Способ анализа изображений

 

Изобретение относится к измерениям в кинотехнике и может применяться, в частности, для анализа изображений, полученных с помощью систем черно-белого телевидения и переснятых с экрана кинескопа на кинопленку. Цель изобретения - получение информации о резкости изображений, полученных с помощью телевизионных методов. Устройство реализующее способ в одном из вариантов исполнения, содержит установленные соосно источник света, коллиматор, средства крепления и юстировки анализируемого изображения, линзу преобразования фурье, диафрагму фотоприемника,фотоприемник, блок пороговой индикации. При использовании способа осуществляется анализ резкости изображения, полученного пересъемкой с экрана кинескопа, при этом цель достигается без ниличия дополнительной априорной информации об анализируемых кадрах (негатив или позитив). Способ позволяет использовать в качестве источника света не только лазер, но и щелевой источник белого света. Анализ производится в плоскости пространственных частот с применением диафрагмы, установленной симметрично максимуму первого дифракционного порядка. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2358 А 1 (19) (11) щ)5 Н 0 N 17/00

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

1 (21 ) 3970348!24-63 (22) 25. 1 0.85 (46) 30. 07. 90. Бюл. № 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут (72) А.Л.Лапидес (53) 621 .397(088.8) (56) Бахрах Л.Д., Курочкин А,П. Голография в микроволновой технике. М.:

Сов. радио, 1979, с.120.

Аксентьев Ю.В. и др, Телевидение Под ред. П.В.Шмакова. M. Связь, 1979, с.66-69. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ

f (57) Изобретение относится к измерениям в кинотехнике и .может применяться, в частности, для анализа изображений, полученных с помощью систем черно-белого телевидения и переснятых с экрана кинескопа на кинопленку.

Цель изобретения — получение информации о резкости изображений, полученИзобретение относится к кинотех нике и может быть использовано, в часе тности, для анализа изображений, полученных с помощью систем чернобелого телевидения и переснятых с экрана кинескопа на кинопленку.

Цель изобретения — получение информации о резкости изображений, полученных с помощью телевизионных методов..

На фиг.I представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа анализа изображений; на фиг.2 — распределение амплитуды

2 ных с помощью телевизионных методов.

Устройство, реализующее способ, в одном из вариантов исполнения содержит установленные соосно источник света, коллиматор, средства крепления и юстировки анализируемого изоб- ражения, линзу преобразования Фурье, диафрагму фотоприемника, фотоприемник, блок пороговой индикации, При использовании способа осуществляется анализ резкости изображения, полученного пересъемкой с экрана кинескопа, при этом цель достигается без наличия . дополнительной априорной информации об анализируемых кадрах (негатив или позитив). Способ позволяет использо.вать в качестве источника света не только лазер, но и щелевой источник белого света. Анализ производится в плоскости пространственных частот с применением диафрагмы, установленной симметрично максимуму первого дифракционного порядка. 8 ил. поля в плоскости пространственных частот;. на фиг.3 — спектр анализируемого изображения при использовании лазера; на фиг.4 — то же, при использовании щелевого источника света; на фиг,5 — зависимость спектра от координаты, соответствующей определенной частоте; на фиг. 6-8 — схемы . устройств для осуществления предлагаемого способа с дополнительно введенными измерительными каналами, примеры исполнения.

Устройство (фиг.1) содержит установленные соосно источник 1 света, 1582358

1<оллиматор 2, средства 3 крепления и юстиронки анализируемого изображеНия, линзу 4 преобразования Фурье, диафрагму 5 фотоприемника, фотоприЕмник б и блок 7 цифровой индикации.

Диафрагма 5 установлена в плоскости пространственных частот линзы 4 и выполнена в виде щели, параллельной строчному растру анализируемого иэоб- 10 ражения. Ширина S диафрагмы 5 удовлетворяет услонию поа 1Р

< S

Е01 Y

t5 где Ф вЂ” пороговый световой поток

Пор

Э регистрируемый фотоприемником

Š— освещенность в максимуме

0 первого дифракционного 20 порядка растра;

1 — длина изображения источни ка н плоскости пространственной частоты;

Y — шаг строчного растра ана- 25 лнзируемого изображения.

Левое неравенство означает, что щель пропускает свет из интервала не

"ем (В У1 А)» де УР б и УУА .координаты краев щели шириной Ф /Е 1 30 ! Аоа о (наиболее узкая щель), а правое

1 е шире, чем (У» -У- ) где У и

11? *C т? — координаты краев щели шириной

?1F/ Y (наиболее широкая щель), Излучение источника 1 света преоб- 35 разуется коллиматором 2 в плоскую (или сферическую) волну, которая освещает изображение, установленное н средствах 3 крепления и юстировки анализируемого изображения, полученно 40

to пересъемкой с экрана кинескопа и имеющего чересстрочный, растр. Свет дифрагирует на растре и н плоскости тространстненных частот, в которой устанавливается диафрагма 5 фотопри- 45

BMHHKB 6, линзой 4 преобраэонания

Фурье формируется пространственный спектр анализируемого иэображения.

