SU634311A1

SU634311A1 - Apparatus for colorimetric processing of images

Info

Publication number: SU634311A1
Application number: SU762358517A
Authority: SU
Inventors: Роберт Евгеньевич Быков; Наталья Владимировна Игнатьева; Юрий Михайлович Титов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И. Ульянова (Ленина)
Priority date: 1976-04-16
Filing date: 1976-04-16
Publication date: 1978-11-25

Description

Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в телевизионных автоматических устройствах дл обработки цветных изображений. Известно устройство дл автоматического анализа распределени цветности в исследуемом изображении, работающее в стан дартном режиме разложени с использованием непрерывно-дискретного сканировани изображени 1. Недостатком устройства вл етс длительность времени колориметрической обработки цветных изображений и ограниченные функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому рещению вл етс известное устройство дл колориметрической обработки изображений, содержащее телевизионный датчик с блоком смены спектрозональных светофильтров, соединенный с блоком формировани дискретного растра, блок формировани цветоделенных сигналов и блок анализа 2. Недостатком такого устройства также вл етс длительность времени, затрачиваемоГО на колориметрическую обработку изображений , и ограниченные функциональные возможности , обусловленные невозможностью построени гистограммы цветности изображени . Целью изобретени вл етс повыщение быстродействи и расщирение функциональных возможностей устройства. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство введены дополнительные блоки формировани цветоделенных сигналов, коммутатор , блок управлени и цифровой фильтр цветности, входы которого подключены к выходам блоков формировани цветоделенных сигналов, одни входы которых соединены с телевизионным датчиком, а другие - с соответствующими вы.ходами коммутатора , вход которого подключен к одному из выходов блЪка формировани дискретного растра, другой вы.ход которого соединен с первым входом блока управ тени , второй вход которого подключен к выходу блока смены спектрозональных светофильтров, а выход - к управл ющему входу блока формировани дискретного растра.The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in television automatic devices for processing color images. A device for automatically analyzing the distribution of chromaticity in a test image, operating in a standard decomposition mode using continuous-discrete image scanning, is known. A disadvantage of the device is the length of time for colorimetric processing of color images and limited functionality. The closest in technical essence to the proposed technical solution is a known device for colorimetric image processing, comprising a television sensor with a spectral band change filter unit connected to a discrete raster shaping unit, a color-separated signal shaping unit and an analysis unit 2. The disadvantage of such a device is also duration time spent on colorimetric image processing, and limited functionality due to It is impossible to build an image color histogram. The aim of the invention is to increase the speed and expansion of the functionality of the device. This goal is achieved by adding additional color-separated signal formation units to the device, a switchboard, a control unit and a digital color filter whose inputs are connected to the outputs of color-separated signal formation units, some of which are connected to a television sensor and others are connected to corresponding outputs. a switch, the input of which is connected to one of the outputs of the discrete raster forming unit, the other output of which is connected to the first input of the shadow control unit, the second input of which is connected chen to the output unit shift spectrozonal filters, and the output - to the control input of the discrete raster generating unit.

Дополнительное отличие предлагаемого устройства от известных состоит в том, что в нем блок управлени содержит цифровой логический узел и последовательно соединенные счетчики импульсов, вход одного из которых соединен с первым входом упом нутого блока, второй вход и выход которого подключены соответственно к одному из входов и выходу цифрового логического узла , другие входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков импульсов .An additional difference of the proposed device from the known ones is that in it the control unit contains a digital logic node and serially connected pulse counters, the input of one of which is connected to the first input of the said block, the second input and output of which are connected respectively to one of the inputs and output digital logic node, the other inputs of which are connected to the corresponding outputs of the pulse counters.

