Статистический анализатор сигналов цветности телевизионного изображения Советский патент 1981 года по МПК H04N9/00 

(54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СИГНАЛОВ ЦВЕТНОСТИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

I

Изобретение относится к автоматическим устройствам для статистического анализа цветных изображений и может использоваться для исследования статистических сложных цветных изображений путем измерения и регистрации двумерных гистограмм, для оптимизации информацион- 5 ных характеристик, цветных телевизионных систем сйециального назначения (особенно цифровых), для формирования информативных признаков при автоматическом pacno3V навании цветных изображений, например, .ц таких цветных текстур, как гистологические срезы биологических тканей, шлифов и штуфов минералов, .спектрозональных аэрофотоснимков сельскохозяйственных угодий, поверхности земли и океана, облачного покрова и т. п.; для автоматизации технологи- 5 ческих процессов, связанных с производством текстиля, полиграфических репродукций..

По основному авт. св. № 754702 известен статистический анализато р сигналов цветности телевизионного изображения, со- 20 держащий датчик сигналов-, цветности, блок масштабирования, блок определения, координат цветности, дешифраторы абсциссы

и ординаты цветности, первую цветоанализирующую матрицу, блок сканирования, блок измерения .и регистрации и селектор импульсов 1.

Однако известный анализатор не позволяет осуществить измерение статистических характеристик второго порядка, таких как условные вероятности и вероятности цветностных переходов, что существенного ограничивает его функциональные возможности при исследовании статистических свойств цветных изображений типа текстур, поскольку второе приближение к энтропии для таких изображений является достаточно близким.

Цель изобретения - расширение объема информации о цветовой структуре изображения.

