Устройство для обработки изображений

Устройство для обработки изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (s)) < 0 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3837923/24-24 (22) 03.0!.85 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 ., (72) В.Г.Толчин, В.К.Ероховец, А.А.Борискевич, О.А.Семенов и С.М.Козлов (53) 772.99(088.8) (56) Алексенко А.Г., Коломбет Е.А

Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых. ИС. -М.: Радио и связь, 1981, с. 75-77; 100-101.

Авторское свидетельство СССР

В 1059585s кл. С 06 K 9/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике .и предназначено для использования в устройствах ввода изображений в ЭВМ . или вывода изображений на регистриру " ющий элемент точечно-растрового типа.

Целью изобретения является повышение точности устройства обработки изобра" ..жений путем специального сглаживания и дифференцирования видеосигнала.

Устройство включает телевизионный датчик видеосигнала, блок сжатия видеосигнала, графический индикатор, три блока суммирования, блок вычитания, блок деления, пороговый элемент, детектор абсолютного значения видеосигнала, три элемента задержки, два

O компаратора, блок управления и эле- щ мент И. 3 ил.

1249552

Изобретение относится к области

t телевизионной техники и может быть использовано в системах обработки информации, в частности в устройствах ввода изображений в ЭВМ или вывода иэображений на регистрирующий элемент точечно растрового типа, а также в информационно-поисковых системах.

Целью изобретения является повышение точности обработки изображений путем специального сглаживания и пос,педующего дифференцирования видеосигнала.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройстйа; на фиг. 2— схема блока управления; на фиг. 3— пример обработки видеосигнала пред.пагаемым устройством.

Схема предлагаемого устройства (фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1 видеосигнала, блок 2 сжатия видеосигнала, включающий 2К-1 последовательно соединенных элементов задержки (нафиг.1 представленслучай для К=2), аналоговые блоки 3-5 суммирования, аналоговый блок 6 вычитания, аналоговый блок 7 делейия, пороговый элемент 8, детектор 9 абсолютного значения видеосигнала, блок 10 управления, первый элемент 11 задержки, первый компаратор l2, второй элемент l3 задержки, второй компаратор 14, пиковый детектор 15, графический индикатор 16, триггер 17, элемент И 18, третий элемент 19 задержки.

Блок 10 управления (фиг. 2) содержит первый 20 и второй 21 пороговые элементы, первый 22 и второй 23 элементы И, элемент НЕ 24, третий элемент И 25, ключи 26 и 27. ,На фиг. 3 обозначены а — последо— вательность видеоимпульсов на выходах телевизионного датчика 1 или первого блока 3 суммирования; — за" держанная последовательность видеоимпульсов на 2К-1 периодов их следования на выходах блока 2 сжатия или блока 4 суммирования; — последовательность сигналов локального контраста на выходе делителя 7; последовательность сигналов локального контраста по модулю на выходе блока 9 детектора абсолютного значения сигнала и сигнал порогового локального контраста телевизионного датчика 1 на выходе пикового детектора

15; ф — сигнал на выходе триггера 17.

Телевизионный датчик 1 может быть выполнен на основе серийно выпускаемых линейного или матричного фоточувствительных приборов с зарядной связью (например, К 1200ЦЛи К 1200ЦМ 1) Элементы 2, 11, l3 и 19 задержки служат для задержки видеоимпульсов на период их следования.

Аналоговые блоки суммирования 3-5 вычитания 6 и деления 7. служат для формирования последовательности сигналов локального контраста соседних элементарных раст-элементов строки изображения.

Устройство для обработки изображений работает следующим образом.

В режиме определения амплитуды сигнала порогового локального контраста телевизионного датчика 1 на вход устройства подается нулевой сигнал, который поступает через элемент HE 24 на первый вход третьего элемента И 25, разрешая его работу, и на первый вход второго элемента

И 23, запрещая его работу, а соответственно работу ключа 26 и триггера 17, находящегося в нулевом исходном положении. Следовательно, в этом режиме не осуществляется регистрация изображения на индикаторе 16, Затем путем равномерной засветки те-,. левизионного датчика 1 на его выходе формируется последовательность видеоимпульсов, обусловленная неоднородностью шумовых характеристик и параметров дискретных фоточувствительных элементов телевизионного датчика 1. Эта последовательность непосредственно и через группу элементов 2 задержки, где задерживается на (2К вЂ” 1) периодов следования видеоимпульсов, поступает соответственно на первый 20 и второй 21 пороговые элементы, на выходе которых вырабатываются сигналы, определяющие начало и конец обработки видеосионала строки и отпирающие первый элемент

