Устройство для колориметрической обработки изображений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликоваио 25,11,78.Бюллетень43 06 К 9/00 сударственный комитетсвета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 3) УДК 621.39 , 19 (088,8)(45) Дата опубликования описания 2(72) Авторы изобретен Тит нинградский ордена Ленина электротехническии институ им. В. И. Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИ 11Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в телевизионных автоматических устройствах для обработки цветных изображений.Известно устройство для автоматического анализа распределения цветности в исследуемом изображении, работающее в стандартном режиме разложения с использованием непрерывно-дискретного сканирования изображения 1.Недостатком устройства является дли тельность времени колориметрической обработки цветных изображений и ограниченные функциональные возможности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является известное устройство для колориметрической обработки изображений, со. держащее телевизионный датчик с блоком смены спектрозональных светофильтров, соединенный с блоком формирования дискретного растра, блок формирования цветоде ленных сигналов и блок анализа (2.Недостатком такого устройства также является длительность времени, затрачиваемого на колориметрическую обработку изображений, и ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью построения гистограммы цветности изображения. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные блоки формирования цветоделенных сигналов, ком. мутатор, блок управления и цифровой фильтр цветности, входы которого подключены к выходам блоков формирования цветоделенных сигналов, одни входы которых соединены с телевизионным датчиком, а другие - с соответствующими выходами коммутатора, вход которого подключен к одном из выходов блока формирования дискретного растра, другой выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока смены спектрозональных светофильтров, а выход - к управляющему входу блока формирования дискретного растра.Дополнительное Отличие предлаГаемОГО устройства от известных состоит в том, что в нем блок управления содержит цифровой логический узел и последовательно соединенные счетчики импульсов, вход одного из которых соединен с первым входом упомянутого блока, второй вход и выход которого подключены соответственно к одному из ВХОДОВ И ВЫХОДУ ЦИфроВОГО ЛОГИЧЕСКОГО УЗ- ла, другие Входы которого соединены с соответству 1 огцими выходами счетчиков импуль ВНа фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип сканирования анализируемого цветного изображения,15Устройство содержит телевизионный датчик 1, на мишень передающей трубки которого проецируется анализируемое изображение последовательно в трех спектральных 20 диапазонах. Датчик соединен с блоком 2 формирования дискретного растра, и блоками 3 формирования цветоделенных сигналов и блоком 4 смены спектрозональных светофильтров. Выходы блока 2 формиро 25 вания дискретного растра подключены к коммутатору 5 и блоку управления, состоящему из трех счетчиков 6, 7, 8 импульсов с соответствующими коэффициентами пересчета, соединенных последовательно, и цифрового логического узла 9, выход которого з 0 подключен к блоку 2 формирования дискретного растра. Одноименные выходы блоков 3 соединены между собой и подключены к соответствуюшим входам цифрового фильтра 10 цветности, выход которого соединен с блоком 11 анализа.35Работа устройства основана на использовании режима зонного и-элементного сканирования изображения, при котором количество выборок в пределах каждой из зон 40 равно и кратно общему числу элементов пространственно-квантованного изображения. При таком режиме все пространство квантованного изображения разбивается на зоны (фиг. 2,а), каждая из которых объединяет Одно и то же число элементов, равное 45 п (на фиг. 2 и = 4). Зонное сканирование позволяет уменьшить время анализа в и раз по сравнению с последовательным поэлементным анализом. Выбором числа и можно обеспечить требуемое соотношение между скоростью анализа и уровнем технической сложности измерительной части анализатора.Введение в устройство цифрового фильтра 10 цветности с цифровым выходом при водит к повышению быстродействия.Итак. время, необходимое для анализа всего изображения при использовании предлагаемого устройства., уменьшается в М,раз по сравнению с известными аналогичными силемами:де (,) - количество зон сканирования;К - число светофильтров;М - количество зон квантования цветоВого треугольника,При М = 10000, и = 4, Я = 2500, К = 3 и Т =0,02 с, Т,д =150 с=2,5 мин.