gekennzeichnet, umB eine einzige Abtasteinrichtung verwendet wird und daw* von der Abtasteinrichtung erhaltene asplltudensodullerte Videosignal unter Bezugnahse auf eine Vielzahl von verschiedenen Schwellen«»

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   werten angezeigt wird» davit dl· verschiedenen Amplitudenschwankungen des Videosignals, die sich auf die verschiedenen Farben beziehen, voneinander unterschieden werden können.

   40. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß zusätzliche Abgrenzungen, welche eine ¥ verschlüsselte Information darstellen, dl· sich auf die Charakterlstlka von Bildpunkten in dem Feld bezieht, auf der Oberflache innerhalb der ersten Abgrenzungen hergestellt werden, sennn des. eine Codezahl ψ fur Beispiel I, II und nzjüsf^euBTaSr^ drei verschiedenen Famen verweitfejfc_ju»*-^n^eprechende Markierungen (zu* Beispi^l^V-»--©*·?^") auf die Zeichenblockoberfläche gezeijdiartrwerden, dasnVt dl· zu klassifizierenden Blldpunk-

   41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet» daß ein einziger Strich verwendet wird, ua die Fora eines Bildpunktes zu bezeichnen, sowie zwei Striche ftlr eine andere Fora und drei Strich· ftlr ein· dritte Fore, daß die die Strich· darstellenden Aaplltudenschwankungen des zweiten Bildsignals» die durch Abtastung der Begrenzungen erhalten werden, entschlüsselt werden und für jeden Bildpunkt ein charakterisierendes Infomatlonssignal erzeugt wird,·

   42. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläch· zusätzlich· Abgrenzungen hergestellt werden» welche abgetastet werden, um «in weiteres Bildsignal zu erzeugen, das als ein *wsgangasigna1 einen zugehttrigen Parametereoaputer zugeführt wird·

   43. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche jHbgrsnzunf innerhalb eines abgegrenzten Umrisses eines Bildpunkt·· gezeichnet wird, welcher gleich einer Abmessung des Bildpunktee ist» dafi ein zweites Bildsignal der zusätzlichen Abgrenzung durch Abtastung erhalten wird und daß 4s-

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   die Dauer der darauf bezüglichen Amplitudeiisehwankungen des erfaßten Bildsignals gemessen wird» um ein Maß der Länge der gezeichneten Linie zu erhalten.

   44. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Abtastung eines Feldes oder eines Bildes desselben^ um ein erstes Bildsignal zu erzeugen, welches das Feld darstellt, durch eine Einrichtung, die auf das erste Bildsignal anspricht, um eine Darstellung des Feldes zu erzeugen, durch eine Oberfläche, auf weücher oder durch welche die Darstellung sichtbar ist, durch eine Einrichtung zur Abgrenzung eines ausgewählten Bereichs auf der Oberfläche, durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Bildsignals, welches dem abgegrenzten Bereich entspricht, durch eine Einrichtung zum Erzeugen von Taktimpulsen aus den Impulsen des zweiten Bildsignals und durch eine durch die Taktimpulse betätigbare Sperreinrichtung zur Steuerung der Freigabe des ersten Bildsignals.

   45. Vorrichtung nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch einen Stromkreis zum Erzeugen von Taktimpulsen aus Impulsen von kurzer Dauer, die einem Bildpunktumriß entsprechen, wobei der Stromkreis enthält» eine bistabile Einrichtung mit Einstell- und RUckstelleingängen und einem Ausgang, welcher von NUIl auf ein Ausgangsslgnalniveau ansteigt, wenn sich die bistabile Einrichtung im eingestellten Zustand befindet, und welcher auf Null zurückkehrt, wenn sich die bistabile Einrichtung Im zurückgestellten Zustand befindet, eine Verzögerungeeinrichtung zun Verzögern der Ausgangssignale der bistabilen Einrichtung, um ein Zeitintervall In der Größenordnung einer Zellenabtastperiode, sowie einen Umkehrverstärker, welcher auf das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung und auf die dem Einstelleingang der bistabilen Einrichtung zugeführten Sifnale anspricht, um ein RUckstell signal zu erzeugen, wenn sich am Einstelleingang der bistabilen Einrichtung kein Signal befindet und wenn

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   auch an Ausgang der Verzögerungseinrichtung kein Signal vorhanden 1st.

   46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Verzögerungseinrichtung eingeführte Verzögerung um einen kurzen Zeitbruchteil kleiner 1st als eine Zeilenabtastperiode·

   47. Vorrichtung nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch einen Stromkreis zum Erzeugen von Taktimpuleen aus Bildsignalimpulsen, die durch Abtastung einer Omriöabgrenzung erhalten werden, wobei der Stromkreis enthält» eine wiedereinschaltbare monostabl-Ie Einrichtung, welche durch die hintere Kante eines Bildsignalimpulses in den unstabilen Zustand geschaltet wird, eine Verzögerungseinrichtung, welche eine Verzögerung einfuhrt, die der normalen RUckstellperiode der wiedereinschaltbaren monostabilen Einrichtung gleich ist, welche Impulse aufnimmt, die von den vorderen Kanten der Bildslgnallmpulse abgeleitet sind, ein Und-Tor, welches einen Bildsignalimpuls oder einen linstellausgang für eine bistabile Einrichtung erzeugt, wenn ein verzögerte β Vorderkantensignal mit dem unstabilen Zustand dtr monoetabilen Einrichtung kolnzldent 1st, und eine Einrichtung zum Zurückstellen der bistabilen Einrichtung, wenn sich die monostabile Einrichtung im zurückgestellten Zustand befindet und auch kein Bildsignalimpuls vorhanden 1st, wobei die Signale des «6 Elnstellausgangs der bistabilen Einrichtung die Taktimpulae bilden.

   48. Vorrichtung nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch eine Kompensatlonsverzugerungselnrlchtung, deren Verzögerung der noremalen RUokstellperiode der ¥ wlederelnsohaltbaren monostabilen Einrichtung gleich 1st, um die ersten Bildsignale zu verzögern, bevor sie auf die Sperreinrichtung zur Einwirkung kommen.

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   49. Vorrichtung nach Anspnseli kB₉ dactosh, daß das erste Bildsignal

   ist und daß die

   1 Verzögerungsleitung besteht.

   aas einer

   50. Vorrichtung nach Anspruch 4S₀ daß das erste Bildsignal ein biaSres Sigsml ist imä daß di@ KompensationsverzSgerungseinriclituag aus

   besteht.

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