Устройство сглаживания импульсных помех в видеосигнале Советский патент 1985 года по МПК H04N5/213 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано при обработке двумерных изображений, наблюдаемых на фоне импульсных помех.

Целью изобретения является повышение точности сглаживания.

На чертеже приведена структрная электрическая схема устройства сглаживания импульсных помех в видеосигнале.

Устройство сглаживания импульсных помех в видеосигнале содержит блок 1 фотоэлектронного преобразования, первый блок 2 вычитания, инвертор 3, второй блок вычитания 4, видеоусилитель 5, двусторонний ограничитель 6, первый переключатель 7, первую линию задержки 8, вторую линию задержки 9, блок 10 экстраполяции, блок 11 электронно-оптического преобразователя и фоторегистрации, первый интегратор 12, третью линию задержки 13, третий блок 14 вычитания, первый квадратор 15, первый блок 16 извлечения квадратного корня, второй интегратор 17, первый умножитель 18, первый блок 19 сложения, первый блок 20 памяти, второй умножитель 21, второй блок 22 памяти, ключ 23, второй квадратор 24, третий интегратор 25, второй блок 26 извлечения квадратного корпя, третий умножитель 27, третий блок 28 памяти, второй блок 29 сложения, четвертый умножитель 30, четвертый блок 31 памяти, второй переключатель 32, блок 33 синхронизации, состоящий из распределителя 34 импульсов и генератора 35 синхроимпульсов.

Устройство сглаживания импульсных помех в видеосигнале работает следующим образом.

Видеосигнал изображения образуется на выходе блока 1 фотоэлектронного преобразования. Первый блок 2 вычитания, инвертор 3, второй блок 4 вычитания, видеоусилитель 5 и двусторонний ограничитель 6 предназначены для анализа входного видеоси с целью обнаружения в нем выбросов импульсных помех и выработки сигнала, управляющего положением первого переключателя 7 и ключа 23.

При необнаружении выброса помехи первый переключатель 7 пропускает неискаженный видеосигнал с выхода блока 1 на вход блока 11 электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, а в случае обнаружения импульсной помехи на вход блока 11 через первый переключатель 7 подается экстраполированное значение сигнала с блока 10 экстраполяции, который формирует выходной сигнал путем взвещенного суммирования двух входных сигналов, поступающих с выходов первой 8 и второй 9 линий задержки.

Рещение об обнаружении либо необнаружении выброса импульсной помехи в устройстве принимается по превыщению модулем выходного сигнала первого блока 2 вычитания заданного порога. При этом конкретное значение порога формируется адаптивно на основе результатов текущего измерения мощности полезного сигнала и выбросов импульсных сбоев. Выходной сигнал первого блока 2 вычитания, равный реализуемо.му значению порога, подается на вход второго блока 4 вычитания с выхода второго переключателя 32, выходной меандровый сигнал двустороннего ограничителя 6 управляет положением первого переключателя 7 и ключа 23.

Первый интегратор 12, третья линия задержки 13, третий блок 14 вычитания, первый квадратор 15, второй интегратор 17, первый блок 16 извлечения квадратного корня, первый умножитель 18, первый блок 20 памяти и первый блок 19 сложения предназначены для формирования значения верхней границы «трубки значений полезного сигнала изображения на анализируемом участке/-.

1„ l + diWn ,

где -среднее значение видеосигнала, формируемое на выходе первого инте гратора 12;

3„-дисперсия видеосигнала изображения, формируемая на выходе второго интегратора 17;

оС - положительная константа, хранящаяся в первом блоке 20 памяти и равная обычно 1,5 (имея ввиду, что сигнал изображения изменяется в «трубке щириной З&п).

Третья линия задержки 13 служит для компенсации времени срабатывания первого интегратора 12.