На фиг.1 показано, что плоскость пространственных частот совпадает с зад50 ней фокальной плоскостью линзы 4 преобразования Фурье. Это происходит н том случае, когда анализируемое изображение освещается плоской волной.

При освещении анализируемого изобра55 жения сферической волной плоскость пространственных частот смещается и совпадает с плоскостью изображения источника 1, »

c —-о

Распределение амплитуды поля н плоскости (Х,У ); пространственных частот представлено на фиг.2.

На фиг.3 схематически представлен спектр анализируемого изображения при использовании в качестве источника лазера, а на фиг.4 — щелевого источника света.

Точки и.штрихи на фиг.3 и 4 схематически представляют иэображения источника 1, наблюдаемые в плоскости пространственных частот при отсутствии на анализируемом изображении полезного изображения.(присутствует только растр).

Ориентация диафрагмы 5 и ее длина выбраны такими, что диафрагма выделяет только первый дифракционный порядок из спектра аналйзируемого изображения, причем в направлении

Ха диафрагма пропускает этот порядок полностью.

Если анализируемое изображение получено пересъемкой с экрана кинескопа при правильной наводке на резкость, то

?; изображение растра резкое, если наводка на резкость осуществлена неверно, изображение растра нерезкое, его контраст уменьшен, уменьшение контраста приводит к уменьшению энергии максимума первого порядка и тока фотоприемника. Уменьшение фототока однозначно связано с уменьшением резкости., На фиг.5 представлена зависимость спектра E от координаты, соответствующей пространственной частоте

f .Для случая идеальной фокусировки онаобозначена сплошной линией, а для случая с некоторой расфокусировкой при пересъемке иэображения — пунктиром. Из этой зависимости также следует, что точность наведения на резкость однозначно связана с интенсивностью пер1 ного дифракционного порядка.

Способ осуществляется с помощью устройства, представленного на фиг.1, в том случае, если происходит анализ кадров одинаковой яркости и одинакового частотного содержания (в среднем по ансамблю кадров).

Для кадров, в которых эти параметры меняются и отсутствует дополнительная априорная информация об их изменении, необходимо для осуществления способа использовать устройства, представленные на фиг,6-8. В этих устройствах дополнительно введены

15823 измерительные каналы и предусматривается возможность соответствующего авj томатического изменения порогового уровня блока .7.

Устройство, представленное на фиг.

6, содержит установленные на оптической оси источник 1 света, коллиматор 2, средства 3 крепления и юстировки анализируемого иэображения, 10 линзу 4 преобразования Фурье, диафрагму 5 фотоприемника, фотоприемник 6 и дополнительный измерительный канал пол1 ной яркости анализируемого изображения, состоящий иэ источника 8 света и фото-15 приемника 10, а также двухвходовый блок 7 пороговой индикации. Выход фотоприемника 10 через согласующее устройство ll соединен с вторым (управляющим) входом блока 7 пороговой 20 индикации, первый вход которого соединен с выходом фотоприемника 6, Диафрагма 5 установлена в плоскости пространственных частот, а ее ширина S = AF/Y. Устройство содержит объ-25 ектив 9, установленный перед фотоприемником 10.

В отличие от устройства, представленного на фиг.6, в устройстве по фиг.7 в качестве источника света из- 30 мерительного канала служит источник

1, часть светового потока которого полупрозрачным зеркалом 12 отводится в измерительный канал.

Устройство, представленное на

35 фиг.8, содержит установленные на оптической оси источник 1 света, коллиматор 2, средства 3 крепления и юстиров58 6 ки анализируемого изображения, линзу

4 преобразования Фурье, диафрагму 5 фотоприемника, фотоприемник 6 и фотоприемник 10, а также двухвходовый блок 7 пороговой индикации. Диафрагма 5 снабжена второй щелью, идентичной первой, центр которой совпадает с центром какого-либо другого по порядку дифракционного максимума (на фиг,8 нулевого). Фотоприемник 10 установлен за этой щелью. Выход фотоприемника 1 О (на фиг.8 через согласующее устройство 11) соединен с вторым (управляющим) входом блока 7, первый вход которого соединен с выходом фотоприемника 6.

Формула изобретения

Способ анализа иэображений путем зондирования иэображения лучом света, проецирования изображения с помощью . линзы и щелевой диафрагмы, установленной в плоскости пространственных частот, на фотоприемник, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью получе1 ния информации о резкости иэображений, полученных с помощью телевизионных методов, зондирующий луч формируют с помощью щелевой диафрагмы и регистрируют интенсивность излучения в области первого дифракционного порядка растра анализируемого изображения, при этом диафрагму фотоприемника ориентируют параллельно строчному растру.

1582358

1582358

0Г.

3 ro

Фиг. Ю

1582358

Фиг.8

Корректор М.Кучерявая

Подписное

Тираж 526

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А.Огар

Заказ 2098

Составитель А.Семин

Техред Н.Олийнык