Недетерминированные развертки

Эти развертки представляют собой шаг на пути создания телевизионных систем со статистическим согласованием. В настоящее время они применяются главным образом в телевизионной автоматике, где оперируют с более простыми, чем в телевизионном вещании, изображениями, статистические характеристики которых несложно оценить, например в системах автоматического анализа геометрических и оптических характеристик различных объектов, находящихся в поле зрения телевизионной камеры. Это могут быть и биологические микробъекты, и геологические структуры, и образцы изделий металлургической промышленности, и микропорошки корундов, искусственных алмазов и пр. Основные требования к этим видам разверток:

За цикл развертки передается минимальное количество элементов разложения из числа содержащихся в кадре, при котором, однако, информация не теряется.

Закон образования траектории развертки обеспечивает наиболее простой способ обработки сигнала изображения для извлечения необходимой информации.

Простота технической реализации.

Рассмотрим четыре вида недетерминированных разверток. Все они строятся по принципу разделения на два режима: поиска и слежения. В режиме поиска развертывающий элемент движется по заданной траектории, при попадании на изображение объекта он переходит в режим слежения, во время которого производится считывание информац ии и ее обработка.

Развертка со случайным выбором фрагментов изображения предназначена для передачи графической информации (рисунков) и основана на взаимодействии случайной и следящей разверток так, чтобы частота повторений любого из элементов линий рисунка была при передаче приблизительно одинаковой независимо от взаимного расположения линий.

В режиме поиска развертывающий элемент блуждает в поле изображения по прямым , отражаясь от границ кадра, как отражался бы упругий шар от борта биллиардного стола (рис. 2.13, а). Если в поле зрения отсутствует изображение, траектория поиска вследствие равномерности распределения координат создает на экране приемного устройства почти однородный слабо светящийся фон. При этом уже после нескольких отражений развертывающий элемент успевает побывать в разных частях кадра, т. е. бегло осмотреть все изображение. При встрече с линией рисунка система переходит в режим слежения по контуру рисунка, но свобода прослеживания предоставляется на стандартный, сравнительно малый промежуток времени, после чего направление прослеживания меняется на обратное (рис. 2.13, б) до возвращения развертывающего элемента к месту встречи с линией. На этом зарисовка фрагмента заканчивается, и развертывающий элемент возобновляет поиск до очередной встречи с контуром изображения. Фрагменты невелики, но зато они рассредоточиваются по всему кадру, облегчая целостное восприятие изображения на приемной стороне даже при медленной развертке. В результате накопления яркие линии рисунка оказываются четко видимыми на общем фоне засветки экрана приемной трубки без всякой дополнительной модуляции кинескопа.

Следящая развертка по площади. В режиме поиска развертывающий элемент построчно прочерчивает растр (рис. 2.14). При попадании элемента на границу изображения объекта 1 развертывающий элемент переходит в режим слежения и прочерчивает все поле изображения анализируемого объекта, затем вновь переходит в режим поиска, пока не попадет на изображение следующего объекта. Повторное считывание ранее проанализированных изображений исключается специальными логическими схемами. Развертка обеспечивает получение упорядоченной информации о каждом объекте в отдельности, что существенно упрощает анализ изображений. Однако при объектах сложной формы возникают большие погрешности. Например, участок 3 объекта 2 считывается, как отдельный объект.

Следящая развертка по контуру (рис. 2.15) отличается от рассмотренной тем, что в режиме слежения развертывающий элемент прочерчивает только контур изображения объекта.

При этом имеется возможность определить важнейшие геометрические характеристики объекта: длину контура, площадь, максимальный и минимальный линейные размеры. Развертка позволяет анализировать объекты сложной формы, экономична благодаря тому, что межстрочное расстояние в режиме поиска может быть выбрано значительно больше линейного размера развертывающего элемента. Однако анализ многоградационных изображений затруднен.

Контурно-рамочная развертка является комбинацией следящей развертки по контуру, и по площади (рис. 2.16). В режиме поиска развертка построчная. При переходе в режим слежения вначале осуществляется развертка по контуру изображения объекта, в результате которой определяются границы прямоугольной рамки, в которую вписывается изображение, затем производится построчная развертка поля рамки. После этого развертка вновь переходит в режим поиска до встречи с очередным объектом.

Контурно-рамочная развертка позволяет анализировать многоградационные изображения объектов сложной формы и получать по каждому из них упорядоченную информацию.