Устройство работает следующим образом. Блок 2.формирования дискретного растра генерирует стробирующие импульсы, поступающие через и-канальный коммутатор 5 на последовательно подключаемые входы блоков 3 формирования цветоделенных сигналов, В соответствии с принципом зонного сканирования, описанным выше, полный анализ изображения закончится за Р = - , гдеЙо 1 М - количество вертикальных строк дискретного растра (фиг. 2) циклов работы блока управления. Каждый цикл соответствует анализу одной вертикальной строки и заканчивается при заполнении счетчика 8 импульсов, когда в логическом узле 9 формируется управляющий сигнал на смену горизонтального положения стробируюших импульсов (переход на соседнюю вертикальную строку растра). Заполнение счетчика 7 приводит к смещению зоны сканирования на и элементов вниз, которое в остальное время запрещается сигналом со счетчика 6 (так как изображение в каждом полукадре сканируется через один из трех светофильтров, это время составляет ЗТ,).Принцип формирования параллельных цветоделенных сигналов в блоках 3 при зонном сканировании для случая и = 4 иллк)стрируется диаграммами на фиг. 2,б. Каж дая из зон пространственно квантованного изооражения анализируется при трех светофильтрах - красном 1 к), зеленом (з) и синем (с) - фиг, 2, б, сменяющихся с частотой полей 1,= - . При этом формируется последовательность пачек импульсов - фиг. 2,б- -11, с числом импульсов в каждой пачке, равным и. Такая последовательность с помошью коммутирующих сигналов - фиг. 2, б, преобразуется в и последовательностей - фиг. 2,бУ, соответственно в каждом из измерительных блоков 3, в результате чего на входы цифрового фильтра 1 О цветности последовательно предъявляютсяк с 3 параллельные тройки сиГналоВ Уд, У, Ц фиг. 2,б. После обработки в фильтре цвет- ности поступивших напряжений, на одном из его М выходов генерируется сигнал, что соответствует совпадению координат цвет- ности анализируемого в данный момент элемента изображения с одной из М областей цветового графика.После окончания сканирования в олоке 11 анализа в соответствии с программойоможет быть подсчитано число элементов изображения, цветность которых соответствует каждой из элементарных областей цветового графика, что позволяет построить гистограмму цветности, или подсчитана величина суммарной площади фрагментов изображения, цветность которых соответствует заданной.Предлагаемое устройство легко реализуется на базе стандартных телевизионных датчиков, имеет допустимую скорость ана лиза и обеспечивает решение целого ряда задач, связанных с колориметрической обработкой в процессе автоматического анализа цветных изображений.15Формула изобретения 1. Устройство для колориметрической обработки изображений, содержащее телевизионный датчик с блоком смены спектро- ю зональных светофильтров, соединенный с блоком формирования дискретного растра, блок формирования цветоделенных сигналов и блок анализа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены дополнительные блоки формирования цветоделенных сигналов, коммутатор, блок управления и цифровой фильтр цветности, входы которого подклю 101 ены к Выходам Олоков форм 11 ровани 51 цв(.- тоделенных сигналов, одни входы которых соединены с телевизионным датчиком, а другие - с соответствующими выходами коммутатора, вход которого подключен к од 1 гому из выходов блока формирования дискретного растра, другой выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу олока смсн 11 спсктрозональных свс 1 Х 1 ф 11 льт- рОВ, я В 1)1 ход -- к 1 правля 10 шему Входу блока форм 11 рования дискретного растра.2. Устройство для колориметричсской обработки изображений по п. 1, отличающееся тем, что в нем блок управления содержит цифровой логический узел и последовательно соединенные счетчики импульсов, вход одного из которых соединен с первым входом упомянутого блока, второй вход и выход которого подключены соответственно к одному из входов и выходу цифрового логического узла, другие входы которого соединены с соответству 1 огцими выходами счетчиков импмльсов. Источники информации, принятые во вним ание при экспертизе:1. Быков Р. Е. и др. 3 искретн 11 я сканирую 1 цая система для исследования микро- объектов. Известия ЛЗТИ, вып, 134, 1973.2. А Вт 11 рс кое с видетельс т Во ГССР508 О, кл. Н 04 М 702, 19 3.К оставителхред О. Лураж 784 итета Совета Министров СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор Н. Веселкинааказ 6765/49 ЦНИИПИ Государствен по делам 113035, Москва Филиал ППП Паого ком изобре Ж.35, ент, г В. Киселеввая Корректор Н. ТупиПодписное