FI89226B - Foerfarande och krets foer processering av en bildsignal - Google Patents

Description

! 89226

Menetelmä ja piiri kuvasignaalin prosessoimiseksi

Keksintö liittyy menetelmään juova- ja kenttä -pe-räkkäismuodossa kootun kuvasignaalin prosessoimiseksi, 5 mukaan lukien kuvasignaalin kahden peräkkäisen kentän kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan signaalien keskus-arvon määrittäminen ja lähtösignaalin antaminen.

Keksintö liittyy myös kuvasignaaliprosessointipii-riin, joka sisältää välineet, joilla määritetään juova-10 ja kenttä -peräkkäismuodossa kootun kuvasignaalin kahden peräkkäisen kentän kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan signaalien keskusarvo ja annetaan lähtösignaali.

Keksintö liittyy edelleen kuvasignaaliprosessoin-tipiiriin, joka muodostuu interpolointisuodattimesta, joka 15 sisältää keskusarvosuodattimen, jossa on ensimmäinen toinen ja kolmas tulo signaalien vastaanottamiseksi juova-ja kenttä -peräkkäismuodossa kootun kuvasignaalin kahden peräkkäisen kentän kolmesta paikan suhteen peräkkäisestä juovasta, kun keskusarvosuodattimessa on lähtö, joka antaa 20 lähtösignaalin, joka on tuotujen signaalien keskusarvo.

Tällainen menetelmä ja tällainen kuvasignaalipro-sessointipiiri on esitetty eurooppalaisessa patenttihakemuksessa EP-A 0 192 292 (PHN 11 613) ja ne soveltuvat useisiin hakemuksessa kuvattuihin sovelluksiin. Kuvasig-25 naalissa esiintyvien liikkuvien ääriviivojen tapauksessa on havaittu, että käytettäessä aikaisemman toteutuksen menetelmää tai aikaisemman toteutuksen keskusarvosuodatintä, häiritseviä ilmiöitä, tarkemmin sanoen kaltevien ääriviivojen sahalaitaisuutta, esiintyy lähtösignaalissa.

30 Keksinnön päämääränä on muun muassa menetelmä ja piiri kuvasignaalin prosessoimiseksi, jossa mainitut häiritsevät ilmiöt on vältetty tai ainakin niitä on vähennet-ty.

Keksinnön mukaan, menetelmä avauskappaleessa määri-35 tellyn tyyppisen signaalin prosessoimiseksi on tunnettu 2 89226 siitä, että menetelmä lisäksi sisältää signaalien lineaa-rikombinaation antamisen kahdesta muusta juovasta kuin kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan keskijuova, keskusarvon tai näiden kahden sekoitetun tuloksen ollessa 5 lähtösignaali.

Avauskappaleessa määritelty ensimmäisen tyyppinen kuvasignaaliprosessointipiiri on näin ollen keksinnön mukaan tunnettu välineistä, jotka antavat lineaarikombinaa-tion kahden muun juovan kuin kolmen paikan suhteen peräk-10 käisen juovan keskijuova, signaaleista, keskusarvon tai näiden kahden sekoitetun tuloksen ollessa lähtösignaali.

Avauskappaleessa määritelty toista tyyppiä oleva kuvasignaaliprosessointipiiri on keksinnön mukaan tunnettu siitä, että interpolointisuodatin lisäksi sisältää keski-15 arvopiirin ja interpolaattorin, kun keskiarvopiirin ensimmäinen ja toinen tulo on vastaavasti kytketty keskusarvo-suodattimen ensimmäiseen ja kolmanteen tuloon, ja kun interpolaattorin ensimmäinen tulo on kytketty keskusarvosuo-dattimen lähtöön, toinen tulo kytketty keskiarvopiirin 20 lähtöön ja lähtö kytketty interpolointisuodattimen lähtöön.

Lineaarisesti interpoloidun signaalin ja keskusarvon yhdistämisen ansiosta häiritsevät ilmiöt vähenevät suuressa määrin.

25 Keksinnön mukaisen prosessointimenetelmän ensimmäi nen toteutus on tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi sisältää keskusarvon sekä keskijuovan kolmesta paikan suhteen peräkkäisestä juovasta ja kynnysarvon välisen erover-tailutuloksen määrittämisen, vertailutulosta argumenttina 30 käyttävän funktion arvon määrittämisen, lineaarikombinaa-tion määräytyessä funktion arvon määräytymisestä riippuen.

Keksinnön mukaisen ensimmäisen kuvasignaaliproses-sointipiirin ensimmäinen toteutus on tunnettu välineistä, joilla määritetään vertailutulos, joka saadaan vertaamalla 35 keskusarvoa ja kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan 3 39226 keskijuovan signaalia kynnysarvoon, määritetään vertailu-tulosta argumenttina käyttävän funktion arvo, lineaarikom-binaation määräytyessä funktion arvon määräytymisestä riippuen.

5 Keksinnön mukaisen toisen kuvasignaaliprosessoin- tipiirin ensimmäinen toteutus on tunnettu siitä, että in-terpolointisuodatin lisäksi sisältää vertailupiirin, jonka ensimmäinen tulo on kytketty keskusarvosuodattimen lähtöön ja toinen tulo on kytketty keskusarvosuodattimen toiseen 10 tuloon, kun interpolaattorin ohjaustulo on kytketty vertailupiirin lähtöön.

