Устройство фильтрации импульсных помех на изображении

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИМТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЬ ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(54)(57) УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ НА ИЗОБРАЖЕНИИ, содержащее последовательно соединенные блок фотоэлектронного преобразования, блок вычитания, пороговый блок и первый переключатель, первый информационный вход которого соединен с выходом блока Фотоэлектронного преобразования, последовательно соединенные источник постоянного напряжения и сумматор, выход которого подключен к второму информационному входу первого переключателя первую линию задержки, вторую линию задержки, первый линейный экстраполя тор, входы которого подключены к выходам первой и второй линий задержки,.блок электронно-оптического преобразования и фоторегистрации и блок синхронизации разверток, выходи которого соединены с входами блока фотоэлектрического преобразования и блока электронно-оптического преобразования и Фоторегистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения ошибок фильтрации групповых импульсных прмех на изображении, в него введены дифференциатор сигнала, вход которого соединен с выходом порогового блока, первый и второй ограничители сигнала, входы которых подключены к выходу дифференциатора сигнала,последовательно соединенные первое реле времени, вход запуска ко-. торого соединен с выходом первого ограничителя сигнала, а вход сбро-. са - с выходом второго ограничителя сигнала, второе реле времени и второй переключатель, первый информационный вход которого соеди нен с выходом первого переключателя, второй информационный вход подключен к выходу сумматора, а выход соединен с входами первой и 1 второй линий задержки и входом бло.ка электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, третья линия задержки, вход которой соединен с выходом второго переключа-. теля, второй линейный экстраполятор, первый и второй входы которого соединены с выходами второй и третьей линий задержки соответственно,.и третий переключатель, первый и второй инФормационные входы которого соединены с выходами первого и второго линейных экстраполяторов соответственно, управляющий вход соединен с выходом второго реле времени, а выход подключен к второму входу блока вычитания и второму входу сумматора91 11204Изобретение относится к технике телевидения и может использоваться для фильТрации видеосигналов двумерных изображений, наблюдаемых на фоне импульсных помех. 5Известно устройство для фильтрации импульсных помех, содержаЩее ключ и пороговый блок, вход которого соединен с информационным входом ключа, а выход подключен к управляющему входу ключа 1 3.Недостатком данного устройства является низкая точность фильтрациигрупповых. импульсных помехНаиболее близким техническим решением к изобретению является уст" ройство фильтрации импульсных помех на изображении, содержащее последовательно соединенные блок фотоэлек" тронного преобразования, блок вычита ния, пороговый блок и первый переключатель, первый информационный вход которого соединен с выходом блока фотоэлектронного преобразования, последовательно соединенные, источник постоянного напряжения и сумматор, выход которого подключен к второму информационному входу первого переключателя, первую линию задержки, вторую линию задержки, первый линейный экстраполятор, входы которого подключены к выходам первой и второй линий задержки, блок электронно-оптического преобразования и фото" регистрации и блок синхронизации раэверток, выходы которого соеди- З 5 иены с входами блокафотоэлектронного преобразования и блок электронно-оптического преобразования и Фо торегистрации Г 23.Однако известное устройство способф но от 4 вльтровать только кратковременные импульсные помехи, не превышающие по длительности один элемент изображения.Цель изобретения - уменьшение ошибок фильтрации групповых импульс,ных помех на изображении.