SE426281B - Forfarande for visning pa en bildskerm av utsignaler fran en stralningskenslig detektor - Google Patents

Description

3102799-v 5 10 15 20 25 vitt eller svart utan att ett utrymme lämnas kvar för visning av små överlagrade detaljer i bilden, vilka är àtergivna av videosignalens högfrekventa delar.

Vilka låga och höga signalnivâer som skall paras samman med maximum och minimum av stràlningsdetektorns utsignal är angivet av statistiska parametrar för signalvärdena. Signalernas fördelningskurva beräknas kontinuerligt, och ur denna utväljs t ex lÛ-percentilen och 90-percentilen, och förstärkningen ställs in så, att dessa motsvarar på förhand valda bildintensiteter. Även andra punkter i fördelningskurvan kan komma i fråga för inställning av bildens intensitet; Med det valda förfarandet blir ändringen i bildens intensitet proportionell mot ändringen i stràlningsdetektorns utsignal.

När bildens kontrast vad gäller detaljer har blivit förbättrad enligt ovan torde endast brus i strålningsdetektorns utsignal vara begränsande för möjligheten att med hjälp av bilden upptäcka små, kontrastsvag_a detaljer.

F örfarandet kan byggas ut till att flera än tvâ statistiska parametrar, bland dem exempelvis medianvärde, medelvärde, varians, percentilvärden, väljs ut till att motsvara vissa bildintensiteter; sambandet mellan bildintensitet och signal den skall representera blir då inte längre proportionellt.

F IGURBESKRIVNING I det följande beskrivs ett exempel pa ett förfarande enligt uppfinningen, varvid hänvisas till den efterföljande ritningen där F ig l visar sambandet mellan signalvärden och bildintensitet i ett första fall, Fig 2 visar sambandet mellan bildsignalens frekvens och förstärkning l det första fallet, F ig 3 visar sambandet mellan signalvärden och bildintensitet i ett andra fall, F ig 4 visar sambandet mellan bildsignalens frekvens och förstärkning i det andra fallet och F ig 5 visar ett blockschema för tillsatsapparater som fordras för 10 15 20 25 30 8102799-7 utförande av förfarandet.

BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM Vid ett exempel på ett förfarande enligt uppfiningen förutsätts att videosignal- er från en svepande lR-detektor skall visas på en TV-monitor. Med IR-detektorn detekterad lR-strålning omvandlas på känt sätt till videosignaler. I exemplet omvandlas videosignalerna vidare till digital form; all efterföljande filtrering och annan Signalbehandling utföres på digital väg. De behandlade signalerna omvandlas före bildvisningen till analog form.

Signalbehandlingen inleds med lågpassfiltrering; behandlingen i det följande utföres endast på de lågfrekventa komponenterna av videosignalen, de högfrek- venta komponenterna är undantagna från signalbehandlingen.

På signalerna som motsvarar bildelementen i bilden utförs en statistisk bearbet- ning för att det skall fastslås vilket signelvärde som svarar mot en vald statistisk parameter för dessa, t ex lD-percentilen. Beräkningen utförs enkelt så, att det mot ett antaget värde på signalen representerande lCI-percentilen prövas att 10 % av signalvärdena ligger under gränsen, även kallad tröskel, och resten av värdena ligger över gränsen. Nivån hos signalerna till bildens generering ställs därpå in så, att det antagna signalvärdet ger upphov till en bildintensitet som ligger passande långt från minimum av bildintensitet Imin för att högfrekventa signaler, härrörande från små detaljer i bilden, skall kunna få rum i signalerna utan att falla under lmin.

Skulle det antagna gränsvärdet representerande IO-percentilen leda till att orätt antal signalvärden faller under respektive över värdet, justeras det antagna gränsvärdet successivt för varje ny bild som prövas, till dess rätt antal mätvärden faller på var sida av den uppställda gränsen. För varje ny bild som prövas införas ett antal nya signalvärden i beräkningen och samma antal slopas ur beräkningen. På detta sätt erhålles en adaptiv inställning av motsvarigheten mellan percentilen för signal och tillhörande bildintensitet.

På samma sätt som inställningen av lfl-percentilen här har beskrivits ställs t ex 9D-percentilen in mot en bildintensitet som ligger passande långt från maximal bildintensitet lm X för att högfrekventa signaler, härrörande från små detaljer â 8.-102799- 7 10 i bilden, skall kunna få rum i signalen utan att falla över I max.

De här beskrivna inställningarna askadliggörs i figur l som visar sambandet mellan signal T och bildintensitet I. Vid ett tillfälle ligger de uppmätta signalvärdena mellan Tmih och Tmax; lD-percentilen ligger vid A och 90- percentilen vid B. Mot llJ-percentilen vid A svarar en bildintensitet A' , och mot 9U-percentilen vid B svarar bildintensiteten B' . Mellan de på detta sätt bestämda punkterna i diagrammet är en rät linje dragen, dess lutning represen- terar en förstärkning som i dettayfall gäller för bildsignalens lägfrekventa komponenter.

Det framgår att om, vid ett annat tillfälle skillnaden i signalvärden mellan _ percentilerna A och B är en annan, medan bildintensiteterna A' och B' är 15 20 25 3D oförändrade, förstärkningen, som den är askadliggjord med en linje i diagram- met med en annan lutning, får ett annat värde. Detta illustrerar den adaptiva regleringen av förstärkningen.

De bada streckade, sneda linjerna K i diagrammet illustrerar sambandet' mellan signalvärde T och bildintensitet I för högfrekventa komponenter i videosignalen. För dessa är förstärkningen vid alla signalvärden lika och i normala fall högre än för de làgfrekventa komponenterna.