Nämä keksinnön ensimmäiset toteutukset perustuvat havaintoon, että kun edellisestä kentästä olevan kuvaelementin signaali ei sijaitse kahden nykyisestä kentästä 15 olevan kuvaelementin signaalien välissä, näiden kolmen signaalin keskusarvo on toinen nykyisen kentän kahdesta signaalista, tarkemmin sanoen signaali. Joka on lähimpänä edellisestä kentästä olevaa signaalia, ilman että on mitään lisäsyytä valita tuota signaalia. Tässä tapauksessa 20 on todettu, että parempi tulos saadaan ottamalla nykyisestä kentästä näiden signaalien (painotettu) keskiarvo ja ottamalla tämä keskiarvo sekoitetun tai keskuasrvon sijasta.

Keksinnön mukaisen prosessointimenetelmän toinen 25 toteutus on tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi sisältää kuvasignaalissa olevan ääriviivan suunnan määrittämisen, kun keskusarvo annetaan lähtösignaalina, jos määritetty suunta on oleellisesti pystysuora.

Keksinnön mukaisen ensimmäisen kuvasignaaliproses-30 sointipiirin toinen toteutus on tunnettu välineistä, joilla määritetään kuvasignaalissa olevan ääriviivan suunta, kun keskusarvo annetaan lähtösignaalina, jos määritetty suunta on oleellisesti pystysuora.

Keksinnön mukaisen toisen kuvasignaaliprosessoin-35 tipiirin toinen toteutus on tunnettu ääriviivan suunnan 4 β 9226 määrittävästä piiristä, jonka lähtö on kytketty interpo-laattorin ohjaustuloon.

Näiden keksinnön toisten toteutusten vaikutuksesta myös sahalaitaisuus, jota aiheuttavat 45 asteen läheisyy-5 dessä, mutta ei 45 astetta, olevat kulmat, vähenevät.

Näitä ja muita keksinnön piirteitä kuvataan ja selvitetään nyt yksityiskohtaisemmin ei-rajoittavien esimerkkien avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa - kuvio 1 esittää keksinnön mukaista kuvasignaali-10 prosessointipiiriä, - kuvio 2 esittää kuvaelementtien konfiguraatiota, - kuvio 3 on yksityiskohtainen esitys juovien lukumäärän kaksinkertaistamistoiminnoista limityksen säilyttämisen kanssa ja ilman, keksinnön signaaliprosessointi- 15 piirin avulla.

Kuviossa 1 juova- ja kenttäperäkkäismuodossa koottu television tulokuvasignaali viedään tuloon 1 kuvasignaa-liprosessointipiirissä, jossa on interpolointisuodatin. Kullekin kuvalle tällä tulokuvasignaalilla on, esimerkik-20 si, 625 juovaa, jotka on jaettu limitetysti kahteen kenttään, 50 kenttää lähetettäessä sekunnissa. Kuviossa tämä on merkitty 625/2:1/50. Keksinnön mukaista kuvasignaali-prosessointipiiriä voidaan vaihtoehtoisesti käyttää rakenteeltaan erilaisille kuvasignaaleille, esimerkiksi 25 525/2:1/59.94 kuvasignaalille tai 1125/2:1/60 kuvasignaa lille. Tulo 1, joka muodostaa myös interpolointisuodatti-men tulon, on kytketty juovamuistin 5 tuloon 3. Juovamuls-tin 5 lähtö 7 on kytketty kenttämuistin 11 tuloon 9, joka voi sisältää kenttä miinus yksi juova kuvasignaalista. 30 Kenttämuistin 11 lähtö 13 on kytketty kuvaelementtimuistin 17 tuloon 15, jonka lähdössä 19 on saatavilla kuvaelementin D signaali. Juovamuistin 5 lähtö 7 on lisäksi kytketty kuvaelementtimuistin 23 tuloon 21, jonka lähtö 25 on kytketty kuvaelementtimuistin 29 tuloon 27. Kuvaelementtien 35 C, B ja A signaalit ovat vastaavasti saatavilla kuvaele- 5 39226 menttimuistin 23 tulossa 21, sen lähdössä 25 ja kuvaele-menttlmuistin 29 lähdössä 31. Signaaliprosessointipiirin tulo 1 on edelleen kytketty kuvaelementtimuistin 35 tuloon 33, jonka lähtö 37 on kytketty kuvaelementtimuistin 41 5 tuloon 39. Kuvaelementtien A', B' ja C signaalit ovat vastaavasti saatavilla kuvaelementtimuistin 35 tulossa 33, sen lähdössä 37 ja kuvaelementtimuistin 41 lähdössä 43. Kuvaelementtien A, B, C, ja A', B', C, ja D suhteelliset paikat on esitetty kuviossa 2, kuvaelementin D ollessa 10 merkittynä vasemmalle tulosignaalin ensimmäisen kentän katkoviivasta ja oikealla kuvaelementit A, B, C, A', B', ja C tulosignaalin toisen kentän yhtenäisellä viivalla. Näiden yhtenäisten viivojen välissä interpolointisuodat-timen lähtösignaalin juovan paikka on merkitty pistevii-15 valla. Y ja Y' merkitsevät tällä juovalla interpoloitavien kuvaelementtien signaaleja. Palataan kuvioon 1, kuvaelementtien C, B, A signaalit viedään ensimmäiseen tuloyhdis-telmään 45 ja kuvaelementtien A’, B', ja C signaalit viedään toiseen tulokombinaatioon 47 valintapiirissä 49, jon-20 ka ohjaustulo on kytketty ääriviivan suunnan määrittävän piirin 55 lähtöön 53. Signaalit kuvaelementeistä A, B, C ja A', B, C viedään suunnan määrittävän piirin 55 tulo-yhdistelmään 57 sen määräämiseksi, mikä kuvaelementtipa-reista (A, A'), (B, B') vai (C, C) parhaiten ilmentää 25 keskinäistä samankaltaisuutta. Tämä pari tulee saataville valintapiirin lähdöissä 59 ja 61 ja sitä kutsutaan jatkossa pariksi (P, Q).

