Устройство для колориметрической обработки изображений Советский патент 1978 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в телевизионных автоматических устройствах для обработки цветных изображений. Известно устройство для автоматического анализа распределения цветности в исследуемом изображении, работающее в стан дартном режиме разложения с использованием непрерывно-дискретного сканирования изображения 1. Недостатком устройства является длительность времени колориметрической обработки цветных изображений и ограниченные функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому рещению является известное устройство для колориметрической обработки изображений, содержащее телевизионный датчик с блоком смены спектрозональных светофильтров, соединенный с блоком формирования дискретного растра, блок формирования цветоделенных сигналов и блок анализа 2. Недостатком такого устройства также является длительность времени, затрачиваемоГО на колориметрическую обработку изображений, и ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью построения гистограммы цветности изображения. Целью изобретения является повыщение быстродействия и расщирение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные блоки формирования цветоделенных сигналов, коммутатор, блок управления и цифровой фильтр цветности, входы которого подключены к выходам блоков формирования цветоделенных сигналов, одни входы которых соединены с телевизионным датчиком, а другие - с соответствующими вы.ходами коммутатора, вход которого подключен к одному из выходов блЪка формирования дискретного растра, другой вы.ход которого соединен с первым входом блока управ тения, второй вход которого подключен к выходу блока смены спектрозональных светофильтров, а выход - к управляющему входу блока формирования дискретного растра.

Дополнительное отличие предлагаемого устройства от известных состоит в том, что в нем блок управления содержит цифровой логический узел и последовательно соединенные счетчики импульсов, вход одного из которых соединен с первым входом упомянутого блока, второй вход и выход которого подключены соответственно к одному из входов и выходу цифрового логического узла, другие входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков импульсов.

На фиг. 1 изображена блок-схе.ма устройства, на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип сканирования анализируемого цветного изображения.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, на мишень передающей трубки которого проецируется анализируемое изображение последовательно в трех спектральных диапазонах. Датчик соединен с блоком 2 формирования дискретного растра, п блоками 3 фор.мирования цветоделенных сигналов и блоком 4 смены; спектрозональных светофильтров. Выходы блока 2 формирования дискретного растра подключены к коммутатору 5 и блоку управления, состоящему из трех счетчиков 6, 7, 8 импульсов с соответствующими коэффициентами пересчета, соединенных последовательно, и цифрового логического узла 9, выход которого подключен к блоку 2 формирования дискретного растра. Одноименные выходы блоков 3 соединены между собой и подключены к соответствующим входам цифрового фильтра 10 цветности, выход которого соединен с блоком 11 анализа.

Работа устройства основана на использовании режима зонного п-элементного сканирования изображения, при котором количество выборок в пределах каждой из зон равно и кратно общему числу элементов пространственно-квантованного изображения. При таком режиме все пространство квантованного изображения разбивается на зоны (фиг. 2,а), каждая из которых объединяет одно и то же число элементов, равное п (на фиг. 2 п 4). Зонное сканирование позволяет уменьшить время анализа в п раз по сравнению с последовательным поэле.ментным анализом. Выбором числа п можно обеспечить требуемое соотнощение .между скоростью анализа и уровне.м технической сложности измерительной части анализатора.

Введение в устройство цифрового фильтра 10 цветности с цифровым выходом приводит к новыщению быстродействия.

Итак, время, необходимое для анализа всего изображения при использовании предлагае.мого устройства, уменьщается в Мп

раз по сравнению с известными аналогичны.ми системами:

ТI EL ЛКЬ

1л iNKTb, nkT - м; - -7i - WMy, д

|де Q - количество зон сканирования;

К - число светофильтров;

М - количество зон квантования цветового треугольника.

При N 10000, п 4, Q 2500, К 3 и Т 0,02 с, Т 150 с 2,5 мин.

