SU1133692A1 - Устройство фильтрации импульсных помех на изображении - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ НА ИЗОБРАЖЕНИИ, содержащее блок фотоэлектронного преобразовани  и блёк электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока синхронизации разверток, последовательно соединенные блок вычитани , пороговый блок и переключатель, первую и вторую линии задержки,.ВХОДЫ которых объединены и подключены к входу блока электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации, а выходы подключены к соответствующим входам блока линейной экстрапол ции, выход которого соединен с первым входом блока вычитани  , и сумматор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности фильтрации на квантованных изображени х, в него введены треть  лини  задержки, включенна  между выходом блока фотоэлектронного преобразовани  и вторым входом блока вычитани , четыре канала обработки сигнала, причем первый канал обработки сигнала содержит ключ, а каждый из остальных каналов обработки сигнала содержит последовательно соединенные линию задержки и ключ, причем вход ключа первого канала обработки сигнала и входы линий задержки остальных каналов обработки сигнала объединены и подключены к выходу блока фотоэлектронного преобразовани , а выходы ключей всех каналов обработки сигнала подключены к соответствук цим входам сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу переключател , второй информационный вход которого соединен с вторым входом блока вычитани , а выход - с входом блока электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации, дешифратор и шесть компараторов, причем вход ключа первого канала обработки сигнала соединен с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, вход ключа второго канала обработки сигнала соединен с вторым входом первого и первыми входами четвертого и п того компараторов , вход ключа третьего канала lA работки сигнала соединен с вторыми входами второго и четвертого и первым входом шестого компараторов, выход О ключа четвертого канала обработки сигнала соединен с вторыми входами третьего, п того и шестого компараторов , выход каждого компаратора подключен к соответствующему входу де шифратора, каждый из выходов которого подключен к управл ющему входу ключа соответствующего канала обработки сигнала.

Description

Изобретение относитс  к технике обработки изображений, в частности к устройствам фильтрации видеосигналов двумерных изображений, наблюдаемых на фоне импульсных помех. Известно устройство, предназначен ное ДЛ5 фильтрации видеосигналов, наблюдаемых на фоне импульсных помех содержащее транзисторный пороговый блок, имеющий порог срабатывани  несколько больший, чем средн   амплиту да видеосигнала. При по влении импульсной помехи пороговый блок сраба тьшает и блокирует входной сигнал lj Недостатками данного устройства  вл ютс  относительно низка  точност фильтрации и плохое качество субъективного воспри ти  обработанных изоб ражений ввиду большого сглаживани  резких перепадов  ркости (контуров) на исходном изображении. Наиболее близким к предложенному техническому решению  вл етс  устройство фильтрации импульсных помех на изображении, содержащее блок фотоэлектронного преобразовани  и блок электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока синхронизах да разверток последовательно соединенные блок вычитани  , пороговый блок и переключатель , первую и вторую линию задержки , входы которых объединены и подклю чены к входу блока электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации , а выходы - к соответствующим входам блока линейной экстрапол ции, выход которого соединен с первым входом блока вычитани , и сумматор, выход которого подключен к входу блока электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации и объединенным входам линий задержек, два блока умножени , включенные между выходами переключател  и входами сумматора, другие входы блоков умножени  подключены к другому входу и выходу блока вьиитани  соответственно 2. Однако известное устройство имеет