Kuviossa 2 kalteva viiva ilmaisee ääriviivaa, jolla kuvaelementtien C Ja C todettiin sijaitsevan. Tässä ta-30 pauksessa pariksi (P, Q) näin ollen valitaan pari (C, C), koska vastaavat kuvaelementit A, A' ja B, B' sijaitsevat ääriviivan molemmilla puolilla. Lisätietojen saamiseksi suunnan määräävän piirin 55 ja valintapiirin 49, kuviossa 1, mahdollisista toteutuksista viitataan kuvioon 21 eu-35 rooppalaisessa patenttihakemuksessa EP-A 0 192 292.

6 89226

Valintapiirin 49 lähdöt 59 ja 61 ovat vastaavasti kytketty ensimmäiseen tuloon 63 ja kolmanteen tuloon 65 keskusarvosuodattimessa 67, jonka toinen tulo 69 on kytketty kuvaelementtimuistin 17 lähtöön 19, joten tulokuva-5 signaalin kahden peräkkäisen kentän kolme paikan suhteen peräkkäistä juovaa viedään keskusarvosuodattimen 67 ensimmäiseen tuloon 63, toiseen tuloon 69 ja kolmanteen tuloon 65. Keskusarvosuodattimen 67 lähdöstä saadaan interpoloi-tavan kuvaelementin lähtösignaali Y', joka näin ollen on 10 saatu riippuen kuvaelementtien P, Q ja D signaalien ääriviivasta, kuvio 2. Tätä keskusarvosuodattimen 67 lähtösig-naalia Y' kutsutaan myös keskusarvo Y':ksi tästä lähtien. Toistaiseksi keksinnön piiri, kuvio 1, on vastannut aikaisemman toteutuksen piiriä.

15 Keskusarvosuodattimen 67 lähtö 71 on kytketty, kek sinnön ensimmäisen toteutuksen mukaan, vertailupiirin 75 ensimmäiseen tuloon 73, jonka toinen tulo 77 on kytketty keskusarvosuodattimen 67 toiseen tuloon 69. Keskiarvopii-rin 83 ensimmäinen tulo 79 ja toinen tulo 89 ovat kytketty 20 vastaavasti keskusarvosuodattimen ensimmäiseen tuloon 63 ja kolmanteen tuloon 65. Interpolaattorin 87 ensimmäinen tulo 85 on kytketty keskusarvosuodattimen 67 lähtöön 71, interpolaattorin 87 toinen tulo 89 on kytketty keskiarvo-piirin 83 tuloon 91 ja interpolaattorin 87 ohjaustulo 93 25 on kytketty vertailupiirin 75 lähtöön 95. Lähtösignaali Y annetaan interpolaattorin 87 lähdöstä 97. Lähdössään 91 keskiarvopiiri 83 antaa tuloissaan 79 ja 81 vastaavasti olevien kuvaelementtien P ja Q signaalien keskiarvon. Vertai lupiiri 75 vertaa keskusarvosuodattimen lähdössä 71 30 olevaa lähtösignaalia Y' keskusarvosuodattimen 67 toisessa tulossa 79 olevaan tulosignaaliin D, ja vertailutuloksesta riippuen ohjaa interpolaattoria 87 siten, että kun keskus-arvo Y' poikkeaa (enemmän kuin ennalta määrätyn kynnysarvon verran) kuvaelementin D tulosignaalista, interpolaat-35 tori valitsee syötettäväksi kuvaelementtien P ja Q signaa- 7 89226 lien keskiarvon lähtösignaalina Y keskusarvon Y' sijasta. Kun vertailupiiri 75 on toteutettu lukurauistilla, jota kernaasti edeltää vähentäjä piiri, jotta voidaan käyttää puolen kapasiteetin lukumuistia, on mahdollista saavuttaa 5 tasainen siirtyminen näiden kahden ääripään välillä. In-terpolaattoria 87 ei tällöin toteuteta yksinkertaisella vaihtokytkimellä vaan sekoittajapiirillä, joka antaa tuloissaan 85 ja 89 olevien tulosignaalien painotetun keskiarvon, joka riippuu sen ohjaustulossa olevasta ohjaus-10 signaalista, lähtösignaalina Y.

