Телевизионный пространственный дифференцирующий фильтр

Телевизионный пространственный дифференцирующий фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз CoioTcKNx

Социалистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и919155 (6I) Дополнительное к авт.саид-ву (53)M. Кл. (22) Заявлено 11.11.79 (21) 2839070/18 09 с присоединением заявки №

Н 04 и 5/14

Гоеударстввнный номнтет

СССР (23) Приоритет

IIo делам нзаорвтеннй н открытнй

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 07.04.82 (53) УДК 621.397 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Ы. Григорьев, Н. H. Степанов н Я. Л. Штермер:

Ленинградский ордена Ленина электротехннческигг институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (7l) Заявитель (54) ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ

ДИФФЕРЕНЦИРУЮШИЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в телевизионной технике, предназначенной для обработки изображений ,с целью подавления или подчеркивания верхних пространственных частот: контуров объектов, контрастных перепацов яркости, точечных

5 или линейных элементов изображения, мелкоструктурных шумов и т. д.

Известен телевизионный пространственный дифференцирующий, фильтр, содержащий суммирующий усилитель и фоторезистивную матрицу, к шинам столбцов которой с одной стороны подключен источник питания через основной коммутатор шин столбцов, а с другой стороны — первый дополнительный коммута15 тор шин столбцов, при этом к шинам строк фоторезистивной матрицы с одной стороны подключены последовательно соединенные основной коммутатор шин строк и первый дополнительный коммутатор шин строк, а с другой стороны — второй дополнительный коммутатор шин строк (1), Однако в известном устройстве имеются

1аналоговые блоки памяти видеосигнала, что уменьшает точность анализа изображений из-за искажений сигналов при их перемещениях в элементах памяти, особенно при использовании твердотелых фотообразователей с высоким разрешешгем. Кроме того, наличие схем памяти снижает надежность и увеличивает необходимый объем оборудования.

Цель изобретения — упрощение устройства гтутем исключения аналоговых блоков памяти.

Для достижения поставленной цели в телевизионный поостоаггственный дифференцирующий фильтр, содержащий суммирующий усилитель и фоторезистивную матрицу, к шинам столбцов которой с одной стороны подключен источник питания через основной коммутатор шин стоб1loB, а с другой стороны — первый дополнительный коммутатор шин стобцов,, ври этом к шинам строк фоторезистивной матрицы с одной стороны подключены последовательно соединенные основной коммутатор шин строк и первый дополнительный коммутатор шин строк, а с другой стороны — второй дополнительный коммутатор шин строк, введены последовательно соединенные дополнительньгй ис3 9191 точник питания и второй дополнительный ком мутатор шнн столбцов, при этом второй до полнительный коммутатор шин столбцов последовательно соединен с основным коммутатором шин столбцов, а выходы основного коммутатора шин строк и первого дополнительного коммутатора шин строк подключены к соответствующим входам суммирующего усилителя.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для

16 полиапертуры ЗхЗ элемента; на фиг. 2 — многоэлементная апертура, где а — метод образования полиапертуры, б - полученные коэффициенты прозрачности в примере анализа Зх3 элемента.

Устройство содержит суммирующий усилитель1, фоторезистивную матрицу 2, источник-

3 питания, основной коммутатор 4 шин стобцов, дополнительные коммутаторы 5 и 6 шин столбцов, дополнительный источник 7 питания, основной коммутатор 8 шин строк, дополнительные коммутаторы 9 и 10 шин строк.

Устройство работает следующим образом, В процессе анализа изображения основной коммутатор 4 шин столбцов коммутирует последовательно столбец за столбцом к источ- нику 3 питания, а основной коммутатор 8 шнн строк -коммутирует последовательно строку за строкой и подключает коммутируемую строку к одному из входов суммирующего усилителя 1. Основные коммутаторы 4 и 8 шин столбцов и строк подключают в каждый момент времени выбранные шины, все другие шины в это время замыкаются на корпус. Одновременно дополнительные коммутаторы 5 и

6 шин столбцов подключают соседние относительно коммутируемых в данный момент основным коммутатором 4 шины столбцов к дополйительному источнику 7 питания. Дополнительные коммутаторы 9 и 10 шин строк также подключают соседние относительно основного коммутатора 8 шины строк к друтому входу суммирующего усилителя 1 с весовыми коэффициентами, знаки и величины которых определяются алгоритмом обра ботки.