Устройство работает следующим образом. Блок 2.формирования дискретного растра генерирует стробирующие импульсы, поступающие через п-канальный коммутатор 5

на последовательно подключаемые входы

блоков 3 формирования цветоделенных сигналов. В соответствии с принципом зонного сканирования, описанным выще, полный анализ изображения закончится за Р -N-, где NO - количество вертикальных строк дискретного растра (фиг. 2) циклов работы блока управления. Каждый цикл соответствует анализу одной вертикальной строки и заканчивается при заполнении счетчика 8 импульсов, когда в логическом узле 9 формируется управляющий сигнал на с.мену горизонтального положения стробирующих и.мпульсов (переход на соседнюю вертикальную строку растра). Заполнение счетчика 7 приводит к смещению зоны сканирования на п элементов вниз, которое в

0 остальное время запрещается сигналом со счетчика 6 (так как изображение в каждом полукадре сканируется через один из трех светофильтров, это вре.мя составляет ЗТу).

Принцип формирования параллельных

5 цветоделениых сигналов в блоках 3 при зонном сканировании для случая п 4 иллюстрируется диаграммами на фиг. 2,6. Каждая из зон пространственно квантованного изображения анализируется при трех светофильтрах - красном (к), зеленом (з) и синем (с) - фиг. 2, б-Т, сменяющихся с частотой полей fy . При этом формируется последовательность пачек импульсов - фиг. 2,6-II, с числом импульсов в каждой пачке, равным п. Такая последовательность с помощью коммутирующих сигналов - фиг. 2, 6-III, преобразуется в п последовательностей - фиг. 2,б-Г/, соответственно в каждом из измерительных блоков 3, в результате чего на входы цифрового фильтра 10 цветности последовательно предъявляются

0. ; « / г / f 3

параллельные тройки сигналов (/„,, (/„ , U-r, фиг. 2,б-У. После обработки в фильтре цветности поступивщих напряжений, на одном из его М выходов генерируется сигнал, что соответствует совпадению координат цветности анализируемого в данный .момент элемента изображения с одной из М областей цветового графика.

После окончания сканирования в блоке 11 анализа в соответствии с программой может оыть подсчитано число элементов изображения, цветность которых соответствует каждой из элементарных областей цветового графика, что позволяет построить гистограмму цветности, или подсчитана ееличина суммарной площади фрагментов изображения, цветность которых соответствует заданной. Предлагаемое устройство легко реализуется на базе стандартных телевизионных датчиков, имеет допустимую скорость анализа и обеспечивает решение целого ряда задач, связанных с колориметрической обработкой в процессе автоматического анализа цветных изображений. Формула изобретения 1. Устройство для колориметрической обработки изображений, содержащее телевизионный датчик с блоком смены спектрозональных светофильтров, соединенный с блоком формирования дискретного растра, блок формирования цветоделенных сигналов и блок анализа, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и расщирения функциональных возможностей устройства, в него введены дополнительные блоки формирования цветоделенных сигналов, коммутатор, блок управления и цифровой фильтр цветности, входы которого подключоны к зыходам блоков формирования цветоделенных сигналов, одни входы которых соединены с телевизионным датчиком, а другие - с соответствующими .вы.ходами коммутатора, вход которого подключен к одному из выходов блока формирования дискретного растра, другой выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока смены спсктрозональиых свет()(|1ильтров, а выход - к управляющему входу блока формирования дискретного растра. 2. Устройство для колориметрической обработки изображений по п. 1, отличающееся тем, что в нем блок управления содержит цифровой логический узел и последовательно соединенные счетчики импульсов, вход одного из которых соединен с первым входом упомянчтого блока, второй в.ход и выход которого подключены соответственно к одному из входов и выходу цифрового логического узла, другие входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Быков Р. Е. и др. Дискретная сканирующая система для исследования микрообъектов. Известия ЛЭТИ. вып. 134, 1973. 2..Авторское свидетельство СССР № 510810. кл. И 04 N 7/02. 1973.