На фиг. 1 изображена блок-схе.ма устройства , на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие принцип сканировани анализируемого цветного изображени .FIG. 1 shows a block diagram of the device, in FIG. 2 shows diagrams explaining the scanning principle of the analyzed color image.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, на мишень передающей трубки которого проецируетс анализируемое изображение последовательно в трех спектральных диапазонах. Датчик соединен с блоком 2 формировани дискретного растра, п блоками 3 фор.мировани цветоделенных сигналов и блоком 4 смены; спектрозональных светофильтров. Выходы блока 2 формировани дискретного растра подключены к коммутатору 5 и блоку управлени , состо щему из трех счетчиков 6, 7, 8 импульсов с соответствующими коэффициентами пересчета , соединенных последовательно, и цифрового логического узла 9, выход которого подключен к блоку 2 формировани дискретного растра. Одноименные выходы блоков 3 соединены между собой и подключены к соответствующим входам цифрового фильтра 10 цветности, выход которого соединен с блоком 11 анализа.The device contains a television sensor 1, on the target of the transmitting tube of which the analyzed image is projected sequentially in three spectral ranges. The sensor is connected to a discrete raster forming unit 2, n formating color-separated signals 3 units and a 4-shift unit; spectrozonal light filters. The outputs of the discrete raster forming unit 2 are connected to the switch 5 and the control unit consisting of three counters 6, 7, 8 pulses with corresponding conversion factors connected in series, and a digital logic node 9 whose output is connected to the discrete raster forming unit 2. The same outputs of the blocks 3 are interconnected and connected to the corresponding inputs of the digital color filter 10, the output of which is connected to the analysis block 11.

Работа устройства основана на использовании режима зонного п-элементного сканировани изображени , при котором количество выборок в пределах каждой из зон равно и кратно общему числу элементов пространственно-квантованного изображени . При таком режиме все пространство квантованного изображени разбиваетс на зоны (фиг. 2,а), кажда из которых объедин ет одно и то же число элементов, равное п (на фиг. 2 п 4). Зонное сканирование позвол ет уменьшить врем анализа в п раз по сравнению с последовательным поэле.ментным анализом. Выбором числа п можно обеспечить требуемое соотнощение .между скоростью анализа и уровне.м технической сложности измерительной части анализатора .The operation of the device is based on using the zone n-element scan mode, in which the number of samples within each of the zones is equal and a multiple of the total number of elements of the spatial-quantized image. In this mode, the entire space of the quantized image is divided into zones (Fig. 2, a), each of which combines the same number of elements equal to n (4 in Fig. 2). Zonal scanning allows the analysis time to be reduced by n times compared with sequential sequential analysis. By choosing the number n, it is possible to ensure the required ratio between the speed of analysis and the level of the technical complexity of the measuring part of the analyzer.

Введение в устройство цифрового фильтра 10 цветности с цифровым выходом приводит к новыщению быстродействи .Introduction to the device of the digital filter 10 color with a digital output leads to an increase in speed.

Итак, врем , необходимое дл анализа всего изображени при использовании предлагае .мого устройства, уменьщаетс в МпSo, the time required to analyze the entire image when using the proposed device is reduced in Mn

раз по сравнению с известными аналогичны .ми системами:times in comparison with known analogous systems.

ТI EL ЛКЬ TI EL LK

1л iNKTb, nkT - м; - -7i - WMy, д 1l iNKTb, nkT - m; - -7i - WMy, d

|де Q - количество зон сканировани ;| de Q - the number of scanning zones;

К - число светофильтров;K is the number of light filters;

М - количество зон квантовани цветового треугольника.M is the number of quantization zones of a color triangle.

При N 10000, п 4, Q 2500, К 3 и Т 0,02 с, Т 150 с 2,5 мин.With N 10,000, p 4, Q 2500, K 3 and T 0.02 s, T 150 with 2.5 minutes.

Устройство работает следующим образом . Блок 2.формировани дискретного растра генерирует стробирующие импульсы, поступающие через п-канальный коммутатор 5The device works as follows. The discrete raster block 2. generates gating pulses arriving through the n-channel switch 5

на последовательно подключаемые входыto serial inputs

блоков 3 формировани цветоделенных сигналов . В соответствии с принципом зонного сканировани , описанным выще, полный анализ изображени закончитс за Р -N-, где NO - количество вертикальных строк дискретного растра (фиг. 2) циклов работы блока управлени . Каждый цикл соответствует анализу одной вертикальной строки и заканчиваетс при заполнении счетчика 8 импульсов, когда в логическом узле 9 формируетс управл ющий сигнал на с.мену горизонтального положени стробирующих и.мпульсов (переход на соседнюю вертикальную строку растра). Заполнение счетчика 7 приводит к смещению зоны сканировани на п элементов вниз, которое вunits 3 forming separations of signals. In accordance with the zone scanning principle described above, full image analysis will end in P -N-, where NO is the number of vertical lines of the discrete raster (Fig. 2) of the control unit operation cycles. Each cycle corresponds to the analysis of a single vertical line and ends when the pulse counter is filled with 8 pulses, when a control signal is generated in logical node 9 to replace the horizontal position of the gating pulses (go to the next vertical raster line). Filling the counter 7 leads to a shift of the scanning zone by n elements downwards, which in

0 остальное врем запрещаетс сигналом со счетчика 6 (так как изображение в каждом полукадре сканируетс через один из трех светофильтров, это вре.м составл ет ЗТу).0 the rest of the time is prohibited by the signal from counter 6 (since the image in each half-frame is scanned through one of the three light filters, this time is 3T).

