Устройство фильтрации импульсных помех на изображении

ае аи СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Н 04 В 5/44 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(56) 1. Патент СНА 9 4042959,кл. 358-167, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3355021,кл. Н 04 И 5/44, 16.11.81 (прототип) .(54)(57) уСТРОЙСВО фИЛТРАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ НА. ИЗОБРАЖЕНИИ, содержащее блок фотоэлектронного преобразования и блОк электронно-оптическогопреобразования и фоторегистрации, кпервьи входам которыхподключены соответствующие выходы блока синхрониза-ции разверток, последовательно соединенные блок вычитания, пороговыйблок и переключатель, первую и вторуюлинии задержки, входы которых объединены и подключены к входу блока электронно-оптического преобразования ифоторегистрации, а выходы подключенык соответствующим входам блока линейной экстраполяции., выход которогосоединен с первым входом блока вычитания, и сумматор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности фильтрации на квантованныхизображениях, в него введены третьялиния задержки, включенная между выходом блока фотоэлектронного преобразования и вторым входом блока вычитания, четыре канала обработки сигнала,причем первый канал обработки сигнала содержит ключ, а каждый из осталь" ных каналов обработки сигнала содержит последовательно соединенные линию задержки и ключ, причем вход ключа первого канала обработкисигнала и входы линий задержки остальных каналов обработки сигнала объединены и подключены к выходу блока фотбэлектронного преобразования, а выходы ключей всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу переключателя, второй информационный вход которого соединен с вторым входом блока вычитания, а выход - с входом блока электронно-оптическогопреобразования и фоторегистрации, дешифратор и шесть компараторов, при" чем вход. ключа первого канала обработки сигнала соединен с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, вход ключа второго канала обработки сигнала соединен с вторым входом первого и первыми входами четвертого и пятого компараторов, вход ключа третьего канала обработки сигнала соединен с вторыми входами второго и четвертого и первым входом шестого компараторов, выход ключа четвертого канала обработкй сигнала соединен с вторыми входами третьего, пятого и шестого компараторов, выход каждого компаратора подключен к соответствующему входу дешифратора, каждый из выходов которого подключен к управляющему входу ключа соответствующего канала обработки сигнала.Изобретение относится к технике обработки изображений, в частности к устройствам фильтрации видеосигна-лов двумерных изображений, наблюдаемых на Фоне импульсных помех. 5Известно устройство, предназначенное длб фильтрации видеосигналов, наблюдаемых на фоне импульсных помех, содержащее транзисторный пороговый блок, имеющий порог срабатывания не О сколько больший, чем средняя амплитуда видеосигнала, При появлении импульсной помехи пороговьй блок срабатывает и блокирует входной сигнал 1 .Недостатками данного устройства 15 являются относительно низкая точность фильтрации и плохое качество субъективного восприятия обработанных изображений ввиду большого сглаживания резких перепадов яркости (контуров) 20 на исходном изображении.Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство фильтрации импульсных помех на изображении, содержащее блок фото электронного преобразования и блок электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока синхронизации разверток, ЗО последовательно соединенные блок вычитания, пороговый блок в переключатель, первую и вторую линию задерж" ки, входы которых объединены и подключены к входу блока электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, а выходы - к соответствующим входам блока линейной экстраполяции, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, и сумматор, вы О ход которого подключен к входу блока электронно-оптического преобразования и Фоторегистрации и объединенным входам линий задержек, два блока умножения включенные между выходами 45 переключателя и входами сумматора, другие входы блоков умножения подключены к другому входу и выходу блока вычитания соответственно 12 .Однако известное устройство имеет 50 низкую точность фильтрации импульсных помех на квантованных изображениях, ,т.е. изображениях, перепады яркостей которых представляются в виде нескольких фиксированных уровней (гра 55 даций). Подобные задачи встречаются, например, при передаче изображений с малоградационным представлением яркостей по телевизионным каналам связи, использующим непрерывный аналоговый метод передачи яркости с большим динамическим диапазоном.Цель изобретения - повышение точности фильтрации на квантованных изображениях.Цель достигается тем, что в устройство фильтрации импульсных помех на изображении, содержащее блок фотоэлектронного преобразования и блок электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока синхронизации разверток, последовательно соединенные блок вычитания, пороговый блок и переключатель, первую и вторую линии задержки, входы которых объединены и подключены к входу блока электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, а выходы подключены к соответствующим входам блока линейной экстраполяции, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, и сумматор, введены третья линия задержки, включенная между выходом блока фотоэлектронного преобразования и вторым входом блока вычитания, четыре канала обработки сигнала, причем первый ка - нал обработки сигнала содержит ключ, а каждый из остальных каналов обработки сигнала содержит последовательно соединенные линию задержки и ключ, причем