Устройство для обработки изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ( К 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИЯТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ,.(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике .и ОПИСАНИЕК. АВТОРСКОМУ СВИ предназначено для использования в устройствах ввода изображений в ЭВМили вывода изображений на регистриру" ющий элемент точечно-растрового типа. Целью изобретения является повьппение точности устройства обработки изобра" жений путем специального сглаживания и дифференцирования видеосигнала. Устройство включает телевизионный датчик видеосигнала, блок сжатия видеосигнала, графический индикатор, три блока суммирования, блок вычитания, блок деления, пороговый элемент, детектор абсолютного значения видеосигнала, три элемента задержки, дваО компаратора, блок управления и эле- щ мент И, 3 ил.Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано в системах обработки информации , в частности в устройствах ввода изображений в ЭВМ или вывода иэображений на регистрирующий элемент точечнорастрового типа, а также в информационно-поисковых системах,Целью изобретения является повышение точности обработки изображений путем специального сглаживания и пос,педующего дифференцирования видеосигнала. 10 20 25 30 35 40 45 На фиг. 1 показана блок-схемапредлагаемого устройстйа; на фиг. 2 -схема блока управления; на фиг. 3 -пример обработки видеосигнала пред,пагаемым устройством,Схема предлагаемого устройства(фиг, 1) содержит телевизионный датчик 1 видеосигнала, блок 2 сжатиявидеосигнала, включающий 2 Кпоследовательно соединенных элементовзадержки (нафиг.1 представленслучайдля К=2), аналоговые блоки 3-5суммирования, аналоговый блок 6вычитания, аналоговый блок 7 делейия,пороговый элемент 8, детектор 9 абсолютного значения видеосигнала,блок 10 управления, первый элемент 11задержки, первый компаратор 12, второй элемент 13 задержки, второй компаратор 14, пиковый детектор 15,графический индикатор 16, триггер 17,элемент И 18, третий элемент 19 задержки.Блок 10 управления (фиг, 2) содержит первый 20 и второй 21 пороговыеэлементы, первый 22 и второй 23 эле"менты И, элемент НЕ 24, третий элемент И 25, ключи 26 и 27.,На фиг. 3 обозначены а - последовательность видеоимпульсов на выходах телевизионного датчика 1 илипервого блока 3 суммирования; о - за"держанная последовательность видеоимпульсов на 2 Кпериодов их следования на выходах блока 2 сжатияили блока 4 суммирования; Ь - последовательность сигналов локальногоконтраста на выходе делителя 7; г -последовательность сигналов локального контраста по модулю на выходе блока 9 детектора абсолютного значениясигнала и сигнал порогового локального контраста телевизионного датчика 1 на выходе пикового детектора 15; ф - сигнал на выходетриггера 17.Телевизионный датчик 1 может быть выполнен на основе серийно выпускаемых линейного или матричного фоточувствительных приборов с зарядной связью (например, К 1200 ЦЛ и К 1200 ЦМ 1)Элементы 2, 11, 13 и 19 задержки служат для задержки видеоимпульсов на период их следования.Аналоговые блоки суммирования 3-5 вычитания 6 и деления 7 служат для формирования последовательности сигналов локального контраста соседних элементарных раст-злементов строки изображения.Устройство для обработки изображений работает следующим образом.В режиме определения амплитуды сигнала порогового локального контраста телевизионного датчика 1 на вход устройства подается нулевой сигнал, который поступает через элемент НЕ 24 на первый вход третьего элемента И 25, разрешая его работу, и на первый вход второго элемента И 23, запрещая его работу, а соответственно работу ключа 26 и триггера 17, находящегося в нулевом исходном положении. Следовательно, в этом режиме не осуществляется регистрация изображения на индикаторе 16, Затем путем равномерной засветки те-, левизионного датчика 1 на его выходе формируется последовательность видеоимпульсов, обусловленная неоднородностью шумовых характеристик и параметров дискретных фоточувствительных элементов телевизионного датчика 1. Эта последовательность непосредственно и через группу элементов 2 задержки, где задерживается на (2 К) периодов следования видео- импульсов, поступает соответственно на первый 20 и второй 21 пороговые элементы, на выходе которых вырабатываются сигналы, определяющие начало и конец обработки видеосионала строки и отпирающие первый элемент И 22. Сигнал с выхода элемента И 22 поступает на второй вход открытого элемента И 19, выходным сигналом которого открывается ключ 27. Кроме того, видеосигнал с выхода.