Способ анализа изображений Советский патент 1990 года по МПК H04N17/00 

Изобретение относится к кинотех- нике и может быть использовано, в частности, для анапиза изображений, полученных с помощью систем черно- белого телевидения и переснятых с экрана кинескопа на кинопленку.

Цель изобретения - получение информации о резкости изображений, полученных с помощью телевизионных методов.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа анализа изображений; на фиг.2 - распределение амплитуды

поля в плоскости пространственных частот; на фиг.З - спектр анализируемого изображения при использовании лазера; на фиг.4 - то же, при использовании щелевого источника света; на фиг,5 - зависимость спектра от координаты, соответствующей определенной частоте; на фиг. 6-8 - схемы устройств для осуществления предлагаемого способа с дополнительно введенными измерительными каналами, примеры исполнения.

Устройство (фиг.1) содержит установленные соосно источник света,

ел

30

ND Ј0

сл

30

Коллиматор 2, средства 3 крепления и юстировки анализируемого изображения, линзу 4 преобразования Фурье, Диафрагму 5 фотоприемника, фотоприёмник 6 и блок 7 цифровой индикации. Диафрагма 5 установлена в плоскости пространственных частот линзы 4 и выполнена в виде щели, параллельной строчному растру анализируемого изоб- ражения. Ширина S диафрагмы 5 удовлет Јоряет условию

S

AF

у,

где ФПОР пороговый световой поток, регистрируемый фотоприемником;Е - освещенность в максимуме

первого дифракционного порядка растра;

1 - длина изображения источни 1 ка в плоскости пространственной частоты; Y - шаг строчного растра ана-

лизируемого изображения. Левое неравенство означает, что щель пропускает свет из интервала не уже, чем (УЈВ-УЈД), где УЈб и УЈ/, - .координаты краев щели шириной РП /Е0 наиболее узкая щель), а правое Если анализируемое изображение полу чено пересъемкой с экрана кинескопа при правильной наводке на резкость, то изображение растра резкое, если наводка на резкость осуществлена неверно, изображение растра нерезкое, его контраст уменьшен, уменьшение контрас та приводит к уменьшению энергии максимума первого порядка и тока фото приемника. Уменьшение фототока однозначно связано с уменьшением резкостиНа фиг.З представлена зависимость

tie шире, чем ( ) i где yЈj) и УЈС - координаты краев щели шириной Y (наиболее широкая щель).

Излучение источника 1 света преоб- ,с разуется коллиматором 2 в плоскую (или сферическую) волну, которая освещает изображение, установленное в Средствах 3 крепления и юстировки анализируемого изображения, полученного с некоторой расфокусировкой при переспектра Е. от координаты

, соответствующей пространственной частоте

f у. Для случая идеальной фокусировки она

обозначена сплошной линией,а для случая

го пересъемкой с экрана кинескопа и Имеющего чересстрочный растр. Свет дифрагирует на растре и в плоскости пространственных частот, в которой устанавливается диафрагма 5 фотоприемника 6, линзой 4 преобразования Фурье формируется пространственный спектр анализируемого изображения. На фиг.1 показано, что плоскость пространственных частот совпадает с задней фокальной плоскостью линзы 4 преобразования Фурье. Это происходит в том случае, когда анализируемое изображение освещается плоской волной. При освещении анализируемого изображения сферической волной плоскость пространственных частот смещается и совпадает с плоскостью,изображения источника 1.

Q

5

0

5

30

,

Распределение амплитуды поля в плоскости (Хр,У,«), пространственных частот представлено на фиг.2.

На фиг.З схематически представлен спектр анализируемого изображения при использовании в качестве источника лазера, а на фиг.4 - щелевого источника света.

Точки и штрихи на фиг.З и 4 схематически представляют изображения источника 1, наблюдаемые в плоскости пространственных частот при отсутствии на анализируемом изображении полезного изображения.(присутствует только растр).

Ориентация диафрагмы 5 и ее длина выбраны такими, что диафрагма выделяет только первый дифракционный порядок из спектра анализируемого изображения, причем в направлении Хр диафрагма пропускает этот порядок полностью.