Edellä kuvattu, keksinnön ensimmäisen toteutuksen kuvasignaaliprosessointipiirin interpolointisuodatin näin ollen sisältää keskusuarvosuodattimen 67, vertailupirin 75, interpolaattorin 87 ja valinnaisesti myös valintapii-15 rin 49 suunnan määrittävine piireineen 55. Valitsemalla tai sekoittamalla keksinnön mukaan yhtäältä keskusarvosta Y' ja toisaalta kuvaelementtien P ja Q signaalien keskiarvosta, vältetään, tai ainakin vähennetään, aikaisemmin toteutuksen interpolointisuodattimen lähtösignaalissa 20 esiintyneitä häiritseviä ilmiöitä. Näitä häiritseviä ilmiöitä, tarkemmin sanoen liikkuvien kaltevien ääriviivojen sahalaitaisuutta, saattoi esiintyä sen vuoksi, että kes-kusarvosuodatin 67 valitsee, silloin kun edeltävän kentän kuvaelementin D signaali ei sijaitse tämän hetkisen kentän 25 kahden kuvaelementin P ja Q signaalien välissä, toisen näistä kahdesta signaalista tämän hetkisen kentän kahdesta signaalista, tarkemmin sanoen signaalin, joka sijaitsee lähinnä edellisen kentän signaalia, ilman, että on mitään muuta syytä valita tuo signaali.

30 Keksinnön mukaisen kuvasignaaliprosessointipiirin

interpolointisuodattimen tehokkuutta voidaan parantaa, kun keskusarvosuodattimen 67 lähtösignaali Y' poikkeaa vain vähän kuvaelementtien P ja Q tulosignaaleista keskusarvosuodattimen 67 vastaavissa ensimmäisessä tulossa 63 ja 35 kolmannessa tulossa 65, viemällä kuvaelementtien P ja Q

8 89226 signaalien keskiarvo lähtösignaalina interpolaattorin 87 lähdöstä 97, kun interpolaattori 87 on rakennettu vaihto-kytkimeksi, ja jos interpolaattori 87 on rakennettu se-koittajapiiriksi, antamalla kuvaelementtien P ja Q signaa-5 lien keskiarvolle suurempi paino sekoitustoiminnan aikana. Tämän toteuttamiseksi vertailupiirin 75 kolmas tulo 99 on kytketty lisävertailupiirin 103 lähtöön 101, jonka ensimmäinen tulo 105 on kytketty keskusarvosuodattimen 67 ensimmäiseen tuloon 63, lisävertailupiirin 103 toisen tulon 10 107 ollessa kytkettynä keskusarvosuodattimen 67 kolmanteen tuloon 65 ja lisävertailupiirin 103 kolmannen tulon 109 ollessa kytkettynä keskusarvosuodattimen 67 lähtöön 71. Tämä lisävertailupiiri 103 sisältää ensimmäisen muunnin-piirin 111, toisen muunninpiirin 117 ja yhdistävän piirin 15 123. Ensimmäisen muunninpiirin 111 ensimmäinen tulo 113 ja toinen tulo 115 ovat kytketty lisävertailupiirin 103 ensimmäiseen tuloon 105 ja kolmanteen tuloon 109. Toisen muunninpiirin 117 ensimmäinen tulo 119 ja toinen tulo 121 ovat kytketty lisävertailupiirin 103 toiseen tuloon 107 20 ja kolmanteen tuloon 109. Yhdistävän piirin 123 ensimmäinen tulo 125 ja toinen tulo 127 ovat kytketty ensimmäisen muunninpiirin 111 ja toisen muunninpiirin vastaaviin lähtöihin 129 ja 131, yhdistävän piirin 123 lähdön muodostuessa lisävertailupiirin 103 lähdöstä 101. Muunninpiiri 111 25 ja 117 kumpikin sisältää lukumuistin, vastaavasti 133 ja 135, vähentäjäpiirin 137 ja 139, lukumuistien 133 ja 137 lähtöjen muodostuessa vastaavien muunninpiirien 111 ja 117 lähdöistä 129 ja 131. Lukumuistien 133 ja 135 vastaavat tulot 141 ja 143 ovat kytketty vastaavien vähentäjäpiirien 30 137 ja 139 lähtöihin 145 ja 147, joiden tulot muodostuvat vastaavien muunninpiirien 111 ja 117 tuloista. Vaihtoehtoisesti on mahdollista, että kumpikin muunninpiiri muodostuu ainoastaan lukumuistista, mutta tällöin lukumuis-tilla täytyy olla kaksinkertainen kapasiteetti verrattuna 35 tapaukseen, jossa lukumuistia edeltää vähentäjäpiiri, ku- 9 39226 ten piirroksessa. Yhdistävä piiri 123 voi esimerkiksi olla logiikkapiiri, esimerkiksi AND tai OR -piiri, AND- ja 0R-piirien välisen valinnan riippuessa muunninpiirien 111 ja 117 ja vertailupiirin 75 toimintamuodosta.

5 Keksinnön mukaisen kuvaprosessointipiirin interpo- lointisuodattimen toimintaa voidaan vaihtoehtoisesti pitää askelten suorittamisena - määritetään kuvasignaalin kahden peräkkäisen kentän kolmen paikansuhteen peräkkäisen juovan signaalien 10 keskusarvo ja - annetaan lähtöarvo, lineaarikombinaatio kahden muun juovan kuin keskijuovan signaaleista, näiden kahden keskusarvon tai sekoitetun tuloksen ollessa lähtösignaali.