Ключ 23, второй квадратор 24, третий интегратор 25, второй блок 26 извлечения квадратного корня предназначены для текущего формирования среднеквадратического значения сигнала выбросов импульсной помехи In, образующегося на выходе второго блока 26. Сигнал выбросов импульсной помехи подается йа вход второго квадратора 24 с выхода ключа 23, открываемого выходным сигналом двустороннего ограничителя 6 только на интервалах обнаружения импульсных сбоев.

Отличительной особенностью функционирования устройства является двухэтапная процедура формирования текущего порога ITIOP, заключающаяся в следующем. На первом этапе работы устройства, когда еще не набрана представительная статистика об интенсивности выбросов импульс ных помех, значение порога Ijwp устанавливается только с учетом текущих характеристиксигнала изображения In. Для этого второй переключатель 32 переводится в состояние I и на вход второго блока 4 вычитания выдается умноженное на некоторую константу значение верхней границы сигнала изображения - f 1 (константа fi выбирается в интервале 1,2-1,5), используемое в качестве значения порога при обработке начального участка изображения.

После установления значения выходного сигнала второго блока 26 в соответствии с характеристиками сглаживаемых импульсных выбросов второй переключатель 32 переводится в состояние II и на вход второго блока 4 вычитания поступает значение порога, сформированное в третьем и четвертом умножителях 27 и 30 и втором блоке 29 сложения в соответствии с правилом

W -1 + 0 1и,

гдеЗ,©-некоторые константы, хранящиеся соответственно в третьем и четвертом блоках 28 и 31 памяти (величины У и 0 выбираются в интервалах 0,4-0,6 и для различных типов изображений и помех обычно подбираются экспериментально) .

Генератор 35 синхроимпульсов через распределитель 34 импульсов выдает на входы блоков 1 и 11 импульсы, синхронизирующие развертки последних.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет реализации при обнаружении выбросов импульсных сбоев адаптивной процедуры формирования значения порога принимается решение о наличии либо отсутствии выброса.

УСТРОЙСТВО СГЛАЖИВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ В ВИДЕОСИГНАЛЕ, содержащее последовательно соединенные блок фотоэлектронного преобразования, первый блок вычитания и инвертор, первую и вторую линии задержки, входы которых объединены, а-выходы подключены к соответствующим входам блока экстраполяции, выход которого соединен с вторым входом первого блока вычитания и с первым информационным входом первого переключателя, третью линию задержки, вход которой объединен с первым входом первого блока вычитания, второй переключатель, ключ и .блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с синхронизирующими входами соответственно блока фотоэлектронного преобразования и блока электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности сглаживания, введены второй блок вычитания, видеоусилитель и двусторонний ограничитель, последовательно включенные между выходом инвертора и управляющим входом первого переключателя, первый интегратор, третий блок вычитания, первый квадратор, второй интегратор, первый блок извлечения квадратного корня, первый умножитель, один из входов которого подключен к выходу первого блока памяти, первый блок сложения и второй умножитель, один из входов которого подключен к выходу второго блока памяти, включенные последовательно между выходами блока фотоэлектронного преобразования и первым информационным входом второго пееключателя, второй квадратор, третий интегратор, второй блок извлечения квадратного корня и третий умножитель, один из входов которого подключен к выходу третьего блока памяти, и второй блок сложения, включенные последовательно между выходом ключа и вторым информационным входом второго переключателя, выход которого подключен ко второму входу второго блока вычитания, а также четвертый умножитель, первый вход (Я которого соединен с выходом первого блока сложения, второй вход - с выходом четвертого блока памяти, а выход - со вторым входом второго блока сложения, при эт.ом информационный вход ключа соединен с выходом первого блока вычитания, управляющий вход - с выходом двустороннего ограничителя, второй информациоый вход первого переключателя соединен с выходом блока фотоэлектронного преобразования, выход объединен со входами первой и второй линий задержки и подключен ко входу блока Од электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, второй вход первого блока со сложения подключен к выходу первого ин1чЭ тегратора, а управляющий вход второго переключателя -к третьему выходу блока синхронизации, при этом выход третьей линии задержки соединен с другим входом третьего блока вычитания.