Устройство для экстраполяции видеосигнала изображения Советский патент 1984 года по МПК G06G7/30 

Изобретение относится к технике обработки двумерных изображений и может быть использовано в любых отраслях науки и техники, где необходимо выполнение экстраполяции или предсказания случайных видеосигналов двумерных изображений, наблюдаемых на фоне импульсных помех. Известно устройство, содержащее шесть входных линий задержки,, подключенньгх попарно к входам трех блоков линейной экстраполяции, выходы которых через переключатели соединены с блоком усреднения, а также (по.парно) - с входами трех блоков вычитания, выходы которых через блоки вьщеления модуля и компараторы связаны с входами дешифратора, управляющего положением переключателей Недостатком устройства является .невысокая точность прогноза, так как при наличии импульсной помехи значения двух из шести сигналов исключаются из формирования экстраполи рованной оценки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство дЛя экстраполяции видеосигнала изображения, содержащее шест входных линий задержки, выходы которых соединены попарно с входами трех блоков линейной экстраполяции, подключенных к входам блоков вычитания и через ключи - к входам сумматора, выходы блоков вычитания через блоки выделения модуля подключены к входам соответствующих пороговых элемен тов и двух соответствующих компараторов, выходы компараторов соединены с входами первого дешифратора, а вькоды пороговых элементов - с входами второго дешифратора, выходы дешифраторов соединены с управляющими входами ключей и переключателя, через который блоки задания делителя соединены с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом сумматора 2. Недостатком известного устройства также является низкая точность экстр поляции при наличии импульсных помех Цель изобретения - повьшение точHoctn и помехоустойчивости. Цель достигается тем, что устройство для экстраполяции видеосигнала изображения, содержащее шесть линий задержки, входы которых подключены к входу устройства, три блока линейной экстраполяции, первый и второи входы каждого из которых соединены с выходами двух соответсТ71ующих линий задержки, три блока вычитания, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего блока линейной экстраполяции, а выход через последовательно соединенные соответствующие блок выделения модуля и пороговый элемент соединен с соответствующим входом дешифратора, выходы первого, второго и третьего блоков линейной экстраполяции соответственно через первый, второй и третий ключи соединены с входами сумматора, выход которого соединен с первым входом блока деления, вьгход которого является выходом устройства, содержит также блок усреднения, блок памяти, две дополнительные линии задержки, четвертый блок линейной экстраполяции, четвертый блок вычитания, четвертый блок выделения модуля, четвертый пороговый элемент и четвертый ключ, при этом вход устройства через дополнительные линии задержки соединен соответственно с первым и вторым входами четвертого блока линейной экстраполяции, выход которого соединен с первым входом четвертого блока вычитания, выход которого через последовательно соединенные четвертый блок выделения модуля и четвертый пороговый элемент соединен с соответствующим входом дешифратора, выход четвертого блока л{ нейной экстраполяции через четвертый ключ соединен с соответствующим входом сумматора, выходы блоков линейной экстраполяции соединены с входами блока усреднения, выход которого соединен с вторыми входами блоков вычитания, выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами cooтвeтcтвyюш x ключей, вьгход дешифратора соединен с входом блока памяти, вьгход которого соединен с вторым входом блока деления. На фиг. 1 представлена схема устройства j на фиг. 2 - схема, поясняющая принцип экстраполяции при построчном формировании изображения. Устройство содержит линии 1-8 задержки, блоки 9-12 линейной экстраполяции, блоки 13-16 вычитания, блоки 17-20 выделения модуля, пороговые элементы 21-24, ключи 25-28, блок 29 усреднения, сумматор 30, дешифратор 31, блок 32 памяти, блок 33 деления.

Устройство работает следующим-образом.

Видеосигнал изображения, образующийся в результате его построчной развертки, поступает на вход устрой. ства. Длительность видеосигнала, соответствующего одной строке изображения, равна Тс. В случайные моменты времени во входном видеосигнале наблюдаются выбросы импульсных помех, на фоне которых производится экстраполяция . Процедура экстраполяции сводится к следующему.