Цель достигается тем, что в устройство фильтрации импульсных помех на изображении, содержащее 5 О последовательно соединенные блок фотоэлектронного преобразования, блок вычитания, пороговый блок и первый переключатель, первый информационный вход которого соединен с выходом бло. 55 ка фотоэлектронного преобразования, последовательно соединенные источник постоянного напряжения и сумматор,выход которого подключен к второмуинформационному входу первого переключателя; первую линию задержки,вторую линию задержки, первый линейный экстраполятор, входы которого,подключены к выходам первой и второй линий задержки, блок электроннооптического преобразования и фоторегистрации и блок синхронизации раз-верток, выходы которого соединеныс входами блока фотоэлектронногопреобразования и блока электроннооптического преобразования и фоторегистрации, введены дифференциатор сигнала, вход которого соединен с выходом порогового блока, первый и второй ограничители сигнала,1 входы которых подключены к выходудифференциатора сигнапа, последова"тельно соединенные первое реле времени, вход запуска которого соединен с выходом первого ограничителя сигнала, а вход сброса - с выходом второго ограничителя сигнала, второе реле времени и второйпереключатель, первый информационный вход которого соединен с выходом первого переключателя, второйинформационный вход подключен квыходу сумматора, а выход соединен с входами первой и второй линий задержки и входом блока блокаэлектронно-оптического преобразования и фоторегистрации, третья линия задержки, вход которой соединен с выходом второго перекпючателя, второй линейный экстрапопятор, первый и второй входы которого соединены с выходами второйи третьей линий задержки соответственно, и третий переключатель,первый и второй информационныевходы которого соединены с выходами первого и второго линейных экстраполяторов соответственно, управляющий вход соединен с выходомвторого реле времени, а выход подключен к второму входу блока вычитания и второму входу сумматора,На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство фильтрации импульсных помех на изображении содержитблок 1 фотоэлектронного преобразова-.ния БФП 1, блок 2 вычитания, пороговый блок 3, первый и второй переключатели 4 и 5, дифференциатор 6 сиг1120491 4ния двух режимов экстраполяциивидеосигнала изображения.Первая линия 13 задержки осуществляет задержку сигнала на величину , несколько превышающую среднююдлительность выброса точечной импульсной помехи, вторая линия 14 я- задержки задерживает сигнал на ода- ну строку изображения С и третья1 О линия 15 задержки - на две строки иэображении 2 Тс. Соответственно х первый линейный экстраполятор 17формирует экстраполяционную оценку сигнала на.момент времени Со подвум точкам, лежащим на данной исоседней строке изображения, н второй линейный экстраполятор 18 - подвум точкам, лежащим на соседней ни и последующей за ней строках. В случае отсутствия выброса импульсной помехи третий переключатель 19находится в состоянии "1" и на входрлока 2 вычитания подается сигнал,получаемый в результате экстраполядии по строке и столбцу, так кактакая экстраполяция характеризу 19 ется большей точностью, чем экстраполяция по столбцу (точнее по двумближайшим строкам ).В случае присутствия во входном е- сигнале выброса импульсной помео- хи процедура фильтрации различна од . в режиме точечной и групповой поо" .мехи.ФТочечная импульсная помеха отон: фильтровывается следующим образом. 3нала, первый и второй ограничители 7 и 8 сигнала, первое и второереле 9 и 10 времени, источник 11постоянного напряжения ИПН), сумматор 12, первую, вторую и третьюлинии 13, 14 и 5 задержки (ЛЗ 1,блок 16 синхронизации разверток,первый и второй линейные экстраполторы (ЛЭ ) 17 и 18, третий переключтель 19, блок 20 электронно-оптического преобразования ( БЭПФ).Устройство фильтрации импульсныпомех на изображении работает следующим образом.Видеосигнал изображения образуется на выходе БФН, осуществляющего построчное "считывание" яркостей обрабатываемого изображения. Внекоторые. случайные моменты времев сигйале наблюдаются выбросы, соответствующие точечным и групповымимпульсным помехам, которые должныбыть отфильтрованы данным устройством.