Способ формирования видеосигнала изображения Советский патент 1992 года по МПК H04N5/66 

Изобретение относится к области обработки изображения, а именно к способам обработки видеосигнала изображения в реальном масштабе времени.

Известен способ формирования видеосигнала изображения, согласно которому осуществляют сравнение входного видеосигнала с заданными опорными уровнями, формируют импульсы положительной и отрицательной полярности в моменты равенства входного видеосигнала заданным опорным уровням, формируют суммарный видеосигнал из полученных импульсов и смещают суммарный видеосигнал на величину, равную амплитуде импульсов отрица- тельной полярности, причем перед

сравнением с заданными уровнями входной видеосигнал задерживают на величину

T -Qarcsin

.У. 2 А

Ч

vj

О СО О

где Q- нижняя круговая частота выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала;

Uo - абсолютное значение опорного уровня;

А - минимальная амплитуда выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала,

и вычитают из входного видеосигнала задержанный видеосигнал, полученный разностный видеосигнал сравнивают с заданным положительным и отрицательным опорными уровнями, формируют импульс положительном полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному отрицательному опорному уровню при положительном значении производной разностного видеосигнала и импульс отрицательной полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному положительному опорному уровню при отрицательном значении производной разностного видеосигнала.

Известный способ обеспечивает формирование видеосигнала, создающего изображение в виде линий экстремальных значений исходного видеосигнала. Однако его недостатком являются узкие функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования сигнала, соответствующего коэффициенту неоднородности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу формирования видеосигнала изображения, при котором осуществляют сравнение входного видеосигнала с заданными опорными уровнями, формируют импульсы положительной и отрицательной полярности в моменты равенства входного видеосигнала заданным опорным уровням, формируют суммарный видеосигнал из полученных импульсов и смещают суммарный видеосигнал на величину, равную амплитуде импульсов отрица- тельной полярности, причем перед сравнением с заданными опорными уровнями входной видеосигнал задерживают на величину

t arcsin.yЈ,

где Q- нижняя круговая частота выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала;

и0 - абсолютное значение опорного уровня;

А - минимальная амплитуда выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала,

и вычитают из входного видеосигнала задержанный видеосигнал, полученный разностный видеосигнал сравнивают с заданным положительным и отрицательным опорными уровнями, формируют импульс положительной полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному отрицательному опорному

уровню при положительном значении производной разностного видеосигнала и импульс отрицательной полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному положительному опорному уровню при отрицательном значении производной разностного видеосигнала, при сравнении входного видеосигнала с заданными опорными уровнями определяют количество N

элементов разложения объекта в входном видеосигнале по формуле

15

.

где а- разрешающая способность датчика зондирования в направлении сканирования;

величина построчного шага датчика

зондирования;

L, Н - размеры объекта по направлению сканирования и в перпендикулярном направлении соответственно, а при формировании импульса положительной полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному отрицательному опорному уровню при положительном значении производной разностного видеосигнала и при формировании

импульса отрицательной полярности в момент равенства разностного видеосигнала заданному положительному опорному уровню при отрицательном значении производной разностного видеосигнала

подсчитывают общее число п сформированных импульсов положительной и отрицательной полярности, определяют величину U сигнала, соответствующего коэффициенту неоднородности, по формуле

ij n -паР U N LH

На фиг, 1 показаны временные диаграм- мы, поясняющие предлагаемый способ; на фиг. 2 - структурная электрическая схема примера реализации способа; на фиг. 3 - вид маски, налагаемой на исходное изображение для выделения требуемого объекта. На фиг. 1 показаны: диаграмма а - напряжение U(t) строки видеосигнала и задержанное напряжение U(t+ т), б - разностный сигнал исходного и задержанного напряжений, в и г - последовательности сформиро- ванных импульсов пересечения разностным видеосигналом заданного отрицательного опорного уровня при положительном значении знака производной и заданного положительного опорного уровня при отрицательном значении знака производной, д - суммарная импульсная последовательность.

Реализующее предложенный способ устройство (см. фиг. 2) содержит источник 1 видеосигнала, выполненный, например, в виде развертывающего барабана 2 с закрепленным на нем бланком исходного изображения, на котором наложена маска 3 для выделения требуемого объекта, и оптически сопряженного блока 4 воспроизведения. Выход источника 1 подключен к вычитающему блоку 5 непосредственно и через линию 6 задержки. Выход блока 5 подключен к пороговым элементам 7 и 8 раздельными зажимами 9 и 10 опорных уровней, а выходы элементов 7 и 8 через формирователи 11 и 12 импульсов и элемент ИЛИ 13 подключены к счетчику 14. Выходы счетчика 14 подключены к первым входам блока 15 деления кодов, вторые информационные входы которого соединены с шиной 16, а выходы - к блоку 17 индикации,

Маска (см. фиг, 3) из непрозрачного материала содержит вырезанное окно размером LxH, соответствующее исследуемому объекту на исходном изображении.

Осуществляется предложенный способ формирования видеосигнала изображения следующим образом.

Входной видеосигнал U(t) (см. диаграмма а на фиг. 1) задерживают на время

9LJU

r -QarcsinyЈ,

где Q- нижняя круговая частота выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала;

Do - абсолютное значение опорного уровня;

А - минимальная амплитуда выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала.