низкую точность фильтрации импульсных помех на квантованных изображени х, ,т.е. изображени х, перепады  ркостей которых представл ютс  в виде нескольких фиксированных уровней (гра-.55 даций), Подобные задачи встречаютс , например, при передаче изображений с ма.т1оградационным представлением  рканала обработки сигнала соединен с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, вход ключа второго канала обработки сигнала соединен с вторым входом первого и первыми входами четвертого и п того компараторов, вход ключа третьего .канала обработки сигнала соединен с костей по телевизионным каналам св зи, использующим непрерьшный аналоговый метод передачи  ркости с большим динамическим диапазоном. Цель изобретени  - повьшение точности фильтрации на квантованных изображени х . Цель достигаетс  тем, что в устройство фильтрации импульсных помех на изображении, содержащее блок фотоэлектронного преобразовани  и блок электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока синхронизации разверток, последовательно соединенные блок вычитани  , пороговый блок и переключатель , первую и BTopjTo линии задержки, входы которых объединены и подключены к входу блока электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации, а выходы подключены к соответствующим входам блока линейной экстрапол ции, выход которого соединен с первым входом блока вычитани , и сумматор, введены треть  лини  задержки, включенна  между выходом блока фотоэлектронного преобразовани  и вторым входом блока вычитани , четыре канала обработки сигнала, причем первый канал обработки сигнала содержит ключ, а каждьй из остальных каналов обработки сигнала содержит последовательно соединенные линию задержки и ключ, причем вход ключа первого канала обработки сигнала и входы линий задержки остальных каналов обработки сигнала объединены и подключены к выходу блока фотоэлектронного преобразовани , а выходы ключей всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу переключател , второй информационный вход которого соединен с вторым входом блока вычитани , а выход - с выходом блока электроннооптического преобразовани  и фоторегистрации , дешифратор и шесть компараторов , причем вход ключа первого

вторыми входами второго и четвертого и первым входом шестого компараторов, вькод ключа четвертого канала обработки сигнала соединен с вторыми входами третьего,п того и шестого компараторов, выход каждого компаратора подключен к соответствующему входу дешифратора, каждый из выходов которого подключен к управл ющему входу ключа соответствующего канала обработки сигнала.

На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема предложенного устройства; на фиг.2 -расположение точек отсчетов на изображении; на фиг.З - р ды значений  ркостей отсчетов изображений.

Устройство содержит блок 1 фотоэлектронного преобразовани  (БФП), блок 2 синхронизации разверток, блок 3 электронно-оптического преобразовани  и фоторегистрации (БЭПФ), первую и BTOpjno 5 линии задержки, третью 6 линию задержки, переключатель 7, блок 8 вычитани , пороговый блок 9, сумматор 10, блок 11 линейной экстрапол ции, четыре канала обработки сигнала, содержащие линии 12-14 задержки и ключи 16 - 18, шесть компараторов 19 - 24 и дешифратор 25,

Устройство работает следующим образом .

БФП 1 формирует построчную развертку видеосигнала обрабатываемого изображени , котора  подаетс  ка линию 6 задержки и линии задержки с 12 по 14 каждого канала обработки сигнала . На выходах указанных линий задержки формируютс  сигналы, соответствующие моментам времени А,Б , Б , Г, Д ,Е , 5К и 3 (фиг.2). Именно, точке А соответствует точка изображени , в которую производитс  оценка значени   ркости в данный момент, точки Б- 3 - точки в окрестности обрабатываемой точкиА.

Цепь лини  6 задержки, блок 8 вычитани , пороговьй блок 9 - цепь обнаружени  выбросов импульсной помехи . Линии 4 и 5 задержки и блок 11 формирз т линейную экстрапол ционную оценку БЗЦС (t) сигнала в точку А по значени м сигнала, наблюдаемым в предыдущие моменты времени (по точка Г и Е ). Сигнал S (t) подаетс  на вход блока 8 вычитани , на второй вход которого с выхода линии 6 задержки подаетс  текущее значение

сигнала S(t), приведенное к тому же моменту времени. На выходе блока 8 вычитани  формируетс  значение раз- ности

u(t)(t)-Sg (t),

поступающее далее на вход порогового блока 9. Если абсолютна  величина разности A(t) оказываетс  меньше некоторого порогового значени  А ор о выходной сигнал-порогового блока 9 равен О и переключатель 7 находитс  в состо нии Ц. При этом на выход устройства поступает неискаженный входной сигнал с выхода БФП 1. Если ж6 модуль A(t) превьш1ает порог, выходной сигнал порогового блока 9 равен 1. При этом переключатель 7 переводитс  в состо ние 1, что соответствует прин тию решени  об обнаружении выброса импульсной помехи. В этом случае на вход БЭПФ 3 подаетс  экстрапол рное значение видеосигнала, полученное методом ранговой интерпол ции (экстрапол ции).