Keksinnön ensimmäisen toteutuksen mukaan voidaan 15 lisätä seuraavat askeleet: - määritetään vertailutulos keskusarvon ja kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan keskijuovan signaalin sekä kynnysarvon välillä, - määritetään vertailutulosta argumenttina käyttä-20 vän funktion arvo, lineaarikombinaation määräytyessä funktion arvon määräytymisestä riippuen.

Nämä askeleet voidaan esittää Fortran-ohjelmointi-kielen komentojen avulla seuraavalla tavalla, jossa "MEDIAN" on annettujen argumenttien P, D, ja Q keskusarvon 25 laskeva aliohjelma, ja jossa Tl ja T2 edustavat sopivasti valittuja kynnysarvoja. Näiden Fortran-komentojen esittämässä esimerkissä, interpolaattori 87 toimii vaihtokytki-menä ja yhdistävä piiri toimii OR-piirinä.

Y' - MEDIAN (P, D, Q) 30 IF (ABS(/'-D) .GT. Tl ) .OR.

& ( ABS(Y'-D) .LT. T2) .OR ( ABS(Y’-D) .LT. T2) THEN

Y = .5 * (P+Q)

ELSE

Y = D

35 ENDIF

!o 39226

Funktio, jolla on vertailutulos argumenttina, on tässä esimerkissä OR-funktio, jonka tulos muodostaa loogisen muuttajan IF-komennossa -alkuinen rivi IF-komen-nossa vastaa lisävertailupiirin 103 toimintaa; jos tämä 5 rivi jätetään pois ja IF-komennon ensimmäisellä rivillä Fortran-symboli ".OR." korvataan symbolilla "THEN", niin vertailutulosta argumenttina pitävä funktio muodostuu yk-sikköfunktiosta.

Keksinnön mukaisen kuvasignaaliprosessointipiirin 10 interpolointisuodattimen tehokkuutta voidaan vaihtoehtoisesti parantaa antamalla suunnan määrittävän piirin 55 valita pystysuunta (toisin sanoen, valintapiirin 49 kuva-elementtien (P, Q) lähtöpariksi valitaan kuvaelementtien (B, B') pari, kun parhaimman keskinäisen samankaltaisuuden 15 kuvapisteparilla on vähän parempi keskinäinen samankaltaisuus kuin huonoimman keskinäisen samankaltaisuuden parilla. Tämä estää valintapiirin 49 vaihtotoiminnan, jonka aiheuttaa vain tulokuvasignaalissa oleva kohina.

Keksinnön toisen toteutuksen mukaan, interpolaat-20 torin 87 pitäisi kernaasti syöttää lähdöstään 97 lähtösig-naalinaan Y keskusarvosuodattimen 67 lähtösignaali Y', jos valitaan pystysuunta. Tätä varten kuvio esittää katkoviivan avulla kytkennän suunnan määrittävän piirin 55 lähdön 53 ja interpolaattorin 87 lisäohjaustulon 93’ välillä. 25 Tämä suositus perustuu siihen, että keksinnön mukainen keino on erityisen edullinen liikkuville kalteville ääriviivoille, mutta pystysuorien ääriviivojen tapauksessa keskusarvopiirillä 67 saadaan vähemmän kuvan suttuisuutta kuin keskiarvopiirillä 83. Jos suunta on lävistäjän suun-30 ta, interpolaattorin 87 tulisi kernaasti antaa lähtösig-naalinaan lähdöstä 97 keskiarvopiirin 83 lähtösignaali. Toisessa toteutuksessa vertailupiiri 75 voidaan jättää pois.

Eurooppalaisen patenttihakemuksen EP-A 0 192 292 35 kuviossa 21 esitetty suunnan valintapiiri, joka vertaa n 89226 signaalien välisiä eroja joka kerta kahdesta kuvaelementistä toisiinsa nähden ja kynnyksiin nähden, on käytännössä herkkä kohinalle. Parantunut toiminta saadaan alipääs-tösuodattamalla kuvaelementtien A, B, C, A', B' ja C sig-5 naalit ennen kuin ääriviivan suunta määritetään. Suunnan määräävässä piirissä 55 voi olla tätä tarkoitusta varten alipäästösuodatin 551, jonka tuloyhdistelmän muodostaa suunnan määräävän piirin 55 tuloyhdistelmä 57. Alipäästö-suodattimen 551 ja 553 on kytketty varsinaisen suunnan 10 määrittävän piirin 557 tuloon 555, jonka tulo 559 on kytketty suunnan määrittävän piirin 55 lähtöön 53.