Из исходного сигнала U(t) вычитают задержанный U(t+ т) видеосигнал, а разностное напряжение (диаграмма б) сравнивают с заданными положительным Uo и отрицательным -Do опорными уровнями. При пересечениях разностным видеосигналом заданного отрицательного опорного уровня с положительным значением производной формируют одну последовательность импульсов (диаграмма в), а другую последовательность импульсов формируют при пересечениях разностным сигналом положительного опорного уровня с отрицательным значением производной (диаграмма г). Далее обе параллельные импульсные последовательности преобразуют в одну суммарую последовательность (диаграмма д), по которой подсчитывают количество импульсов п, соответствующих неоднородно- стям исследуемого объекта на исходном изображении. Одновременно определяют количество элементов разложения этого объекта в исходном видеосигнале

10

м L Н -p

где L и Н - размеры объекта по направлению сканирования и в перпендикулярном направлении;

а- разрешающая способность датчика зондирования в направлении сканирования;

/J- величина построчного шага датчика сканирования.

Коэффициент неоднородности исследуемого объекта определяют как соотношение измеренных описанным образом величин

25

.. ti nafi и N LH

Устройство, реализующее предлагаемый способ формирования видеосигнала изображения, работает следующим образом.

Видеосигнал, создаваемый источником 1 (см. фиг. 2), подается на вычитающий блок 5 непосредственно и через линию 6 задержки. Разностное напряжение с выхода блока 5 при помощи пороговых элементов 7 и 8 сравнивается с положительным и отрицательным опорными уровнями, подаваемыми на зажимы 9 и 10. Пороговые элементы 7 и 8 выдают положительные напряжения при

превышении их входным сигналом соответствующего порогового уровня. Формирователь 11, подключенный к пороговому элементу 7 с положительным опорным уровнем срабатывания, выделяет импульс из заднего фронта скачкообразного напряжения, а формирователь 12 .выделяет импульс из переднего фронта, Выходные импульсы формирователей через элемент ИЛИ 13 поступают на счетный вход счетчика 14 импульсов, который подсчитывает количество импульсов, соответствующих экстремальным значениям видеосигнала в исследуемом объекте изображения. Код результата подсчета импульсов счетчика 14 поступает

на первые информационные входы блока 15 деления кодов, на вторые входы которого подается код, соответствующий количеству элементов разложения объекта в исходном видеосигнале. Результат деления количества импульсов экстремальных значений сигнала объекта на общее количество элементов разложения объекта, соответствующий коэффициенту неоднородности, с выхода блока 15 деления показывает блок 17 индикации.

Исследуемый объект на исходном изображении может выделяться при помощи непрозрачной маски (см. фиг. 3), которая закрепляется вместе с блоком исходного изображения на развертывающем бараба- не 2 (см. фиг. 1). Таким образом, при формировании видеосигнала выделяется лишь требуемый фрагмент изображения размерами LxH.

Формула изображения Способ формирования видеосигнала изображения, при котором осуществляют сравнение входного видеосигнала с заданными опорными уровнями, формируют импульсы положительной и отрицательной полярности в моменты равенства входного видеосигнала заданным опорным уровням, формируют суммарный видеосигнал из полученных импульсов и смещают суммарный видеосигнал на величину, равную амплитуде импульсов отрицательной полярности, причем перед сравнением с заданными опорными уровнями входной видеосигнал задерживаютнавеличину

2 . Ц, г - т агсзттрд , где Q-нижняя круговая

частота выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала, U0 - абсолютное значение опорного уровня, А - минимальная амплитуда выделяемой структуры изображения на строке видеосигнала, и вычитают из входного видеосигнала задержанный видеосигнал, полученный разностный видеосигнал сравнивают с заданными положительными и отрицатель

ным опорными уровнями, формируют импульс положительной полярности в

а

Utt)

5

10

15

20

25

30

35

0

моменты равенства разностного видеосигнала заданному отрицательному опорному уровню при положительном значении производной разностного видеосигнала и импульс отрицательной полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному положительному опорному уровню при отрицательном значении производной разностного видеосигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования сигнала, соответствующего коэффициенту неоднородности, при сравнении входного видеосигнала с заданными опорными уровнями определяют количество N элементов разложения объекта в входном видеосигнале по формуле N - -or, где а- разрешающая способность датчика зондирования в исправлении сканирования, / - построчный шаг датчика зондирования, L, Н - размеры объекта соответственно по направлению сканирования и в перпендикулярном направлении, а при формировании импульса положительной полярности в моменты равенства разностного видеосигнала заданному отрицательному опорному уровню при положительном значении производной разностного видеосигнала и при формировании импульса отрицательной полярности в момент равенства разностного видеосигнала заданному положительному опорному уровню при отрицательном значении производной разностного видеосигнала подсчитывают общее число п сформированных импульсов положительной и отрицательной полярностей, определяют величину и сигнала, соответствующего коэффициенту неоднородности по формуле

11 п п ар U- N-ГН

Изобретение относится к технике предварительной обработки видеосигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования сигнала, соответствующего коэффициенту неоднородности. Формирование видеосигнала изображения основано на определении разности исходного и задержанного видеосигналов, сравнении разностного сигнала с положительным и отрицательным опорными уровнями, формировании импульсов в местах пересечения разностным сигналом положительного опорного уровня с отрицательным знаком производной и отрицательного опорного уровня с положительным знаком производной. При формировании исходного видеосигнала подсчитывают количество сформированных импульсов, определяют количество элементов разложения объекта в исходном видеосигнале с последующим определением соотношения указанных двух величин. 3 ил. Ё

А

/

т

31

:t:

rh-Ш

пJl-.-.-Jl,.- -li- - - -Л

Ц--- Л Jo

| /Г i j

-C

:t: