Телевизионное устройство для формирования двухградационного сигнала графических изображений

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХСОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1663778(56) Авторское свидМ 1356260, кл, Н 04 тельство СССРй 7/18, 1986,ТРОЙСТВО ДЛЯ РАДАЦИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЙ ся к телевидению овышение точно-, . Для этого датчиандэртный ТВ на АЦП 2 и синх- АЦП 2, управляеная .2 - оваур фи чик 1 эзо- ерэвня, оси 8 и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС й 26 ,А. Бурцев, С,А.Лебедев(54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УС ФОРМИРОВАНИЯ ДВУХГ СИГНАЛА ГРАФИЧЕСКИХ (57) Изобретение относит (ТВ), Цель изобретения - п сти формируемого сигнала ком 1 формируется ст сигнал, который поступает рогенератор 4. На выходе Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в цифровых телевизионных (ТВ) системах передачи и обработки изображений. Цель изобретения - повышение тости формируемого сигнала.На фиг.1 представлена структэлектрическая схема устройства; награфики, поясняющие принцип формирния пороговых уровней.Устройство содержит (см.фиг,1) датТВ сигнала, аналого-цифровой преобрватель (АЦП) 2, компаратор 3, синхрогентор 4, формирователь 5 порогового уросчетчик 6 адресов, блок 7 хранения отнтельных пороговых уровней, сумматоррегистр 9 смещения. мом импульсами строби генератора 4, образует цифровой форме, кото один вход компаратора компаратора 3 поступаю ни, формируемые форми рый управляется синхр результате на выходе ком руется двухградацион н ы ских изображений, Цель выполнения формироват из счетчика б адресов, относительных пороговы тора 8 и регистра 9 сме которых вычисление по производится в два этап ляются их относительные абсолютные значения. 2 и рования от синхрося видеосигнал в рый поступает нэ 3. На другой вход т пороговые уроврователем 5, котоогенератором 4, В паратора 3 формий сигнал графичедостигается за счет еля 5, состоящего блока 7 хранения х уровней, сумма- щения, с помощью роговых уровней а: сначала опредезначения, а затем ойство работает следующим образом.Датчик 1 формирует на выходе стандартный ТВ-сигнал, который поступает на вход АЦП 2 и вход синхрогенератора 4, Синхоогенератор 4 выделяет иэ видеосигнала синхронизирующие и гасящие импульсы, необходимые для синхронизации работы устройства с ТВ-разверткой. На первом выходе синхрогенератора 4 формируется последовательность тактовых импульсов, которые поступают на счетный вход счетчика б. С второго выхода синхрогенератора 4 на второй вход АЦП 2 приходят импульсы стробирования. В результате на выходе АЦП 2 появляется видеосигнал в цифровой форме, который поступает на первый вход компаратора 3. Формирователь 5 формиру 1 бб 3778ет значение пороговых уровней (ПУ) для компаратора. Значения относительных ПУ для отдельных фрагментов кадра хранятся в блоке 7. Синхронно с телевизионной разверткой работает счетчик б адресов, формирующий адрес ячеек блока 7, из которых выбираются соответствующие значения относительных ПУ, На выходе сумматора 8 формируются абсолютные значения ПУ, которые получаются после суммирования значения относительных ПУ с кодом смещения с регистра 9 и поступают на компаратор 3. На выходе компаратора 3 формируется двухградационный сигнал графических изображений.В задачах, связанных с измерениями геометрических характеристик объектов по их двухградационному изображению, критерий выбора порогового уровня должен обеспечить формирование бинаризации двухградационного изображения объекта, размеры которого соответствовали бы размерам самого объекта, так как именно по изображению производятся измерения, На фиг, 2 а представлены теоретические кривые распределения интенсивности 1 на краю объекта (полуплоскости) при некогерентном освещении, Кривая 10 соответствует резкому изображению, кривая 11 - иэображению при некоторой расфокусировке. На кривых показана точка 1 О относительного уровня интенсивности, соответствующего истинному краю объекта. Положение точки инвариантно к расфокусировке для любого вида освещения, что используется для вычисления точки 1 О. Для того, чтобы размеры двуградационного изображения соответствовали размерам самого объекта, необходимо пороговый уровень выбирать равным уровню интенсивности 1 О. Значение 1 О практически не зависит от используемой длины волны излучения, характеристик объектива, а также от расфокусировки. Влияют на 1 О способ и характер освещения. Фактическое значение 1 О по полю изображения изменяется, например из-за неравномерного освещения объекта, что является источником погрешности. Реализация измерений размеров объекта по его изображению требует определения значений в различных точках поля изображения и выбора на основе этого пороговых уровней при формировании бинарного изображения. Найденные с учетомвышесказанного значения 1 О позволяютскомпенсировать неравномерность освещения объекта и повысить точность формирования двухградационного