Asiaan liittyviin suunnan määräämismenetelmiin kuuluu yksinkertainen limitetty-peräkkäinen pyyhkäisymuunnos, esimerkiksi pystykeskusarvosuodattimen avulla tai toisella 15 yksinkertaisella pystyinterpoloinnilla, mahdollisesti lii-kekompensaation kanssa, jota seuraa suunnan ilmaisu. Ensimmäisessä mahdollisessa suunnassa ilmaisumenetelmässä käytetään sitten gradientin ilmaisua hyvin tunnettujen Prewittin tai Sobelin operaattorien avulla. Näiden ope-20 raattorien avulla määritettyjen pystysuuntaisen gradientin ja vaakasuuntaisen gradientin osamäärän arcustangentti antaa etsityn ääriviivan suunnan. Jos niin halutaan, tämä suunnan ilmaisu voidaan tehdä riippuvaksi gradientin amplitudista valitsemalla ennaltamäärättyä kynnystä pienem-25 mällä amplitudilla pystysuunta arcustangentin ilmaiseman suunnan sijasta. Edelleen mahdollisessa suunnan ilmaisu-menetelmässä, jota joskus kutsutaan "mallisovitukseksi", peräkkäismuodossa pyyhkäistyä kuvasignaalia konvoloidaan useiden mallien kanssa, jonka jälkeen määritetään näin 30 saatujen yksittäisten tulojen suurin arvo. Suurimman arvon antavaan malliin liittyvä suunta valitaan sitten interpo-lointisuunnaksi. Käytettävistä malleista Kirsch mukaisia malleja tai Prewittin mukaisia malleja voidaan esimerkiksi käyttää. Gradienttioperaattorien ja edellä mainittujen 35 malliryhmien paremmaksi ymmärtämiseksi viitataan julkai- 12 89226 suun "Proceedings of IEEE, voi. 67 nro. 5" toukokuu 1979, ss. 753-763.

Edellä kuvattua interpolointisuodatinta, varustettuna tai ei varustettuna valintapiirillä 59 suunnan mää-5 rittävine piireineen 55 ja/tai lisävertailupiirillä 103, voidaan käyttää kuvasignaaliprosessointipiirissä, joka muodostaa limitetty-peräkkäinen pyyhkäisymuunnospiirin, interpolaattorin 87 lähtö 97 kytketään juovakompressointi-ja-multipleksointi -piirin 151 ensimmäiseen tuloon, jonka 10 toinen tulo 153 on kytketty kuvaelementtimuistin 35 lähtöön 37. Juovakompressointi-ja-multipleksointipiiri 151 kompressoi tuloihinsa 149 ja 153 tuotujen kuvasignaalien juovajaksot tekijällä 2 ja sitten syöttää, vuorojuovin, interpolointisuodattimen antaman signaalin ja sen jälkeen 15 kompressoidun tai kompressoiduin tulokuvasignaalin. Peräk-käismuodossa pyyhkäisty kuvasignaali on sitten saatavilla juovakompressointi-ja-multipleksointipiirin 151 lähdöstä 155, jota tulosta merkitään 625/1:1/50, missä 625 jälleen merkitsee juovien lukumäärää kuvassa, 1:1 merkitsee ei 20 limitettyä ja 50 jälleen tarkoittaa kenttien lukumäärää. Tällainen juovakompressointi-ja-multipleksointipiiri 151 on sinänsä tunnettu ja voi esimerkiksi olla muodoltaan elementtien 223 ja 244 kaskikytkentä kuviossa 3 eurooppalaisessa patenttihakemuksessa EP-A 0 192 292.

25 Interpolointisuodatinta voidaan vaihtoehtoisesti käyttää kuvaslgnaaliprosessointipiirissä, joka muodostaa juovaluvun kaksinkertaistavan piirin, joka säilyttää limityksen. Tätä tarkoitusta varten interpolaattorin 87 lähtö 97 on kytketty ensimmäiseen tuloon 157 sekolttajapii-30 rillä 159 toteutetussa ensimmäisessä paikkainterpolointi-piirissä, jonka toiseen tuloon 161 tuodaan kuvaelementin Q signaali, ja ensimmäiseen tuloon 163 sekoittajapiirillä 165 toteutetussa toisessa paikkainterpololntipiirissä, jonka toiseen tuloon tuodaan kuvaelementin P signaali. 35 Koska kuvaelementtien Q ja P signaalit viedään vastaavien 13 89226 sekoittajapiirien 159 ja 165 vastaaviin toisiin tuloihin 161 ja 167, myös näiden sekoittajapiirien 159 ja 165 suorittamat sekoitustoiminnat ovat ääriviivasta riippuvia. Sekoittajapiirien 159 ja 165 vastaavat ohjaustulot 169 ja 5 171 vastaanottavat painotuskertoimen k, jonka arvo, sopi valla lähtösignaalien juovien suhteellisella sijoittumisella, on 1/4 kunkin kuvan ensimmäisen kentän aikana ja 3/4 kunkin kuvan toisen kentän aikana. Sekoittajapiirien 159 ja 165 vastaavat lähdöt 173 ja 175 ovat vastaavasti 10 kytketty juovakompressointi-ja-multipleksointipiirin 181 vastaaviin tuloihin 177 ja 179, jonka lähdöstä 183 limitetty lähtösignaali voidaan ottaa kaksinkertaisella juo-valukumäärällä. Tätä lähtösignaalia merkitään 1250/2:1/50.