Если анализируемое изображение получено пересъемкой с экрана кинескопа при правильной наводке на резкость, то изображение растра резкое, если наводка на резкость осуществлена неверно, изображение растра нерезкое, его контраст уменьшен, уменьшение контраста приводит к уменьшению энергии максимума первого порядка и тока фотоприемника. Уменьшение фототока однозначно связано с уменьшением резкостиНа фиг.З представлена зависимость

,с о с некоторой расфокусировкой при перес некоторой расфокусировкой при переспектра Е. от координаты

, соответс некоторой расфокусировкой при перествующей пространственной частоте

f у. Для случая идеальной фокусировки онаобозначена сплошной линией,а для случая

съемке изображения - пунктиром. Из этой зависимости также следует, что точность наведения на резкость однозначно связана с интенсивностью пер- 5 вого дифракционного порядка.

Способ осуществляется с помощью устройства, представленного на фиг.1, в том случае, если происходит анализ кадров одинаковой яркости и одинакового частотного содержания (в среднем по ансамблю кадров).

Для кадров, в которых эти параметры меняются и отсутствует дополни- . тельная априорная информация об их изменении, необходимо для осуществления способа использовать устройства, представленные на фиг.6-8. В этих устройствах дополнительно введены

0

измерительные каналы и предусматривается возможность соответствующего автоматического изменения порогового уровня блока 7.

Устройство, представленное на фиг, 6, содержит установленные на оптической оси источник 1 света, коллиматор 2, средства 3 крепления и юстировки анализируемого изображения, линзу 4 преобразования Фурье, диафрагму 5 фотоприемника, фотоприемник 6 и дополнительный измерительный канал полной яркости анализируемого изображения состоящий из источника 8 света и фото приемника 10, а также двухвходовый блок 7 пороговой индикации. Выход фотоприемника 10 через согласующее устройство 11 соединен с вторым (управляющим) входом блока 7 пороговой индикации, первый вход которого соединен с выходом фотоприемника 6. Диафрагма 5 установлена в плоскости пространственных частот, а ее ширина S ЛР/У. Устройство содержит объ ектив 9, установленный перед фотоприемником 10.

В отличие от устройства, представленного на фиг.6, в устройстве по фиг.7 в качестве источника света измерительного канала служит источник 1, часть светового потока которого полупрозрачным зеркалом 12 отводится в измерительный канал.

Устройство, представленное на фиг.8, содержит установленные на оптической оси источник 1 света, коллиматор 2, средства 3 крепления и юстиров

ки анализируемого изображения, линзу 4 преобразования Фурье, диафрагму 5 фотоприемника, фотоприемник 6 и фотоприемник 10, а также двухвходовый блок 7 пороговой индикации. Диафрагма 5 снабжена второй щелью, идентичной первой, центр которой совпадает с центром какого-либо другого по порядку дифракционного максимума (на фиг.8 нулевого). Фотоприемник 10 установлен за этой щелью. Выход фотопри- емника 10 (на фиг.8 через согласующее устройство 11) соединен с вторым (управляющим) входом блока 7, первый вход которого соединен с выходом фотоприемника 6.

) 5 25

20 Формула изобретения

Способ анализа изображений путем зондирования изображения лучом света, проецирования изображения с помощью линзы и щелевой диафрагмы, установленной в плоскости пространственных частот, на фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью получе-1 ння информации о резкости изображений полученных с помощью телевизионных методов, зондирующий луч формируют с помощью щелевой диафрагмы и регистрируют интенсивность излучения в области первого дифракционного порядка растра анализируемого изображения, при этом диафрагму фотопрнемника ориентируют параллельно строчному растру.

Изобретение относится к измерениям в кинотехнике и может применяться, в частности, для анализа изображений, полученных с помощью систем черно-белого телевидения и переснятых с экрана кинескопа на кинопленку. Цель изобретения - получение информации о резкости изображений, полученных с помощью телевизионных методов. Устройство реализующее способ в одном из вариантов исполнения, содержит установленные соосно источник света, коллиматор, средства крепления и юстировки анализируемого изображения, линзу преобразования фурье, диафрагму фотоприемника,фотоприемник, блок пороговой индикации. При использовании способа осуществляется анализ резкости изображения, полученного пересъемкой с экрана кинескопа, при этом цель достигается без ниличия дополнительной априорной информации об анализируемых кадрах (негатив или позитив). Способ позволяет использовать в качестве источника света не только лазер, но и щелевой источник белого света. Анализ производится в плоскости пространственных частот с применением диафрагмы, установленной симметрично максимуму первого дифракционного порядка. 8 ил.

V

ь

У/

0L.

Фиг.З

Фиг. 2

Фиг. 6

W

Фиг. 7

Редактор А.Огар

Составитель А.Семин Техред Л.Олийнык

Заказ 2098

Тираж 526

ВВДИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCLF 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. В

Корректор М.Кучерявая

Подписное