Устройство для преобразования полутонового изображения в двухградационное Советский патент 1990 года по МПК G06K9/38 

второй 14 и третий 15 компараторы, первый 16 и второй 17 элементы И и триггер 18. Точка а на фиг.1 является входом устройства, а точка h - выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подается сигнал считывания с телевизионного датчика (фиг.2, а). С выхода блока 1 продифференцированный сигнал поступает на вход формирователя однополярного сигнала, где превращается из разнополяр- ного в однополярный (фиг.2, Ь) . Полу- ченный сигнал поступает на вход блока 5, где осуществляется частотная модуляция входного сигнала по амплитуде. Выходной частотно-модулированный сигнал поступает на вход полосе- вого фильтра, полосу которого выбирают из условия возможного изменения фронта и спада сигнала изображения. Отфильтрованный сигнал усиливается в блоке 9 и демодулируется в блоке 11 так, что выходной сигнал блока 11 представляет собой эпюры напряжений (фиг.2, е) , пропорциональных частоте входного сигнала. Преобразованный сигнал после первого дифференцирова- ния поступает на входы блоков 15, 13 и 2. Уровень компарирования в блоке

15настраивают на спад входного сигнала, и на его выходе формируется импульс длительностью с. Уровень ком- парирования в блоке 13 настраивают на фронт входного сигнала, и на его выходе формируется импульс длительностью Јф. Управляющие входы компараторов 15 и 13 предназначены для включе- ния компараторов в различное время: когда стробируется блок 15, то блок

16выключен, и наоборот. Это также позволяет устранять тактовые помехи

на огибающей видеосигнала. Сигнал

(фиг.2, е) дифференцируется второй раз в элементе 2. Такая операция позволяет во входном сигнале локализовать области точек перегиба, что соответствует областям нелинейного из- .менения яркости изображения. Физически это соответствует границе объекта и фона. Для уточнения положения точки перегиба выходной сигнал с элемента 2 аналогично, как и с элемента 1, обрабатывается в блоках 6, 8, 10 и 12, в которых осуществляются частотная модуляция входного сигнала, полосовая фильтрация и усиление с последующей демодуляцией. Выходной сигнал с преобразователя 12 имеет вид, показанный на фиг. 2, g, и подается на вход компаратора 14, где преобразуется к прямоугольному сигналу с длительностью n .

После обработки сигнала на выходах компараторов формируются прямоугольные импульсы с длительностями Сс, Ъ4, Сп, которые поступают на соответствующие входы элементов И 16 и 17, на которых выполняется операция умножения входных сигналов. Выходные импульсы элементов И поступают на входы установки триггера 18. Импульс с выхода элемента И 16 устанавливает триггер в единичное состояние, а импульс с выхода элемента И 17 устанавливает триггер в нулевое состояние и тем самым формирует на выходе триггера выходной сигнал, форма которого представлена на фиг.2, h.

Обрабатывая таким образом все полутоновое изображение на видеоконтрольном устройстве, подключаемом к выходу предлагаемого устройства, формируется двухградационный сигнал.

Формула изобретения

Устройство для преобразования полутонового изображения в двухграда- ционное, содержащее два дифференцирующих элемента, два усилителя, три компаратора, два элемента И и триггер, причем вход первого дифференцирующего элемента является входом устройства, выходы первого и третьего компараторов подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, другие входы которых подключены к выходу второго компаратора, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к входу установки в и входу обнуления триггера, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а юг- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит два преобразователя частота - напряжение, два преобразователя напряже- . ние - частота, два полосовых фильтра, аналоговый инвертор и формирователь однополярного сигнала, причем выход первого дифференцирующего элемента подключен к входу аналогового инвертора, управляющему входу первого компаратора и входу формирователя однополярного сигнала, выход которого подключен к входу первого преобразователя напряжение - частота, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра, выход которого подключен к входу первого усилителя, выход которого подключен к входу пер вого преобразователя частота - напря жение, выход которого подключен к ин формационным входам первого и третье го компараторов и входу второго дифференцирующего элемента, выход которого подключен к входу второго преобразователя напряжение - частота, выход которого подключен к входу второго полосового фильтра, выход которого подключен к входу второго усилителя, выход которого подключен к входу второго преобразователя частота - напряжение, выход которого подключен к входу второго компаратора, а выход аналогового инвертора подключен к управляющему входу третьего компаратора.

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах цифровой обработки изображений. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство реализует способ выделения областей изменения кривых перепада яркости в видеосигнале и повышает точность локализации этих областей за счет селекции частотно-модулированных сигналов. После преобразования видеосигнала на первом дифференцирующем элементе осуществляют частотную модуляцию по амплитуде выходного сигнала. За счет частотной селекции из этого сигнала выделяют частотный диапазон, соответствующий яркостной области объект-фон. Для выделения точки перегиба частотно-модулированный сигнал преобразуют в напряжение и выполняют второе дифференцирование. Одновременно первый и второй компараторы формируют прямоугольные импульсы длительностями, равными длительностям фронта и спада видеосигнала. После второго дифференцирования, для уточнения области локализации точек перегиба, вторично осуществляют частотную селекцию с прямым и обратным преобразованием. При этом на выходе третьего компаратора формируется узкий прямоугольный импульс длительностью, равной области перегиба. Сигналы с трех компараторов перемножаются соответствующим образом на элементах И и на выходе триггера, при фазовых совпадениях сигналов компараторов, формируется прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна длине изображения. Элемент НЕ служит для стробирован

Фиг. 4

УШШЛЛА/Ч/

JJH/UU

в

t

ЛИШАЛ t

1

L/

Ив. 2