Принцип формировани параллельныхThe principle of forming parallel

5 цветоделениых сигналов в блоках 3 при зонном сканировании дл случа п 4 иллюстрируетс диаграммами на фиг. 2,6. Кажда из зон пространственно квантованного изображени анализируетс при трех светофильтрах - красном (к), зеленом (з) и синем (с) - фиг. 2, б-Т, смен ющихс с частотой полей fy . При этом формируетс последовательность пачек импульсов - фиг. 2,6-II , с числом импульсов в каждой пачке, равным п. Така последовательность с помощью коммутирующих сигналов - фиг. 2, 6-III, преобразуетс в п последовательностей - фиг. 2,б-Г/, соответственно в каждом из измерительных блоков 3, в результате чего на входы цифрового фильтра 10 цветности последовательно предъ вл ютс 5 color separation signals in blocks 3 for zone scanning for case 4 is illustrated by the diagrams in FIG. 2.6. Each of the spatially quantized image zones is analyzed at three light filters — red (k), green (g) and blue (c) —Fig. 2, BT, alternating with the frequency of the fields fy. In this case, a sequence of bursts of pulses is formed - FIG. 2,6-II, with the number of pulses in each packet equal to n. This sequence with the help of switching signals - FIG. 2, 6-III, is converted into n sequences - FIG. 2, b-G /, respectively, in each of the measuring units 3, as a result of which, at the inputs of the digital filter 10, chromaticity are sequentially presented

0. ; « / г / f 30.; "/ G / f 3

параллельные тройки сигналов (/„,, (/„ , U-r, фиг. 2,б-У. После обработки в фильтре цветности поступивщих напр жений, на одном из его М выходов генерируетс сигнал, что соответствует совпадению координат цветности анализируемого в данный .момент элемента изображени с одной из М областей цветового графика.parallel signal triples (/ „,, (/„, Ur, Fig. 2, b-V. After processing the incoming voltages in the chroma filter, a signal is generated at one of its M outputs, which corresponds to the coincidence of the chromaticity coordinates analyzed at this moment image element from one of the M areas of the color chart.

Claims

After the scan has been completed, in block 11 of the analysis, according to the program, the number of pixels can be counted, the chromaticity of which corresponds to each of the elementary regions of the color graph, which makes it possible to construct a chromaticity histogram, or calculated the total area of the image fragments whose chromaticity corresponds to the specified one. The proposed device is easily implemented on the basis of standard television sensors, has an acceptable analysis speed and provides a solution to a whole range of tasks related to colorimetric processing in the process of automatic analysis of color images. Claim 1. A device for colorimetric image processing, comprising a television sensor with a spectral band changer unit connected to a discrete raster shaping unit, a color separation signal shaping unit, and an analyzing unit, in order to increase the speed and functionality of the device It has additional blocks for the formation of color-separated signals, a switch, a control unit and a digital color filter, whose inputs are connected. To the outputs of the color-separated signals forming units, some inputs of which are connected to a television sensor, and others with corresponding inputs of the switch, whose input is connected to one of the outputs of the discrete raster generation unit, another output connected to the first input of the control unit which is connected to the output of the unit for the replacement of transaxially light () (| 1hilters, and the output to the control input of the unit for forming a discrete raster. 2. A device for colorimetric image processing according to claim 1, characterized in that in it the control unit contains a digital logic node and serially connected pulse counters, the input of one of which is connected to the first input of the said block, the second inlet and output of which are connected respectively, to one of the inputs and the output of the digital logic node, the other inputs of which are connected to the corresponding outputs of the pulse counters. Sources of information taken into account in the examination: 1.Bykov R.Ye. et al. Discrete scanning system for the investigation of microobjects. Lime LETI. issue 134, 1973.

2..Avtorskoe certificate of the USSR № 510810. cl. And 04 N 7/02. 1973.