вход ключа первого канала обработки сигнала и входы линий задержки остальных каналов обработки сигнала объединены и подключены к выходу блока фотоэлектронного преобразования, а выходы ключей всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматсра, выход которого подключен к первому информационному входу переключателя, второй инФормащюнный вход которого соединен с вторым входом блока вычитания, а выход - с выходом блока электронно- оптического преобразования и Фоторегистрации, дешифратор и шесть компараторов, причем вход ключа первого канала обработки сигнала соединен с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, вход ключа второго канала обработки сигнала соединен с вторым входом первого и первыми входами четвертого и пятого компараторов., вход ключа третьего канала обработки сигнала соединен с11336 9 Мс поступающее далее на вход пороговогоблока 9Если абсолютная величина 10 разности Ь(С) оказывается меньше некоторого порогового значения А д , товыходной сигнал порогового блока 9равен "0" и переключатель 7 находится в состоянии 11. При этом на выход 5 устройства поступает неискаженныйвходной сигнал с выхода БФП 1. Еслиже модуль А(1) превышает порог, выходной сигнал порогового блока 9 равен "1". При этом переключатель 7 пе реводится в состояние 1, что соответствует принятию решения об обнаружении выброса импульсной помехи. В этомслучае на вход БЭПФ 3 подается экстраполярное значение видеосигнала, полу ченное методом ранговой интерполяции(экстраполяции) .Алгоритм ранговой интерполяциисводится к следующему. Именно значения яркостей точек В,С, Д, Е; Ви 5 , лежащих в окрестности точки А,ранжируются в порядке возрастанияих яркостей, после чего из ранжированного ряда выбирается значение яркости, стоящее в нем в середние (фиг.3). вторыми входами второго и четвертогои первым входом шестого компараторов,выход ключа четвертого канала обработки сигнала соединен с вторымивходами третьего, пятого и шестогокомпараторов, выход каждого компаратора подключен к соответствующемувходу дешифратора, каждый из выходовкоторого подключен к управляющемувходу ключа соответствующего каналаобработки сигнала.На фиг.1 приведена структурнаяэлектрическая схема предложенногоустройства; на фиг.2 -расположениеточек отсчетов на изображении; нафиг.З - ряды значений яркостей отсче-.тов изображений.Устройство содержит блок 1 фотоэлектронного преобразования (БФП),блок 2 синхронизации разверток, блок3 электронно-оптического преобразования и фоторегистрации (БЭПФ), первую и вторую 5 линии задержки,третью 6 линию задержки, переключатель 7, блок 8 вычитания, пороговыйблок 9, сумматор 10, блок 11 линейнойэкстраполяции, четыре канала обработ-,ки сигнала, содержащие линии 12 - 14задержки и ключи 16 - 18, шесть компараторов 19 - 24 и дешифратор 25,Устройство работает следующим образом.БФП 1 формирует построчную развертку видеосигнала обрабатываемогоизображения, которая подается на линию 6 задержки и линии задержки с 12по 14 каждого канала обработки сигнала. На выходах указанных линий задержки формируются сигналы, соответствующие моментам времени , Б , В , 40Г, , 1, Ж и 3 (фиг. 2) . Именно,точке А соответствует точка изображения, в которую производится оценказначения яркости в данный момент,точки о - 3 - точки в окрестности обрабатываемой точки А.Цепь линия 6 задержки, блок 8 вычитания, пороговый блок 9 - цепь обнаружения выбросов импульсной помехи. Линии 4 и 5 задержки и блок 11 50формируют линейную экстраполяционнуюоценку Я (й) сигнала в точку 3 позначениям сигнала, наблюдаемьм впредыдущие моменты времени (по точкамГ и с ). Сигнал Я 9 сподается на 55вход блока 8 вычитания, на второйгход которого с выхода линии 6 задержки подается текущее значение 92 4сигнала Я(й), приведенное к тому жемоменту времени. На выходе блока 8вычитания формируется значение разности В соответствии с изложенным алгоритмом формирование ранговой интерполяционной оценки в предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом.Сигналы с выходов линий 12-14 задержки попарно подаются на входы компараторов 19-24 сигналов так, что каждой паре каналов обработки сигнала задержки соответствует один компаратор. Компараторы 19-24 имеют характеристику вида О, если Я с Я ВИ1, если Я 1 3 Яз где Я 1 й Я - сигналы соответственно2.на первом и втором компараторах 19,20.Таким образом, параллельный двоичный код, формируемый на выходах компараторов 19-24 сигналов, несет полную информацию о сравнительном распределении яркостей в точках б , С, Я и 3 , т.е. по существу позволяет дешифрировать по нему положение среднего по значению яркости элемента изображения. Дешифрирование выходного кода компараторов 19-24 5. осуществляется дешифратором 25 выходных сигналов, разряды которого управляют положением ключей 15-18. Именно дешифратор 25 замыкает тот.ключ, который соответствует элементу изобра О жения, стоящему в ранжированном ряду в середине. Сформированные таким образом значения яркостей и являются искомой ранговой интерполяционной оценкой, поступающей на вход ВЭПФ 3 в случае обнаружения выброса импульсной помехи.Таким образом, введение новых блоков и связей позволяет достигнуть впредложенном устройстве положительныйэффект - повысить качество фильтрации обеспечивается за счет использования ранговой процедуры интерполяции сигнала, которая в отличие от используемой в известном устройстве линейной процедуры позволяет формировать интерполяционную оценку сигналав классе сигнапов квантованных также,как и входной сигнал интерполятора1133692 Я сарояна 91/У строКИ 8 аепРаюагнгыа Составитель А, Осиповичдор Техред О.Ващицина Корректор О. Билак едактор А Заказ 9962/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое НИИПИ по д 13035