Указанная цель достигается тем, что в статистический анализатор сигналов цветности телевизионного изоб.ражения, содержащий датчик сигналов цветности, блок масштабирования, блок определения координат цветности дешифраторы абсциссы и ординаты цветности, первую цветоанализирующую матрицу, блок сканирования, блок измерения и регистрации и селектор импульсов, введены вторая цветоанализирующая матрица, два блока задержки, два блока вычитания, две схемы сравнения кодов, два логических элемента И, причем входы блоков задержки, а также первые входы блоков вычитания соединены с выходами соответствующих дешифраторов абсциссы и ординаты цветности, -выход каждого из блоков задержки соединен со входом второй цветоанализирующей матрицы и со вторым входом соответствующего блока вычитания, выходы каждого из которых соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения кодов, вторые входы которых соединены с выходом блока сканирования, два входа первого логического элемента И соединены с выходами блоков сравнения кодов а два входа второго логического элемента И с выходами первой и второй цветоанализирующих матриц, при этом выходы обоих логических элементов И соединены со входами блока измерения и регистрации. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого статистического анализатора. Статистический анализатор сигналов цветности телевизионного изображения содержит датчик 1 цветоделенных сигналов, блок 2 масштабирования, блок 3 определения координат цветности, дешифратор 4 абсциссы цветности, дешифратор 5 ординаты цветности, первую цветоанализируюшую матрицу 6, блок 7 сканирования, селектор 8 импульсов, блок 9 измерения и регистрации, блоки 10 и 11 задержки, блоки 12 и 13 вычитания, схемы 14 и 15 сравнения кодов, вторую цветоанализируюшую матрицу 16 и два логических элемента И 17 и 18. Цветоанализирующая матрица 6 может быть выполнена в виде треугольной матрицы четырехвходовых логических элементов И, выходы которых дизъюктивно объединены. Анализатор работает следующим образомТри цветоделенных сигнала 17,1/5 и Uc, соответствующих красному, зеленому и синим цветам, с выхода датчика 1 цветоделенных сигналов через блок 2 масштабирования, позволяющий регулировать степень дискретизации выбранного треугольного участка диаграммы цветности, поступают на вход блока 3 определения координат цветности, который формирует цифровые коды текущих значений координат цветности ш и п Ук. n -У m .lf.irlr г i K-fbfiti; Uj Коды координат цветности тип поступают соответственно на дещифраторы 4 и 5 абсциссы и ординаты цветности, каждый из которых формирует в данный момент времени потенциал «1 только на одной из своих выходных шин в соответствии с текущим значением координат цветности сканируемого элемента изображения, при этом по первым двум входам оказывается открытым только один из четырехвходовых логических элементов И первой цветоанализирующей матрицы 6, находящийся на пересечении соответствующих строки и столбца. Двоичные видеосигналы с открытого в данный момент с помощью блока 7 сканирования элемента И также по третьему и четвертому входам логического элемента И цветоанализирующей матрицы 6 через элемент ИЛИ этой цветоанализирующей матрицы поступают в блок 9 измерения и регистрации, который данные двоичные видеосигналы заполняет счетными импульсами эталонной частоты, соответствующей частоте элементов телевизионного изображения, а также измеряет и регистрирует количество элементов изображения, цветность которых соответствует открытому в данном поле разложению с помощью блока 7 сканирования логическому элементу И первой цветоанализирующей матрицы 6. По окончании цикла регистрации на выходе блока 9 измерения и регистрации формируется импульс, поступающий в селектор 8 импульсов, который управляет блоком 7 сканирования цветового треугольника. .Дискретное сканирование в пределах треугольной области цветовой диаграммы начинается по команде «Пуск, поступающей на вход селектора 8 импульсов, который осуществляет по этой команде начальную установку счетных схем, входящих в состав блоков сканирования и измерения и регистрации. При этом оказывается открытым по третьему и четвертому входам первый четырехвходовый логический элемент И первой цветоанализирующей матрицы 6. По окончании цикла измерения относительной частоты данной цветности в изображении (по истечении времени в одно поле разложения) и после регистрации этого измерения селектор 8 импульсов изменяет состояние счетчиков блока 7 сканирования таким образом, что оказывается открытым по третьему и четвертому входам следующий логический элемент. И первой цветоанализирующей матрицы 6. После обхода всех логических элементов И селек р 8 импульсов отключается. Задержанные на заданное количество элементов изображения цифровые коды координат цветности через блоки 10 и 11 задержки с выходов дешифраторов 5 и 4 ординаты и абсциссы цветности поступают на входы второй цветоанализирующей м трицы 16. Сигналы с выходов обеих цветоанализирующих матриц 6 и 16 через двухвходовый логический элемент И 17 также поступают на блок 9 измерения и регистрации, где подсчитывается .число элементов изображения, имеющее цветность, заданную первой цветоанализирующей матрицей 6 при условии, что цветность предыдущих элементов изображения соответствовала заданной с помощью второй цветоанализирующей матрицы 16, т. е. осуществляется оценка условных вероятностей с точностью, зависящей от степени дискретизации как пространства изображения, так и цветового пространства. Используя задержки на время 1элемента t строки и Т ttTpo«tf ± t eweHTa можно осуществить оценку статистической структуры изображения соответственно по горизонтали, по вертикали и .по диагонали исследуемого фрагмента. Блоки 12 и 13 вычитания формируют коды разности координат цветности двух соседних элементов изображения. Коды разности координат цветности поступают на схемы 14 и 15 сравнения кодов, на другие входы которых поступают коды с выхода блока 7 сканирования. Сигналы с выходов схем 14 и 15 сравнения кодов через двухвходовый логический элемент И 18 поступают .на вход блока 9 измерения и регистрации, где осуществляется измерение числа одновременных переходов по каждой из координат цветности, величина которых определяется кодами, формируемыми в данный момент времени на выходе блока 7 сканирования. Таким образом, в каждом разряде гистограммы цветности дополнительно зарегистрирована вероятность цветовых переходов, при чем величина перехода вдоль каждой из координат определяется нрмером разряда гистограммы. В предлагаемом анализаторе не только увеличен объем информации о цветовой структуре изображения, но и повышено качество статистического анализа цветовой структуры цветных изображений, в частности, можно получить более точную оценку энтропии источников цветных телевизионных сообщений, оптимизировать щкалы квантования при статистическом кодировании видеоинформации и, следовательно, эффективно использовать цифровые каналы связи. Формула изобретения Статистический анализатор сигналов цветности телевизионного изображения по авт. св. № 745702, отличающийся тем, что, с целью расширения объема информации о цветовой структуре изображения, введены вторая цветоанализирующая матрица, два блока задержки, два блока вычитания, две схемы сравнения кодов, два логических элемента И, причем входы блоков задержки, а также первые входы блоков вычитания соединены с выходами соответствующих дешифраторов абсциссы и ординаты цветности, выход каждого из блоков задержки соединен со входом второй цветоанализирующей матрицы и со вторым входом соответствующего блока вычитания, выходы каждого из которых соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения кодов, вторые входы которых соединены с выходом блока сканирования, два входа первого логического элемента И соединены с выходами блоков сравнения кодов, а два входа второго логического элемента И - с выходами первой и второй цветоанализирующих матриц, при этом выходы обоих логических элементов И соединены со входами блока измерения и регистрации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 754702, кл. Н 04 N 9/00,.