Устройство для считывания и выделения изображений объектов на фоне помех Советский патент 1982 года по МПК G06K9/40 

(5) УСТРОЙСТВО для СЧИТЫВАНИЯ -и ВЫДЕЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ НА ФОНЕ ПОМЕХ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания и выделения изображений объектов при неравномерности освещения объектов и неравномерности чувствительности телевизионного датчика, и может быть использовано для коррекции телевизионного изображения и в устройствах для счета и морфометрии биологических микрообъек- jg тов.

Известны устройства для считывания и выделения изображений объектов на фоне помех, содержащие набор генераторов компенсирующих напряжений, сме- is шиваемых с телевизионным сигналом для подавления в последнем низкочастотной составляющей, имеющей период строчной или кадровой телевизионной развертки 1.

Недостатком данных устройств является невозможность равномерной компенсации фона по всему полю зрения из-за неточного совпадения формы и амплитуды компенсирующего сигнала с сигналом фона.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее телевизионный датчик, соединенный с аналого-цифровым преобразователем и компаратором, имеющим два уровня, процессор подчеркивания контуров изображения, вход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, а выход соединен с первым входом подавителя шумов, второй вход которого подключен к компаратору, а выход соединен с сглаживающим фильтром Г2}.

Недостатком известного устройства является конструктивная сложность.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее телевизионный датчик, блок сравнения, первый вход которого подключен к источнику опорных напряжений, интегратор, вход которого соединен с выходом блока сравнения, индикатор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, блок квантования, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к второмувходу индикатора, введен дифференцирующий элемент первый вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, а выход соединен с вторым входом блока сравнения и дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, второй вход соединен с источником опорных напряжений, а выход, подключен к второму входу дифференцирующего элемента На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 - уп рощенная электрическая схема дифферен цирующего элемента и дифференциального усилителя: на фиг. 3 - эпюры напря жений в различных точках устройства. Устройство содержит телевизионный датчик 1 , блок 2. квантования, дифференцирующий элемент 3, дифференциальный усилитель , блок 5 сравнения, nc точник 6 опорных напряжений, интегратор 7 и индикатор 8, носитель 9 инфор мации. Устройство работает следующим образом. Электрический видеосигнал, содержаа1ий фоновую составляющую с периодом строчной развертки и информационные сигналы от объектов, подается на входы дифференцирующего элемента 3 и диф ференцирующего усилителя k. Поскольку размер биологических микрообъектов, совокупность которых наблюдается экспериментатором, например колония клеток, существенно меньше длины одной строки телевизионной развертки, то скорость изменения информационной составляющей видеосигнала будет соответ ственно выше скррости изменения фоновой составляющей. При прохождении видеосигнала через дифференцирующий эле мент составляющие видеосигнала будут преобразовываться в соответствии со скоростью их изменения, т. е. низко-, частотная фоновая составляющая, для которой дифференциатор будет являться фильтром нижних частот, будет существенно ослаблена, а фронты информационных сигналов будут переданы импульсами, амплитуды которых будут прямо пропорциональны скорости их изменения На фиг. За показана форма исходного видеосигнала; на фиг. 36 - (сплошной линией) форма этого же сигнала на выходе дифференцирующего элемента. Преобразованный указанным образом видеосигнал поступает в блок 5 сравнения, на другой вход которого подается напряжение от источника опорных напряжений 6, величина которого устанавливается экспериментатором равной амплитуде фоновой составляющей видеосигнала на выходе диффернцирующего элемента (пунктирная линия на фиг. 36), В блоке сравнения опорное напряжение вычитается из подаваемого преобразованного видеосигнала (фиг. Зв). Результат вычитания поступает в интегратор, в котором сформирован сигнал без фоновой составляющей (фиг. Зг). При этом амплитуда информационной составляющей видеосигнала будет воспроизводиться с ошибкой, величина которой будет определяться отношением скорости изменения фона к скорости изменения информации, что на практике составляет не более 30 от первоначального значения. Предлагаемое устройство позволяет обнаруживать информацию от объектов, амплитуда которых меньше амплитуды фона. При длительности объектов вдоль строки сканирования равной, например О,It с, подобные объекты будут обнаруживаться, если их амплитуды будут составлять 0,1 от амплитуды фона. Для повышения точности воспроизведения объектов дифференцирование видеосигнала в элементе 3 установлено зависимым от амплитуды видеосигнала. Подаваемый на вход дифференциального усилителя j видеосигнал преобразуется в управляющее напряжение, подаваемое через RC-фильтр на базу управляемого транзистора Т, выполняющего функции регулируемого резистора дифференцирующего элемента 3. Порог регулирования устанавливается путем подачи опорного напряжения на второй вход дифференциального усилителя . Наличие этой цепи а вторе гули ро.вания позволяет получить дополнительный выигрыш в точности воспроизведения формы информационных сигналов. Формула изобретения Устройство для считывания и выдег ления изображений объектов на фоне помех, содержащее телевизионный датчик, 6jpK сравнения, первый вход которого

подключен к источнику опорных напряжений, интегратор, вход которого соединен с выходом блока сравнения, индикатор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, блок -квантованйя, вход которого соединен с выходом, интегратора, а выход подключен к второму входу индикатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дифференцирующий элемент, первый вход которого подключен к выходу телевизионного датчика, а выход соединен с вторым входом блока сравнения, и дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к выходу телевизиjHHorp датчика, второй вход которого соединен с источником опорных напряжений, а выход подключен к второму входу дифференцирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Быков Р. Е, и Коркунов Ю. Ф, Телевидение в медицине и биологии. Л,, Энергия, 1968, с. 129-133

2.Патент США № 1«074231 , кя. .3, опублик. 1978 (прототип).

ami

от 6

фигА

а

(риг.З

-Г

V-7