Первая линия 1 задержки осуществляет задержку сигнала на интервал времени ДЬ , соответствующий требуемому интервалу экстраполяции. Это дает интервал, в 2-3 раза превышающий среднюю длительность выбросов/ импульсной помехи. Вторая линия 2 задержки задерживает сигнал на величину 2ui, линия задержки 3 - на длительность одной строки изображения Тс, линия задержки 4 - на две строки изображения 2Тс, пятая - на Тс - Д4. , шестая - на 2Тс - 2ui, Соответственно линия 7 задержки задерживает сигнал на Тс , а восьмая - на 2Тс + + 2&i. Сигналы Xj - Xg (фиг. 2) с выходов указанных линий задержки подаются на входы блоков 9-12 линейной экстраполяции, на выходе которых формируются экстраполяционные оценки соответственно вдоль строки изображения, вдоль столбца изображения, вдоль первой и второй диагоналей изображения (фиг. 2).

Блок 29 усреднения формирует усредненную экстраполяционную оценку, которая поступает затем на вычитающие входы блоков вычитания, с выходов которых снимаются значения разностей, поступающих в соответствующие блоки 17-20 вьщеления модуля и далее на входы пороговых элементов 21 - 24.

Выходные сигналы используются

для управления ключa п 25-28. Если сигнал на входе ключа 25-28 равен нулю, то ключ замкнут и сигнал с выхода соответствующего блока линейной экстраполяции поступает на вход блока 30 суммирования.

Сумматор 30 осуществляет суммирование прошедших на его вход линейных экстраполяционных оценок. Дешифратор 31, блок 32 памяти и блок 33 деления

предназначены для выбора константы, равной 1, 2, 3 или 4, в зависимости от количества экстраполяционных оценок, прошедших на входы сумматора 30. Значения четьфех констант -

4, 3, 2 и 1 хранятся в блоке 32 памяти.

Случай, когда на выходах пороговых элементов 21-24 наблюдается четыре единицы, означает, что все парциальные линейные экстраполяционные оценки поражены выборами импульсной помехи. В этом случае выходной сигнал экстраполятора равен нул.э, что свидетельствует о невозможности формирования достоверной экстраполяциоНг ной оценки.

Расчеты подтверждают снижение ошибки прогноза при использовании

четырех каналов экстраполяции по сравнению с известныъ1 устройством. Это обстоятельство в сочетании с высокой помехоустойчивостью, сохраняю- щейся в случае наличия сбоя не только в одной, но и в двух парах отсчетов яркости изображения, определяет технико-экономический эффект от использования изобретения.

Xj ,

1

9

6 f

/

фиг 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАПОЛЯЦИИ ВИДЕОСИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее шесть линий задержки, входы которых подключены к входу устройства, три блока линейной экстраполяции, первый и второй входы каждого из которых соединены с выходами двух соответствующих линий задержки, три блока вычитания, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего блока линейной экстраполяции, а выход через последовательно соединенные соответствующие блок выделения модуля и пороговый элемент соединен с соответствующим входом дешифратора, выходы первого, второго и третьего блоков линейной экстраполяции соответственно через первый, второй и третий ключи соединены с входами сумматора, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, устройство содержит блок усреднения, блок памяти, две дополнительные линии задержки,.четвертый блок линейной экстраполяции, четвертый блок вычитания, четвертый блок выделения модуля, четвертый пороговый элемент и четвертый ключ, при этом вход устройства через дополнительные линии задержки соединен соответственно с первым и вторьм входами четвертого блока линейной экстраполяции, выход которого соединен с первым входом четвертого блока вычитания, выход которого через последо(Л вательно соединенные четвертый блок вьщеления модуля и четвертый пороговый элемент соединен с соответствующим входом дешифратора, выход четвертого блока линейной экстраполяции через четвертый ключ соединен с соответствукнцим входом сумматора, выходы блоков линейной экстраполяции соединены с входами блока усреднения, 4 выход которого соединен с вторыми сд входами блоков вычитания, выходы по4 роговых элементов соединены с управСО ляющими входами соответствуюисих клю-. чей, выход дешифратора соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом блока деления.