F örfarandet vid reglering åskådliggöra även med diagrammet i figur 2, som visar sambandet mellan videosignalens frekvens f och dess förstärkning H.

Den heldragna kurvan visar i avsnittet D att förstärkningen H för de högfrek- venta komponenterna i bildsignalen är oföränderligt hög. Avsnittet F av kurv- an visar att för lägfrekventa komponenter i videosignalen förstärkningen H är föränderlig och anpassad till bildens signalinnehäll, och i normala fall lägre än för högfrekventa komponenter.

I l ett alternativ till det beskrivna förfarandet bestäms bildintensiteter som svarar mot flera än tvâ punkter i fördelningskurvan för videosignalens làgfrek- venta komponenter. I figur 3 visas hur mot lfl-percentilen A svarar en bíldintensitet A', mot 9Ü-percentilen B svarar bildintensiteten B' och därtill mot SU-percentilen C svarar bildintensiteten C' . De räta kurvavsnitten illu- strerar hur de tre i diagrammet angivna punkterna definierar två olika förstärkningar E och F . 10 15 20 25 8102799-7 l figur 4 visas sambandet mellan videosignalens frekvens f och förstärkning H.

Liksom i det tidigare beskrivna fallet anger kurvavsnittet D att förstärkningen för högfrekventa komponenter i videosignalen är hög och oföränderlig, medan den för lågfrekventa komponenter är lägre och föränderlig och har två skilda värden, kurvavsnitten E och F.

Fördelen med att pä detta sätt definiera tre punkter i sambandet mellan signalvärdet och bildintensitet och därigenom två skilda förstärkningar för lågfrekventa komponenter i videosignalen är att det ger möjlighet till placering av t ex medianvärdet i mätsignalerna vid en vald lämplig bildintensitet. Det är ofta lämpligt att låta medianvärdet i mätsignalerna svara mot bildintensiteten 30 %; detta exempel är beskrivet i figur 3.

Antalet punkter som används för att definiera förstärkníngen från signalvärde till bildintensitet är valfritt, men ju flera punkter som väljs desto mindre blir nyttan av en ny tillagd punkt och destomera ökar insatsen för att beräkna punkterna. Det kommer troligen inte att anses lämpligt att beräkna flera än tre punkter.

För genomförande av det beskrivna förfarandet erfordras, utöver en i och för sig känd strälningskänslig detektor och kända anordningar för bildgenerering, speciella kretsar som är sammanfattade i figur 5. Videosignaler inmatas i en ingång 1 till anordningarna. I ett lågpassfilter 2 filtreras lagfrekventa delar av signalerna fram, högfrekventa delar passerar direkt till kretsernas utgång 3. l en räknande diskriminator 4 räknas för ett inställt gränsvärde Gl att rätt antal mätvärden hörande till en bild faller över respektive under gränsvärdet.

Skulle utfallet av räknandet inte bli det avsedda justeras gränsvärdet Gl . Det här avsedda gränsvärdet kan motsvara den i det föregående nämnda 10- percentilen.

I en andra räknande diskriminator 5 prövas mätvärdena mot ett andra gränsvär- de G2 , som kan vara 90-percentilen. l en förstärkningsinställare 6 utvärderas de för tillfället inställda gränsvär- 30 dena Gl och G2 och inställs en mot dessa svarande förstärkning H. 8110-2799-7 10 En multiplikator 7 multiplicerar de fràn filtret 2 kommande lågfrekventa signalerna med (1 - H). I en adder 8 subtraheras de multiplicerade signalerna från de inkommande som innehåller summan av de lågfrekventa och högfrekven- ta signalerna, varigenom till utgången 3 matas de högfrekventa signalerna tillsammans med de med faktorn H förstärkta lagfrekventa signalerna.

Det beskrivna förfarandet kan alternativt genomföras med en anordning där, i stället för att de làgfrekventa delarna av signalens spektrum filtreras ut, de högfrekventa delarna av spektrum filtreras ut. Gränserna Gl och G2 beräk- nas i detta fall med utgångspunkt i den ofiltrerade insignalen. Den ofiltrerade signalen multipliceras med den tidigare angivna förstärkningen H. Därefter adderas den utfiltrerade, högfrekventa delen av signalen, multiplicerad med (1 - H).

Claims (2)

10 1D 8102799'- 7 PATENTKRAV 1 Förfarande för att vid visning på en bildskärm av en föränderlig bild, genererad av till videosignaler omvandlade utsignaler fràn en stràlningskänslig detektor, t ex en IR-detektor, undvika att kontrastsvaga detaljer i bilden förblir oupptäckta när strålningen in till detektorn omspänner ett stort intensitetsom- råde,kännetecknatav adaptivt reglerande av förstärkning för delar av videosignalens frekvensspekt- rum som underskrider ett förutbestämt frekvensvärde genom: a) beräknande medelst en statistikräknande anordning av tvâ statistiska parametrar, karakteristiska för signalvärdenas statistiska egenskaper, b) inställande av förstärkningen för vídeosignalen sà, att mot de beräknade bada parametrarna svarar en vald bildintensitet.

2 Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det adaptiva reglerandet av förstärkningen utföres med förfaringsstegen: a) räknande i en räknande diskriminator av antal signalvärden på var sida om en gräns, som svarar mot en vald punkt i signalvärdenas fördelningskurva, b) justerande av gränsen till dess rätt antal signalvärden faller pa var sida om denna, c) upprepande av räknande och justerande för en andra gräns, som svarar mot en andra vald punkt i signalvärdenas fördelningskurva, d) ínställande av förstärkning för videosignalen så, att mot vardera av gränserna i signalvärden svarar en vald bildintensitet.