телевизионного датчика 1 непосредственно и через группу элементов 2 задержки поступает соответственно на вход в группу (К) входов блока 3, а50 также на группу 1 входов блока 4,Через время, равное (2 К) периодамследования видеоимпульсов телевизионного датчика 1, с помощью первого3 и второго 4 блока суммированияФормируется первая пара соседнихукрупненных фазочувствительных элементов, а каждая последующая параукрупненных элементов - через периодследования видеоимпульсов. С выходаблока 3 последовательность видеоимпульсов (Фиг. 3 а ) от второгоукрупненного Фоточувствительногоэлемента пары поступает на первыевходы блоков 5 и 6, а с выхода блока 4 последовательность видеоимпульсов (Фиг. 3 Е) от первого укрупненного Фоточувствительного элементапары - на вторые входы блоков 5 и б.Блоки 5 и 6 осуществляют вычитаниеамплитуд видеосигналов от первого ивторого укрупненных фоточувствительных элементов и их суммирование.Разностные и суммарные сигналы поступают соответственно на первый и второй входы блока 7 деления, на выходе.которого формируется последовательность сигналов локального контрастателевизионного датчика . Эта последовательность поступает на вход детектора 9 выделения абсолютного значения сигнала, на выходе которогоформируется последовательность сигна-лов локального контраста по модулю,которая через первый вход открытогоключа 27 поступает на пиковый детектор 15. Пиковый детектор 15 выделяет и запоминает сигнал пороговоголокального контраста телевизионногодатчика 1 - максимальный из егосигналов локального контраста. В режиме обработки изображений ,на вход устройства подается единичный сигнал, который разрешает работу второго элемента И 23 и запрещает работу третьего элемента И 25, а соответственно и работу ключа 27. Затем обрабатываемое изображение проецируется на телевизионный датчик 1, который путем построчного растрового сканирования и преобразования освещенности растр-элементов каждой строки изображения в электрические сигналы на выходе формирует последовательность видеоимпульсов, содержащую гладкую Фоновую составляющую. Этапоследовательность непосредственно и через группу элементов 2 задержки,5 10 15 20 25 30 35 40 45 где задерживается на (2 К) периодов следования видеоимпульсов, поступает соответственно на первый 20 и второй 21 пороговые элементы, на выходе которых вырабатываются сигналы, определяющие начало и конец обработки видеосигнала строки изображения и отпирающие первый элемент И 22, Сигнал с выхода элемента И 22 поступает на второй вход открытого элемента И 23, выходным сигналом которого разрешается работа триггера 17 и открывается ключ 26, Кроме того, последовательность видеоимпульсов с выхода телевизионного датчика 1 непосредственно и через группу элементов 2 задержки поступает соответственно на вход и. группу (2 К) входов блока 3, а также на группу К входов блока 4. Через время, равное (2 К) периодам следования видеоимпульсов телевизионного датчика 1, с помощью блоков 3 и 4 формируется первая пара соседних укрупненных растр-элементов строк иэображения, а каждая последующая пара укрупненных растр-элементов - через период следования видео- импульсов. С выхода блока 4 последовательность видеоимпульсов (фиг.За) от второго укрупненного растр-элег мента пары поступает на первые входы блоков 6 и 5, а с выхода блока 4 последовательность видеоимпульсов (фиг. ЗБ) от первого укрупненного растр-элемента пары - на вторые входы блоков 6 и 5. Блоки 6 и 5 осуществляют вычитание амплитуд видео- импульсов от первого и второго укрупненных растр-элементов и их суммирование. Разностные и суммарные сигналы поступают соответственно на первый и второй входы блока 7 деления, на выходе которого формируется последовательность сигналов локаль-. ного контраста строки обрабатываемого изображения (фиг. ЗЬ), Эта последовательность поступает на входы первого порогового элемента 8 и детектора 9 выделения абсолютного значения сигнала. Последовательностьсигналов, несущая информацию о знаке сигналов локального контраста, формируется на выходе порогового элемента 8 и через первый элемент 11задержки, где задерживается на периодов следования видеоимпульсов, поступает на первый вход триггера 17. Последовательность сигналов локально,го контраста по модулю (фиг. Зй)249552 Ьвидеосигнала, блок сжатия видеосигнала, состоящий из 2 К -1 последова 10 30 Формула из об ре те ния . Устройство для обработки изображений, содержащее телевизионный датчик 3 1 пормируется на выходе детектора 9 выделения абсолютного значения сигнала и через первый вход второго открытого ключа 2 б поступает на первый вход второго компаратора 14, на вто- рой вход которого подается сигнал порогового локального контраста фиг. 32) с выхода пикового детектора 15, Когда уровень напряжения на первом входе компаратора 14 превысит уровень напряжения на его втором входе, на выходе выбирается сигнал, который поступает через второй элемент. 