Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале Советский патент 1993 года по МПК H04N5/14 

Изобретение относится к радиотехнике и используется в системах обработки изображений.

Цель изобретения - упрощение схемы, расширение динамического диапазона полезного видеосигнала, повышение точности коррекции в случае нелинейности световой характеристики видеодатчика посредством исключения блока-накопителя, вычислителя, компенсирующего постоянную составляющую видеосигнала, вычислителя коэффициентов мультипликативной составляющей, введения схемы привязки уровня черного видеосигнала к уровню нуля и программирования вычислителей с помощью таблиц. Использование табличного способа позволяет, не изменяя схемы, запрограммировать вычислители более сложными функциями, например функцию вычитания первого вычислителя совместить с функцией линеаризации световой характеристики видеодатчика, а функцию деления второго вычислителя - с операцией умножения на нормирующий коэффициент.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих; на фиг. 2 - графическое изображение выходного видеосигнала с телевизионной камеры; на фиг. 3 - графическое изображение выходного видеосигнала со схемы привязки уровня черного видеосигнала к уровню нуля.

Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих (фиг. 1) содержит последовательно соединенные блок согласования 1, вход которого

оо О

О

о ел со

является входом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, блок 2 привязки уровня черного видеосигнала к уровню нуля, первый вход которого соединен с выходом блока согласования, второй вход - с пятым выходом синхронизатора 9, а выход - со вторым входом аналого-цифро- вого преобразователя 3, первый вход которого соединен с четвертым выходом синхронизатора, а выход-с первым входом вычислителя 4 и с первым входом первого запоминающего блока 5, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход - со вторым входом вычислителя 4, выход которого соединен с первым входом вычислителя бис первым входом второго запоминающего блока 7, второй вход которого соединен со вторым выходом синхронизатора, а выход - со вторым входом вычислителя 6, выход которого является первым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, и цифроаналоговый преобразователь 8, первый вход которого соединен с выходом вычислителя 6, второй вход - с третьим выходом синхронизатора, а выход является вторым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале.

Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих работает следующим образом. Перед началом работы осуществляется калибровка (запись аддитивной и мультипликативной составляющих). Для этого закрывается объектив телевизионной камеры и на выходе ее получается видеосигнал темного поля; он подается на вход блока согласования 1, где согласуется волновое сопротивление кабеля и устраняется влияние работы блока привязки уровня черного видеосигнала к уровню нуля 2, где исключается постоянная составляющая видеосигнала к уровню нуля 2, где исключается постоянная составляющая видеосигнала (фиг. 2, 3). Далее сигнал поступает на второй вход АЦП 3, где оцифровывается (дискретизируется по времени и квантуется по уровню). С выхода АЦП 3 цифровые отсчеты поступают на первый вход первого запоминающего блока 5, где в режиме калибровке записываются значения темного поля. После этого на вход телевизионной камеры подается равномерное белое поле.На выходе АЦП 3 при этомполучаются цифровые отсчеты белого поля с аддитивными и мультипликативными составляющими, которые поступают на первый вход первого вычислителя 4, а на второй его вход - соответствующие значения темного поля, считанные из первого запоминающего блока 5. На выходе первого вычислителя 4 имеем числовые значения белого поля без адди- тивной составляющей, пропорциональные чувствительности по каждому элементу поля изображения, которые поступают на первый вход второго запоминающего блока 7 и там записываются.

в рабочем режиме цифровые значения видеосигнала поступают на первый вход первого вычислителя 4, в котором исключается аддитивная составляющая из цифровых значений видеосигнала вычитанием

5 соответствующих значений, считанных из первого запоминающего блока 5, поступающих на второй вход первого вычислителя 4. . С выхода первого вычислителя 4 сигнал поступает на первый вход второго вычисли0 теля 6, в котором компенсируется мультипликативная составляющая за счет считанных соответствующих значений белого поля из второго запоминающего блока 7, поступающих на второй вход вычислителя б,

5 на выходе которого имеем полностью скорректированные значений видеосигнала.

При необходимости видеосигнал цифровой формы преобразуется в аналоговый посредством включения ЦАП 8. Синхрон- 0 ность работы устройства осуществляется за счет синхронизатора 9, который синхронизируется с телевизионной камерой способом, предусмотренным для применяемой телевизионной камеры.

5 Из сказанного выше следует, что применение заявляемого технического решения позволяет, не ухудшая результата, упростить схему и получить оптимальную архитектуру устройства, расширить

0 динамический диапазон полезного видеосигнала, повысить точность коррекции. Использование табличного способа дает возможность, не изменяя схемы, запрограммировать вычислители более сложными

5 функциями, например, функцию вычитания первого вычислителя совместить с функцией линеаризации световой характеристики видеодатчика, а функцию деления второго вычислителя - с операцией умноже0 ния на нормирующий коэффициент.

В настоящее время заявляемое техническое решение в составе автоматизированной системы обработки изображений проходит экспериментальную проверку в

5 НИЦ Биоавтоматика.

Формулаизобретения 1. Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, содержащее блок согласования, вход которого является входом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, последовательно включенные ана- лого-цифровой преобразователь, вычислитель функции fi (Vj - VBi) - УД|,

вычислитель функции f2 -Vr--w -гт К,

VHJ - VB| - VAi

где V| - числовой отсчет видеосигнала на выходе блока согласования;

VBI - числовой отсчет уровня черного ;

Уд| - числовой отсчет темнового видеосигнала,VHI - числовой отсчет видеосигнала равномерного белого поля;

К - нормировочный коэффициент, выход которого является первым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является вторым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих е видеосигнале, первый запоминающий блок, выход которого подключен к второму входу вычислителя функции fч, первый вход - к вы- ходу аналого-цифрового преобразователя,

а второй вход - к первому выходу синхронизатора, второй запоминающий блок, выход которого соединен с вторым выходом вычислителя функции f2, второй вход - с вторым входом синхронизатора, а первый вход - с выходом вычислителя функции fi, третий выход синхронизатора соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, четвертый выход синхронизатора соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона полезного видеосигнала, введен блок привязки уровня черного видеосигнала к уровню нуля, первый вход которого соединен с выходом блока согласования, второй вход - с пятым выходом синхронизатора, а выход - с вторым входом аналого- цифрового преобразователя.

2. Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности компенсации, вычислитель функции f и вычислитель функции f выполнены в виде таблично запрограммированных блоков постоянной памяти.

Фиг. 2

Использование: в радиотехнике в системах обработки изображений. Сущность изобретения: видеосигнал поступает на блок согласования, где согласуется волновое сопротивление кабеля и устраняется влияние работы блока привязки уровня черного видеосигнала куровню нуля. В блоке привязки исключается постоянная составляющая видеосигнала. Сигнал поступает на аналого- цифровой преобразователь и далее на вход первого запоминающего блока, где в режиме калибровки записываются значения темного и белого полей. С помощью первого и второго вычислителей, первого и второго запоминающих блоков в процессе работ вводится аддитивная и мультиплексная составляющие коррекции. Цифровой сигнал преобразуется в аналоговую форму цифро- аналоговым преобразователем. Цель изобретения - расширение динамического диапазона полезного видеосигнала. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. ел

Фиг. 3