Kuviossa 3 on esitetty yksityiskohtaisemmin limit-15 tetty-peräkkäinen pyyhkäisymuunnonpiirin ja limityksen säilyttävän juovalulvun kaksinkertaistavan piirin toiminta. Vasemmanpuoleisessa sarakkeessa I katkoviivat merkitsevät ensimmäisen tulokentän juovia ja vasemmanpuoleisen keskisarakkeen II yhtenäiset viivat merkitsevät toisen 20 tulokentän juovia, ensimmäisen ja toisen tulokentän juo vien yhdessä muodostaessa 625/2:1/50 tulokuvasignaalin. Vasemmanpuoleisessa keskisarakkeessa II interpolaattorin 87 lähdössä 97 olevaa lähtösignaalia Y edustaa pisteviivat. Jos toisen kentän juovat ja lähtösignaalin Y juovat 25 yhdistetään juovakompressointi-ja-multipleksointipiirillä 151, kuten vasemmanpuoleisessa keskisarakkeessa on esitetty, saadaan kuvasignaali jossa on peräkkäinen eli etenevä pyyhkäisy, merkitään 1:1, joten muodostuu 625/1:1/50 kuvasignaali. Oikeanpuoleisessa keskisarakkeessa I', paksut 30 katkoviivat merkitsevät limityksen säilyttävän juovaluku- määrän kaksinkertaistavan piirin ensimmäisen lähtökentän juovia. Oikeanpuoleisessa sarakkeessa II' paksut katkoviivat merkitsevät limityksen säilyttävän juovalukumäärän kaksinkertaistavan piirin toisen lähtökentän juovia. Sa-35 rakkeissa 1' ja II' olevat ensimmäisen ja toisen lähtöken- 14 89226 tän juovat muodostavat yhdessä limitetyn 1250/2:1/50 kuvasignaalin, joka kaksinkertaistaa juovien lukumäärän. Kuten nuolien avulla merkitty, 2:1 merkitty limitys saadaan siten, että kuvion 1 painotuskerroin k, joka viedään 5 sekoittajapiirien 159 ja 165 vastaaviin ohjaustuloihin 169 ja 171, vaihtaa arvoaan kentästä kenttään (k « 1/4 tai k - 3/4).

Tämän kuvauksen lukemisen jälkeen alaa tunteva kykenee suunnittelemaan lukuisia muunnelmia. Kaikkien näiden 10 muunnelmien katsotaan olevan osa keksinnön alaa. On esimerkiksi mahdollista käyttää liikeilmaisijaa valitsemaan kuvapiste D liikkeen puuttuessa ja interpolointitulosta Y liikkeen läsnäollessa.

Claims (17)

1. Menetelmä juova- ja kenttä -peräkkäismuodossa kootun kuvasignaalin (1) prosessoimiseksi, mukaan lukien 5 kuvasignaalin kahden peräkkäisen kentän kolmen, paikan suhteen peräkkäisen juovan kuvaelementtien signaalien keskusarvon määrittäminen (67) ja lähtösignaalin (Y') antaminen, tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi sisältää kuvaelementtien signaalien lineaarikombinaation 10 määrittämisen kahdesta muusta juovasta kuin kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan keskijuova, kuvasignaalia argumenttina käyttävän funktion määrittämisen ja ulostulosignaalin syöttämisen mediaanista, lineaarikombinaatiosta tai mediaanin ja lineaarikombinaation sekoitustuloksesta mai- 15 nitusta funktiosta riippuvaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi sisältää keskusarvon (67) sekä keskijuovan kolmesta paikan suhteen peräkkäisestä juovasta ja kynnysarvon välisen erovertailu- 20 tuloksen määrittämisen (75), vertailutulosta argumenttina käyttävän funktion arvon määrittämisen, lineaarikombinaation määräytyessä funktion arvon määräytymisestä riippuen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi sisältää 25 kuvasignaalissa olevan ääriviivan suunnan määrittämisen (55), kun keskusarvo annetaan lähtösignaalina, jos määritetty suunta on oleellisesti pystysuora.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa määritetään (55) kuvasignaalissa olevan ääriviivan suunta, 30 tunnettu siitä, että ääriviivan suunnan määräämiseksi kuvaelementtien signaalit, joiden avulla suunnan määrääminen tapahtuu, alipäästösuodatetaan.

5. Kuvasignaaliprosessointipiiri juova- ja kenttä -peräkkäismuodossa kootun kuvasignaalin (1) käsittelemi- 35 seksi, piirin käsittäestä välineet (67) kuvasignaalin kah- 16 89226 den peräkkäisen kentän kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan kuvaelementtien signaalien keskusarvon määrittämiseksi ja lähtösignaalin (Y') antamiseksi (74), tunnettu siitä, että piiri edelleen käsittää välineet 5 lineaarikombinaation määrittämiseksi kahden muun juovan kuin kolmen paikan suhteen peräkkäisen juovan keskijuova, kuvaelementtien signaaleista, välineet kuvasignaalia argumenttina käyttävän funktion määrittämiseksi ja välineet ulostulosignaalin syöttämiseksi mediaanista, lineaarikom-10 binaatiosta tai mediaanin ja lineaarikombinaation sekoi-tustuloksesta mainitusta funktiosta riippuvaisesti.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kuvasignaalipro-sessointipiiri, tunnettu välineistä (75), joilla määritetään vertailutulos keskusarvon sekä kolmen paikan 15 suhteen peräkkäisen juovan keskijuovan signaalin ja kynnysarvon välillä, määritetään vertailutulosta argumenttina käyttävän funktion arvo, lineaarikombinaation määräytyessä funktion arvon määräytymisestä riippuen.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kuvasignaalipro- 20 sessointipiiri, tunnettu välineistä (55), joilla määritetään kuvasignaalissa olevan ääriviivan suunta, kun keskusarvo annetaan lähtösignaalina, jos määritetty suunta on oleellisesti pystysuora.