изображения,Рассмотрен один иэ методов вычисления значений ПУ в формирователе 5, Телевизионный кадр (поле изображения)10 15 20 25 40 50 нием 1 о и полученным выше значением интенсивности в центральном фрагменте,Полученная разница вычитается иэ значений интенсивности во всех фрагментах. Врезультате для каждого фрагмента находит 55 ся значение ПУ, соответствующеео, чтогарантирует формирование бинарного изображения с размерами, соответствующимиразмерам самого объекта,Таким образом, вычисление ПУ производится в два этапа, На первом этапе опре 30 35 разбивается на и частей по вертикали и щ частей погоризонтали, получая при этом ъ,в фрагментов, Включается освещение плоскости, на которой располагаются измеряемые объекты, при этом на плоскости объекты должны отсутствовать. Находятся номера телевизионных строк, соответствующие середине каждого фрагмента в вертикальном направлении. Получают распределение интенсивности однородного фона для каждой из выбранных строк. На фиг,2 б приведен возможный вид этого распределения (кривая 12), который зависит от равномерности освещенности объектной плоскости, Полученные кривые разбиваются на в частей по горизонтали (по числу фрагментов вдоль строки), находятся путем усреднения значения интенсивности в каждом интервале. На фиг,26 в качестве иллюстрации этого показано усреднение в некотором интервале, так как измерения проводилось на и строках и на каждой из них найдено в значений, то в результате найдено пхп значений по числу фрагментов в кадре. Полученные значения интенсивности характеризуют неравномерность освещенности, т.е, они определяют качество осветителя и являются его характеристикой. Для нахождения пороговых уровней, соответствующих уровню о, на плоскости располагают объект, который представляет собой фрагмент фотошаблона, имеющий границу "черное-белое" (см,фиг,2 в), которая должна попасть в центр экрана. На фиг, 2 г показано распределение интенсивности (кривая 14) по горизонтали (вдоль центральной строки растра) при сфокусированном изображении. Для нахождения точки о вводится расфокусировка оптической системы телекамеры (кривая 15), Точка пересечения кривой 14 и кривой 15 является инвариантной к расфокусировке точкой, это и есть точка 1 О, определяющая пороговый уровень в центре растра. Для получения пороговых уровней во всех фрагментах растра необходимо полученные значения распределения интенсивности "привести" к значению Ьо в центре растра. Для этого находится разница между значе 1663778деляются относительные значения ПУ путем снятия кривых распределения освещенности с последующим усреднением. На втором этапе определяются абсолютные значения ПУ путем приведения относитель ных ПУ к значению абсолютного ПУ, измеренного в центральном фрагменте растра с помощью расфокусировки. Значения ПУ изменяются в зависимости от силы света, которая обычно выбирается оператором для 10 создания оптимальных условий измерения, При этом изменение силы света изменяет пороговые уровни во всех фрагментах на одну и ту же величину. Соответственно в блоке 7 хранятся значения относительных 15 ПУ, взятые относительно некоторой прямой, параллельной оси Х (например, прямаяна фиг.2 б), Относительные пороговые уровни зависят от неравномерности освещенности, т,е. являются характеристикой осветителя. В 20 регистре 9 записан код, который позволяет относительные ПУ во всех фрагментах увеличить на соответствующую величину, т.е. на выходе сумматора 8 формирутюся значения абсолютных ПУ как сумма относитель ных ПУ и кода смещения. На фиг,2 г, например, показана прямая 4, относительно которой взяты ПУ. записанные в блок 7. Тогда величина кода смещеия в регистре 9 должна быть равна . После суммирования 30и на выходе сумматора формируются требуемые ПУ кривая 16 на фиг,2 г),Формула изобретения Телевизионное устройство для формирования двухградационного сигнала графических изображений, содержащее последовательно соединенные датчик телевизионного сигнала, аналого-цифровой преобразователь и компаратор,выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные синхрогенератор и формирователь порогового уровня, выход которого соединен с вторым входом компаратора, второй выход синхрогенератора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого объединен с входом синхрогенератора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формируемого сигнала, формирователь порогового уровня выполнен в виде последовательно соединенных счетчика адресов, вход которого является входом формирователя порогового уровня, блока хранения относительных пороговых уровней и сумматора, выход которого является выходом формирователя порогового уров- ня, второй вход сумматора соединен с выходом регистра смещения, вход которого является входом для установки кода смещения,1663778 ставитель В.Землянухинхред М.Моргентал Корректор. Т.Колб Редактор Г,Мозжецков Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 3 2275 Тираж 400 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5