Устройство для обработки изображений Советский патент 1992 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области технической кибернетики и может быть использовано в системах цифровой обработки изоражений.

Известное устройство для обработки изображений содержит телевизионный датчик, пыход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а выход АЦП соединен с входом первого блока усреднения и входом первого квадратора, выход которого соединен с входом второго блока усреднения. Выход первого блока усреднения соединен с входом блока буферной памяти и входом второго квадратора выход которого подключен к второму входу вычитателя, к первому входу которого подключен выход второго блока усреднения, а выход вычитателя соединен с входом данных селектора минимума сигнала, управляющий выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока буферной

памяти, а выход комму атора является выхо дом устройства Устройство содержит также генератор синхроимпульсов (ГСИ) вход запуска которого соединен со стробирующим выходом АЦП, а выход ГСИ соединен с входами синхронизации первого и второго блоков усреднения, первого и второго квадраторов, селектора минимума сигнала и блока буферной памяти

Недостатком устройства является низкое качество обработка изображений вследствие искажения ряда информативных деталей, что ограничивает область применения устройства.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения соотношения сигнал-шум

На фиг 1 показана блок-схема устройства; на фиг 2 - схема блока вычисления коэффициентов.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, АЦП 2, первый 3 и второй 4 блоки усреднения, первый 5 и второй 6 квадрате Ј

-Ч

сл VJ

00 Ь.

Ю

ры, вычитатель 7, селектор 8 минимума сигнала, блок 9 буфеочой памяти, коммутатор 10, регистр 11 дисперсии, блок 12 вычисления коэффициентов, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 элементы задержки, первый 17, второй 18 и третий 19 умножители, сумматор 20 и генератор 21 синхроимпульсов (ГСИ).

Блок вычисления коэффициенте образуют первый 22.1, второй 22,2 и третий 22.3 функциональные преобразователи, анализатор 24, первый 25,1 и второй 25.2 сумматоры, первую 26.1, вторую 26,2 и третью 26.3 группы двухвходовых элементов И, первый 27.1, второй 27.2 и третий 27.3 делители, первую 28.1, вторую 28.2 и третью 28 3 группы двухвходовых элементов ИЛИ. Количество элементов И в каждой из групп 26 и количество элементов ИЛИ в каждой из групп 28 одинаково и соответствует разрядности выдаваемых коэффициентов k,.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве реализуется алгоритм пространственного сглаживания входного видеосигнала, искаженного аддитивным гауссовым шумом с нулевым средним и дисперсией W2 . Результат сглаживания представляется в виде

f(i,j) kig(i,j) + k2g(i j) MU), где g(i, j) - входной сигнал (i-й, j-й отсчет);

f(i, j) - результат адаптивного сглажива- ния;

g(i, j) - локальная оценка значения g(i, j), т.е. локальное среднее значение по отсчетам сигнала из симметричной окрестности точки (i, j);T(i, j) - среднее значение по области размерами 3 хЗ, для которой дисперсия минимальна, т е

r(i,J) ge(i.j).

I - argmin { dn (i, j)}, 0 Ј n со где dn2(i, ) дисперсия (погрешность) кусочно-постоянной апроксимации,вычисленная относительно точки (i, j)

Значения коэффициентов kt, k2, кз вычисляются для каждой точки по последующему соотношению

. 2

где (Г - дисперсия шума: do - дисперсия для центральной области размерами 3x3; di - минимальная дисперсия для девяти областей размерами 3x3 каждая.

Таким образом, увеличение соотношения сигнал-шум достигается в устройстве за счет осуществления адаптивного сглаживания входного видеосигнала в реальном масштабе времени,

Формула изобретения 1. Устройство для обработки изображений по авт, св. № 1388915, отличающее- с я тем, что, с целью расширения области

0 применения устройства за счет увеличения соотношения сигнал - шум, в него введены регистр дисперсии, блок вычисления коэффициентов, четыре элемента задержки и сумматор, входы синхронизации sкоторых

5 подключены к выходу генератора синхроимпульсов, а также три умножителя, входы первого - четвертого элементов задержки подключены соответственно к выходам аналого-цифрового преобразователя, вычитате0 ля, первого блока усреднения и коммутатора, выход регистра дисперсии, вход которого является управляющим входом устройства, подключен к первому входу блока вычисления коэффициентов, второй и третий входы

5 которого соединены соответственно с выходами второго элемента задержки и вторым выходом селектора минимума, первые входы первого - третьего умножителей соединены соответственно с выходами блока

0 вычисления коэффициентов, их вторые входы подключены соответственно к выходам первого, третьего и четвертого элементов задержки, а выходы умножителей соединены с входами сумматора, выход которого

5 является информационным выходом устройства.

2 Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что блок вычисления коэффициентов содержиттри функциональных преобра0 зователя, анализатор, второй и третий сумматоры, три группы элементов И, три делителя и три группы элементов ИЛИ, первые входы первого -третьего функциональных преобразователей образуют первый 5 третий входы блока, их вторые входы объединены и образуют вход синхронизации блока, первые выходы функциональных преобразователей соединены соответственно с входами анализатора, первый - третий вы0 ходы которого подключены к первым входам элементов ИЛИ соответствующих групп, а четвертый - шестой выходы анализатора соединены с первыми входами элементов И соответствующих групп, второй

5 выход первого функционального преобразователя подключен к вторым входам элементов И первой группы и к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора,

агорой выход второго функционального

преобразователя подключен к второму входу второго сумматора и вторым входам элементов И второй группы, второй выход третьего функционального преобразователя - к второму входу третьего сумматора и вторым входам элементов И третьей группы, первые входы первого - третьего делителей соединены с выходами элементов И

соответствующих групп, вторые входы делителей объединены и подключены к выходу третьего сумматора, а их выходы соединены с вторыми входами элементов ИЛИ соответствующих групп, при этом выходы элементов ИЛИ первой - третьей групп образуют соответственно первый - третий выходы блока.

Изобретение относится к области технической кибернетики, может быть использовано в системах цифровой обработки изо бражений и является дополнительным к авторскому свидетельству N 1388915 Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения соотношения сигнал-ш/м В устройстве отличающемся введением регистра дисперсии, вычислителя коэофициентов, четырех блоков задержки, трех умножителей и сумматора, положительный эффект достигается за счет осущестпления адаптивного сглаживания входного видеосигнала в реальном маситабе времени 1 з п ф-лы 2 ил

jЈH°Slr JuMPo

Выход

Фиг 1