Фильтрация осуществляется следующим образом,С выхода третьего переключателяна вход бароха 2 вычитания подаетсясигнал 8 (йо), получаемый путемэкстраполяции на момент времени Сотфильтрованного от импульсной помхи сигнала, снимаемого с выхода втрого переключателя 5. На другой вх:блока 2 вычитания с выхода БФП 1 пступает входной видеосигнал 8 (й )полученный в результате фотоэлектрного преобразования. Сигнал разности Ь(й ) с выхода блока 2 вычитания Ь(Е) 8 И) 8(С) . 40 подается на вход порогового блока 3, выходной сигнал которого управляет работой первого переключателя 4. Ес" ли выброс импульсной помехи отсут" ствует, модуль сигнала разности 45Ь не превышает заданного порогового значения и сигнал на выходе порогового блока 3 равен нулю. Соответственно в.этом случае первый и второй переключатели 4 и 5 нахо- Ю дятся в состоянии "1 ф и на вход . БЭПФ 20 поступает неискаженный вход" ной сигнал с выхода БФП 1.Первая 13, вторая 14,третья 15 . линии задержки, первый и второй ли" 55нейные экстраполяторы 17 и 18, атакже третий переключатель )9 обеспечивают возможность использоваВ случае превышения модулем разностного сигнала й(со), снимаемого с выхода блока 2 вычитаниязаданного порога 8, выходной сигнал порогового блока 3 принимает значение, равное единице, ипереводит первый переключатель 4 всостояние П. В этом случае на выход устройства поступает экстраполированное значение сигнала 3 (С),поступакщее с выхода третьего переключателя 19, сложенное всумматоре 12 с некоторой подставкой Р, снимаемой с ИПН П, Введение подставки 8 необходимо для лучшей передачи контрастных перепадов в профильрованном изображении.В случае наличия во входном сигнале выброса групповой импульснойпомехи предлагаемое устройство работает следующим образом,112049Передний фронт выброса групповой импульсной помехи обнаруживаетсяпороговым блоком 3, выходной сигнал которого подается на вход дифференциатора 6 сигнала, с выхода ко торого снимаются положительные иотрицательные импульсы, соответствующие моментам переключения первого переключателя 4. Указанныйсигнап поступает на вход первого 10 ограничителя 7 сигнапа, осуществляющего ограничение импульсов отрицательной полярности, и на вход второго ограничителя 8 сигнала, ограничивающего импульсы положительной 15 полярности, С выходов ограничителей 7 и 8 сигналы подаются на входы первого реле 9 времени. Положительные импульсы запускают первое реле 9 времени, имеющее время срабатыва ния С в 2-3 раза, превь 1 шающеесреднюю длительность выброса точечной импульсной помехи. Выходные отрицательные импульсы сбрасывают первое реле 9 времени. Таким образом, 25 если в выходном сигнале присутствует выброс точечной импульсной помехи,длительность которого(первое. реле 9 времени не успевает срабатывать до конца и на его выходе не формируются никакие сигналы.Если во входном сигнале наблюдается групповая импульсная помеха, отрицательный импульс, соответствую 1 Ь/щий заднему фронту выброса помехиприходит на вход первого реле 9 времени через интервал времениГи оно успевает срабатывать, Срабатывание первого реле 9 времени фактически означает обнаружение выброса групповой импульсной помехи.В этом случае в момент срабатывания формируется положительный импульс, который переводит второй итретий переключатели 5 н 19 в состояние П и запускает второе реле 10 времени. При этом на выход устройства в течение времени, определяемого интервалом между моментом запуска и моментом срабатывания второго реле 1 О времени, поступает экстраполированный сигнал с выхода треть-его переключателя 19. Причем экстраполяция в режиме исправления групповой импульсной помехи производится ло двум точкам, лежащимна соседних строках изображения,так как строка выбита помехой и ееиспользование значительно повышаетошибки экстраполяции. Время срабатывания второго реле 1 О времени выбирается примерно равным чуть более)цл ительности выброса групповой импульсной помехи. Таким образом удается осуществить эффективное "исправление " выбросов групповой импульснойпомехи, что выгодно отличает ,предлагаемое устройство от известного,ИИПК Заказ 7760 44 Тираж б ал ППП Патент , г.Уагород,коеПроектная,