И 22. Сигнал с выхода элемента И 22 поступает на второй вход открытого элемента И 19, выходным сигналом которого открывается ключ 27. Кроме того, видеосигнал с выхода телевизионного датчика 1 непосредственно и через группу элементов 2 задержки поступает соответственно на вход в группу (К-1) входов блока 3, а

1249552

55 также на группу K входов блока 4. Через время, равное (2К-1) периодам следования видеоимпульсов телевизионного датчика 1, с помощью первого

3 и второго 4 блока суммирования формируется первая пара соседних укрупненных фазочувствительных элементов, а каждая последующая пара укрупненных элементов — через период следования видеоимпульсов. С выхода блока 3 последовательность видеоимпульсов (фиг. 3 а ) от второго укрупненного фоточувствительного элемента пары поступает на первые входы блоков 5 и 6, а с выхода блока 4 последовательность видеоимпульсов (фиг. 3 Е) от первого укрупненного фоточувствительного элемента пары — на вторые входы блоков 5 и б.

Блоки 5 и 6 осуществляют вычитание амплитуд видеосигналов от первого и второго укрупненных фоточувствительных элементов и их суммирование.

Разностные и суммарные сигналы поступают соответственно на первый и второй входы блока 7 деления, на выходекоторого формируется последовательность сигналов локального контраста телевизионного датчика !. Эта последовательность поступает на вход детектора 9 выделения абсолютного значения сигнала, на выходе которого формируется последовательность сигна- лов локального контраста по модулю, которая через первый вход открытого ключа 27 поступает на пиковый детектор 15. Пиковый детектор 15 выделяет и запоминает сигнал порогового локального контраста телевизионного датчика 1 — максимальный из его сигналов локального контраста.

В режиме обработки изображений ,на вход устройства подается единичный сигнал, который разрешает работу второго элемента И 23 и запрещает работу третьего элемента И 25, а соответственно и работу ключа 27. Затем обрабатываемое изображение проецируется на телевизионный датчик 1, который путем построчного растрового сканирования и преобразования освещенности растр-элементов каждой строки изображения в электрические сигналы на выходе формирует последовательность видеоимпульсов, содержащую гладкую фоновую составляющую. Эта последовательность непосредственно и через группу элементов 2 задержки, 5

3S

45 где задерживается на (2К-1) периодов следования видеоимпульсов, поступает соответственно на первый 20 и второй

21 пороговые элементы, на выходе которых вырабатываются сигналы, определяющие начало и конец обработки видеосигнала строки изображения и отпирающие первый элемент И 22. Сигнал с выхода элемента И 22 поступает на второй вход открытого элемента

И 23, выходным сигналом которого разрешается работа триггера 17 и открывается ключ 26. Кроме того, последовательность видеоимпульсов с выхода телевизионного датчика I непосредственно и через группу элементов 2 задержки поступает соответственно на вход и. группу (2К- 1) входов блока 3, а также на группу К входов блока 4. Через время, равное (2К-1) периодам следования видеоимпульсов телевизионного датчика 1 с помощью блоков 3 и 4 формируется первая пара соседних укрупненных растр-элементов строк иэображения, а каждая последующая пара укрупненных растр-элементов — через период следования видеоимпульсов. С выхода блока 4 последовательность видеоимпульсов (фиг.За) от второго укрупненного растр-эле мента пары поступает на первые входы блоков 6 и 5, а с выхода блока 4 последовательность видеоимпульсов (фиг. ЗЕ) от первого укрупненного растр-элемента пары — на вторые входы блоков 6 и 5. Блоки 6 и 5 осуществляют вычитание амплитуд видеоимпульсов от первого и второго укрупненных растр-элементов и их суммирование. Разностные и суммарные сигналы поступают соответственно на первый и второй входы блока 7 деления, на выходе которого формируется последовательность сигналов локаль-. ного контраста строки обрабатываемого изображения (фиг. ЗЬ), Эта последовательность поступает на входы первого порогового элемента 8 и детектора 9 выделения абсолютного значения сигнала. Последовательность сигналов, несущая информацию о знаке сигналов локального контраста, фор мируется на выходе порогового элемента 8 и через первый элемент 11 задержки, где задерживается на периодов следования видеоимпульсов, поступает на первый вход триггера 17.