На выходе суммирующего усилителя 1 формируется сигнал, являющийся результатом пространственной фильтрации изображения. спроектированного на фоторезистивную матрицу 2. Предлагаемая структура устройства позволяет проводить пространственную фильтрацию изображений без элементов хранения информации в реальном масштабе времени и, вследствие отсутствия памяти не обладает недостатками прототипа.

Для случая выделения точечных объектов на сложном фоне при размере многоэлементной апертуры Зх3 элемента фоторезистивной матрицы 2 устройство может иметь следующую структуру. Основные коммутаторы 1 8

55 4 коммутируют по одной шине столбцов и строк, а дополнительные коммутаторы 9, 10 и 5, б— по две шины строк и столбцов (по одной шине по обе стороны относительно шины, коммутируемой основными коммутаторами). Основной коммутатор 4 шин столбцов подключает шины к положительному источнику 3 литания

+Е, а дополнительный источник питания 7 величиной минус Е/2 подключается к соседним шинам столбцов через дополнительный коммутатор 6 шин столбцов. Основной коммутатор 8 шин строк подключает сигнал с центральной строки многоэлементной апертуры ко второму

I входу суммирующего усилителя 1 со знаком плюс и единичным весовым коэффициентом, а дополнительный коммутатор 10 шин строк подключает сигнал с соседних строк к первому входу суммирующего усилителя 1 со знаком минус и весовым коэффициентом 0,5, На выходе суммирующего усилителя 1 получают сигнал от многоэлементноч апертуры с коэффициентами прозрачности, показанными на фиг. 2б. Если такая многоэлементная аперту ра анализирует однотонное (равной яркости) изображение, то на выходе сигнал равен нулю, так как суммарный сигнал от периферийных элементов равен — 1 (пусть Š— 1Â), а от центрального элемента апертуры +1 и в итоге алгебраической суммы нуль. Если же анализируется изображение с мелденно иэл еняющимся яркостным фоном и яркими точками, размером в один элемент фоторезистивной матрицы, то устройство выделяет эти яркие точки и подавляет низкочастотные изменения фона, так как такач многоэлементная апертура является дифференцирующим пространственным фильтром.

Приведенный пример позволяет оценить эффективность применения предлагаемого устройства для пространственной фильтрации изображений, выраженную, в частности, в полном устранении устройств памяти и сокращении числа коммута торов шин строк. Кроме сокращения объема оборудования ожидается также увеличение точности и достоверности анализа из-за уменьшения ошибок, связанных с использованием блоков памяти.

Формула изобретения

?елевизионный пространственный дифференцирующий фильтр, содержащий суммирующий усилитель и фоторезистивную матрицу, к шинам столбцов которой с одной стороны подключен источник питания через основной коммутатор шин столбцов, а с другой стороны — первый дополнительный коммутатор шин столбцов, лри этом к шинам строк фоторезистивной матрицы с одной стороны подключены после5 91 довательно соединенные основной коммутатор шин строк и первый дополнительный коммутатор шин строк, а с друтой стороны — второй дополнительный коммутатор шин строк, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства путем исключения аналоговых блоков памяти, введены последовательно соединенные цополнительный источник питания и второй дополнительный коммутатор шин столбцов, при этом второй дополнительный

9155 6 коммутатор шин столбцов последовательно соединен с основным коммутатором шин столбцов, а выходы основного коммутатора шии строк и первого дополнительного коммутатора шин строк подключены к соответствующим входам суммирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 773959, о кл. H 04 и 5/14, 1977 (прототип).

919155 .Ц 4

Составитель В. Маврин

ТехРед Т Мато а КОРРектоР М.шаро

Редактор В, Петраш

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 21бб/43 Тираж 685

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д 4/5