8. Kuvasignaaliprosessointipiiri, joka sisältää 25 interpolointisuodattimen, joka käsittää keskusarvosuodat- timen (67), jossa on ensimmäinen, toinen ja kolmas tulo signaalien vastaanottamiseksi juova- ja kenttä -peräkkäis-muodossa kootun kuvasignaalin kahden peräkkäisen kentän kolmesta paikan suhteen peräkkäisestä juovasta, kun kes-30 kusarvosuodattimessa (67) on lähtö (71), joka antaa lähtösignaalin (Y'), joka on tuotujen signaalien keskusarvo, tunnettu siitä, että interpolointisuodatin lisäksi sisältää keskiarvopiirin (83), jonka ensimmäinen ja toinen tulo on kytketty keskusarvosuodattimen vastaavasti ensim-35 mäiseen ja kolmanteen tuloon, sekoittimen, jossa on ensim- 17 89226 mainen tulo kytkettynä keskusarvosuotimen (67) lähtöön (71), toinen tulo kytkettynä keskiarvopiirin (83) lähtöön ja lähtö kytkettynä interpolointisuodattimen lähtöön ja ohjauspiirin, josta on tulo kytkettynä vastaanottamaan 5 mainitun kuvasignaalin ja lähtö kytkettynä sekoittimen oh-jaustuloon.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuvasignaalipro-sessointipiiri, tunnettu siitä, että interpoloin-tisuodatin lisäksi sisältää vertailupiirin (75), jonka en- 10 simmäinen tulo on kytketty keskusarvosuodattimen (67) lähtöön (71) ja toinen tulo on kytketty keskusarvosuodattimen (67) toiseen tuloon, kun interpolaattorin ohjaustulo on kytketty vertailupiirin lähtöön.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kuvasignaalipro-15 sessointipiiri, tunnettu siitä, että vertailupii- rillä (75) on kolmas tulo, joka on kytketty lisävertailu-piirin (103) lähtöön, lisävertailupiirin (103) ensimmäisen (105), toisen (107) ja kolmannen (109) tulon ollessa kytketty vastaavasti keskusarvosuodattimen ensimmäiseen (105) 20 tuloon, kolmanteen (109) tuloon ja lähtöön.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kuvasignaali-prosessointipiiri, tunnettu siitä, että lisäver-tailupiiri (103) sisältää ensimmäisen muunninpiirin (111), jonka ensimmäinen (113) ja toinen tulo (115) ovat vastaa- 25 vasti kytketty lisävertailupiirin (103) ensimmäiseen (105) ja kolmanteen (109) tuloon, toisen muunninpiirin (117), jonka ensimmäinen (119) ja toinen tulo (121) ovat vastaavasti kytketty lisävertailupiirin (103) toiseen (107) ja kolmanteen (109) tuloon, ja yhdistävän piirin (123), jonka 30 ensimmäinen (125) ja toinen (127) tulo ovat vastaavasti kytketty ensimmäisen (111) ja toisen (117) muunninpiirin lähtöihin ja jonka lähtö on kytketty lisävertailupiirin (103) lähtöön.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kuvasignaali-35 prosessointipiiri, tunnettu siitä, että kumpikin ie 89226 muunninpiiri (111, 117) sisältää lukumuistin (133, 137) ja vähentäjäpiirin (137, 139), lukumuistin lähdön ollessa kytketty muunninpiirin (111, 117) lähtöön ja lukumuistin (133, 137) tulon ollessa kytketty vähentäjäpiirin (137, 5 139) lähtöön, vähentäjäpiirin (137, 139) tulojen ollessa kytketty muunninpiirin (111, 117) vastaaviin tuloihin.

13. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 8-12 mukainen kuvasignaaliprosessointipiiri, tunnettu siitä, että interpolaattorin (87) lähtö on kytketty ensimmäi- 10 seen tuloon ensimmäisessä ja toisessa paikkainterpolointi-piirissä, toisen ja ensimmäisen paikkainterpolointipiirin toisten tulojen ollessa kytketty keskusarvosuodattimen ensimmäisen ja kolmanteen tuloon, ja paikkainterpolointipii-rien lähtöjen ollessa kytketty juovakompressointi- ja mul- 15 tipleksointipiirin tuloihin.

14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 9-12 mukainen kuvasignaaliprosessointipiiri, tunnettu sii tä, että vertailupiiri (75) sisältää lukumuistin.

15. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 8-14 mukai- 20 nen kuvasignaaliprosessointipiiri, tunnettu sii tä, että se sisältää ääriviivan suunnan määrittävän piirin (55), jossa on alipäästösuodatin.

15 89226

16. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 8-14 mukainen kuvasignaaliprosessointipiiri, tunnettu sii- 25 tä, että se sisältää ääriviivan suunnan määrittävän piirin (55), jonka lähtö on kytketty interpolaattorin (87) lisä-ohjaustuloon.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen kuvasignaaliprosessointipiiri, tunnettu siitä, että interpo- 30 laattorin (87) lähtö on kytketty keskusarvosuodattimen (67) lähtöön, jos määritetty suunta on oleellisesti pystysuora. 19 8 9 22 6