Последовательность сигналов локально,го контраста по модулю (фиг. Зй) 249552 Ь видеосигнала, блок сжатия видеосиг нала, состоящий из 2К -1 последова10

Б 1 формируется на выходе детектора 9 выделения абсолютного значения сигнала и через первый вход второго открытого ключа 2б поступает на первый вход второго компаратора 14, на вто- рой вход которого подается сигнал порогового локального контраста (фиг. 32) с выхода пикового детектора 15. Когда уровень напряжения на первом входе компаратора 14 превысит уровень напряжения на его втором входе, на выходе выбирается сигнал, который поступает через второй элемент. 19 задержки, где задерживается на K периодов следования видеоимпульсов, на.второй вход элемента И 18, Кроме того, последовательность сигналов локального контраста по модулю (фиг. 31,) подается на первый вход первого компаратора 12, а через элемент 13 задержки — на ere второй вход. Когда уровень напряжения на втором входе компаратора 12 превысит уровень напряжения на его первом входе, на выходе вырабатывается сигнал, запаздывающий на периодов следования видеоимпульсов по сравне— яию с моментом определения максимальных амплитуд сигналов локального контраста, превьш ающих амплитуду локального контраста телевизионного датчика 1., Этот сигнал поступает на первый вход элемента И 18, на выходе которого вырабатывается сигнал, который указывает на переход видеосигнала от уровня белого к уровню черного (или наоборот) и поступает на триггер 17, находящийся в нулевом исходном состоянии. Первый 11 и второй 13 элементы задержки предназначены для временного согласования моментов определения сигнала максимального локального контраста, его знака и амплитуды. Переход триггера 17 в единичное или нулевое состояние определяется соответственно наличием или отсутствием сигнала на его первом входе при обязательном присутствии на его втором входе. Форма сигнала на выходе триггера 17 показана на фиг. 3 . Сигнал с выхода триггера

17 поступает на вход графического индикатора 16„ например графического цисглея, где визуально наблюдается изображение.

Формула из об ре те ния . Устройство для обработки изображе ний, содержащее телевизионный датчик

2з

40 с1

55 тельнс соединенных элементов задержки„ где К вЂ” степень сжатия видеосигналов, и графический индикатор, причем вход первого элемента задержки блока сжатия видеосигнала соединен с выходом телевизионного датчика видеосигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый аналоговый блок суммирования, первый вход которого подключен к выходу телевизионного датчика видеосигнала, а другие К --i входов подключены к соответствующим выходам с первого no k -1-й элементов задержки блока сжатия видеосигнала, второй аналоговый блок суммирования,K входов которого подключены к соответствующим выходам других 1 элементов задержки блока сжатия вйдеосигнала, третий

1 аналоговый блок суммирования и аналоговый блок вычитания, входы которых годключены к выходам первого и второго аналоговых блоков суммирования соответственно, аналоговый блок деления, первый и второй входы которого соединены с выходами аналогового блока вычитания и третьего аналогового блока суммирования соответственно, пороговый элемент и детектор абсолютного значения видеосигнала, входы которых подключены к выходу аналогового блока деления, первый элемент задержки, вход которого сое" динен с выходом порогового элемента, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом детектора абсолютного значения видеосигнала, второй элемент задержки, вход которого подключен к выходу детектора абсолютного значения видеосигнала, а выход соединен с вторым входом первого компаратора, блок управления, первый вход которого является входом устройства, а второй, третий и четвертый входы подключены к выходам телевизионного датчика видеосигнала, послецнего элемента задержки блокасжатия видеосигналаи входу второго элемента задержкисоответственно,второй компаратор, первый вход которого соединен с первый выходом блока уп/ равления, пиковый детектор, вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход соединен с вторым входом второго компаратора, третий элемент задержки, вход кото1249552 рого соединен с выходом второго ком,паратора, элемент И, первый вход которого подключен к выходу первого компаратора, а второй вход соединен с выходом третьего элемента задержки, триггер, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами .первого элемента задержки, элемента И и третьего выхода блока управления соответственно, а выход подключен к входу графического индикатора.

1249552 Рован

Фа а&я

Корректор А. ОбРУчаР .

Тираж 671

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 с

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Гратилло

Заказ 4327/51

Составитель А. Краснов

Техред В. Кадар