Алгоритм ранговой интерпол ции сводитс  к следующему. Именно значени   ркостей точек 8 ,С , /i, , Е i Я и 3 , лежапщх в окрестности точки А, ранжируютс  в пор дке возрастани  их  ркостей, после чего из ранжированного р да выбираетс  значение  ркости , сто щее в нем в середние (фиг.З).

В соответствии с изложенным алго ритмом формирование ранговой интерпол ционной оценки в предлагаемом устройстве осуществл етс  следующим образом.

Сигналы с выходов линий 12-14 задержки попарно подаютс  на входы компараторов 19-24 сигналов так, что каждой паре каналов обработки сигнала задержки соответствует один компаратор . Компараторы 19-24 имеют характеристику вида

О, если Sj S

8.i)f

где S И SH - сигналы соответственно на первом и втором компараторах 19,20, Таким образом, параллельный двоичньй код, формируемьй на выходах компараторов 19-24 сигналов, несет полн то информацию о сравнительном распределении  ркостей в точках В , С , 51 А. Ё х и 3 т.е. по существу позвол ет дешифрировать по нему положение среднего по значению  ркости эле мента изображени . Дешифрирование выходного кода компараторов 19-24 осуществл етс  дешифратором 25 выход ных сигналов, разр ды которого управл ют положением ключей 15-18. Именно дешифратор 25 замыкает тот ключ, который соответствует элементу изображени , сто щему в ранжированном р ду в середине. Сформированные таким образом значени   ркостей и  вл ютс  искомой ранговой интерпол ционной оценкой, поступающей на вход БЭПФ 3 92 в случае обнаружени  выброса импульсной помехи. Таким образом, введение новых блоков и св зей позвол ет достигнуть в предложенном устройстве положительный эффект - повысить качество фильтрации обеспечиваетс  за счет использовани  ранговой процедуры интерпол ции сигнала, котора  в отличие от используемой в известном устройстве линейной процедуры позвол ет формировать 3нтерпол ционную оценку сигнала в классе сигналов квантов.анных также, как и входной сигнал интерпол тора (экстрапол тора).

F1

s

Эп

сч,1

«j t.

U

в 8 г Л 3

строl-flcmpoKu

ft //-/ crpoка

Фиг. г

Claims (1)

1. . УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ НА. ИЗОБРАЖЕНИИ, содержащее блок фотоэлектронного преобразования и блдк электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока синхронизации разверток, последовательно соединенные блок вычитания, пороговый блок и переключатель, первую и вторую линии задержки,, входы которых объединены и подключены к входу блока электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, а выходы подключены к соответствующим входам блока линейной экстраполяции, выход которого соединен с первым входом блока вычитания , и сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности фильтрации на квантованных изображениях, в него введены третья линия задержки, включенная между выходом блока фотоэлектронного преобразования и вторым входом блока вычитания, четыре канала обработки сигнала, причем первый канал обработки сигнала содержит ключ, а каждый из осталь ных каналов обработки сигнала содержит последовательно соединенные линию задержки и ключ, причем вход ключа первого канала обработки сигнала и входы линий задержки остальных каналов обработки сигнала объединены и подключены к выходу блока фотоэлектронного преобразования, а выходы ключей всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу переключателя, второй информационный · вход которого соединен с вторым входом блока вычитания, а выход - с входом блока электронно-оптического преобразования и фоторегистрации, дешифратор и шесть компараторов, причем вход ключа первого канала обработки сигнала соединен с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, вход ключа второго канала обработки сигнала соединен с вторым входом первого и первыми вхо дами четвертого ров, вход ключа работки сигнала входами второго и пятого компаратотретьего канала обсоёдинен с вторыми и четвертого й первым входом шестого компараторов, выход ключа четвертого канала обработки сигнала соединен с вторыми входами третьего, пятого и шестого компараторов, выход каждого компаратора подключен к соответствующему входу дешифратора, каждый из выходов которого подключен к управляющему входу ключа • соответствующего канала обработки сигнала.