19 задержки, где задерживается на 1 периодов следования видеоимпульсов, на второй вход элемента И 18, Кроме того, последовательность сигналов локального контраста по модулю (Аиг, 31) подается на первый вход первого компаратора 12, а через элемент 13 задержки - на его второй вход. Когда уровень напряжения на втором входе компаратора 12 превысит уровень напряжения на его первом входе, на выходе вырабатывается сигнал, запаздывающий на К периодов следования видеоимпульсов по сравнению с моментом определения максимальных амплитуд сигналов локальногоконтраста, превьшающих амплитуду локального контраста телевизионного датчика 1., Этот сигнал поступает на первый вход элемента И 18 на выходе которого вырабатывается сигнал, который указывает на переход видеосигнала от уровня белого к уровню черного (или наоборот) и поступает на триггер 17, находящийся в нулевом исходном состоянии. Первый 11 и второй 13 элементы задержки предназначеныдля временного согласования моментов определения сигнала максимального локального контраста, его знака и амплитуды. Переход триггера 17 в единичное или нулевое состояние определяется соответственно наличием или отсутствием сигнала на его первом входе при обязательном присутствии на его втором входе. Форма сигнала на выходе триггера 17 показана на Фиг. 3. Сигнал с выхода триггера17 поступает на вход граФического индикатора 16 например графическогоцисглея, где визуально наблюдается изображение. 15 20 25 35 40 г 15 50 55 тельно соединенных элементов задержки где К - степень сжатия видеосигналов,и граФический индикатор, причем вход первого элемента задержки блока сжатия видеосигнала соединен с выходомтелевизионного датчика видеосигнала,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности, в него введены первый аналоговый блок суммирования, первый вход которого подключен к выходу телевизионного датчика видеосигнала, а другие К -1 входов подключены к соответствующим выходам спервого по 1 -1-й элементов задержкиблока сжатия видеосигнала, второйаналоговый блок суммирования,К входовкоторого подключены к соответствующимвыходам других 1 элементов задержкиблока сжатия вйдеосигнала, третий1аналоговый блок суммирования и аналоговый блок вычитания, входы которыхподключены к выходам первого и второго аналоговых блоков суммированиясоответственно, аналоговый блок деления, первый и второй входы которогосоединены с выходами аналоговогоблока вычитания и третьего аналогового блока суммирования соответственно, пороговый элемент и детекторабсолютного значения видеосигнала,входы которых подключены к выходуаналогового блока деления, первыйэлемент задержки,вход которого сое"динен с выходом порогового элемента,первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом детектораабсолютного значения видеосигнала,второй элемент задержки, вход которого подключен к выходу детектораабсолютного значения видеосигнала,а выход соединен с вторым входом первого компаратора, блок управления,первый вход которого является входомустройства, а второй, третий и четвертый входы подключены к выходамтелевизионного датчика видеосигнала,послецнего элемента задержки блокасжатия видеосигналаи входу второго элемента задержкисоответственно,второйкомпаратор, первый вход которогосоединен с первый выходом блока уп/равления, пиковый детектор, входкоторого подключен к второму выходублока управления, а выход соединен свторым входом второго компаратора,третий элемент задержки, вход кото 1249552рого соединен с выходом второго ком,паратора, элемент И, первай вход которого подключен к выходу первогокомпаратора, а второй вход соединенс выходом третьего элемента задержки, триггер, первый, второй и третий входы которого соединены с выходамипервого элемента задержки, элемента Ии третьего выхода блока управлениясоответственно , а выход подключен к входу графического индикатора.1249552 Рован ФааРаяЯ оставитель А ехред В.Када асно р А, Обручар . Ко едактор Л. Гратилло Заказ 4327 е од по 3035, Мтвенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 6 НИИПИ Государ елам изо осква, Ж ственного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/