Устройство для воспроизведения псевдоцветного и квазиобъемного изображения

 

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение качества изображения на экране видеоконтрольного блока (8Kb). Обработка информации об исследуемом объекте в цифровой форме ведется параллельно по двум каналам. Первый канал содержит первый блок 2 памяти (БП), первый 3 и второй 8 аналогоцифровые преобразователи, формирователь сигнала и второй ЬП 7. В первом кнчаяе формируется цифровой код, оп- Р д ляю:ций кои„/|ичаты тоиек, состгв- j я-ощнх ког Э б ьемную картину на зкрлне ВКЬ и, Зторои канал содержит вычислительной блок 9, третий БП 10 и цифроаналпговый преобразователь 11. ti этом канале формируется напряжение , пропорциональное яркости каждой картины. Нагря/чения, полученные в первом и етором каналах, перемножаются аналоговым перемножителем и поступает на модулятор кинескопа цветного ВКБ. Ча экране ПКЬ полумаются сигналы исследуемого объекта, форма которого подчеркнута распределением света и тени на выпуклостях и впадинах картины изображения. Псевдоцветное изображение формируется формирователем ампл туда-цвет и отображается на экране ВКБ. Устройство также содержит блок управления и синхронизации . 1 ил. с Ј а С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g Н 04 N 15/е0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4636474/о9 (22) 13.01.89 (46) 30 ° 10 91. Ь«)л. h 40 (72) А.В.Крупенько, О.Л.Гама<енов и A,Ë.Ñíåãèðåâ (53) 621.397(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 882027, кл. Н 04 15/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ПСЕВДОЦВЕТНОГО И КВАЗИОЬЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения повышение качества изображения на экране видеоконтрольного блока (BKB).

Обработка информации об исследуемом объекте в цифровой форме ведется параллельно по двум каналам. Первый канал содержит первый блок 2 памяти (БП), первый 3 и второй 8 аналогоцифровые преобразователи, формирователь сигнала и второй ЬП 7. В первом

„„80„„1688460 А 1

<..i.<а -i«" <)эрмируа. ся цифровой код, onр-д; ляю<ций ко< динаты ;очек, состав)л:.щ«х кеэз,.,:бъемную картину на экр:,не ВКЬ <). .<т; рой канал содержит вычислительный блок 9, третий БП 10 и ци<)роанал<)говь<й преобразователь 11.

B этом канале формируется напрян<ение, пропорциональное яркости каждой

° <артины. Напрян<ения, полученные в первом и етором каналах, перемнон<аатся аналоговым перемножителеM и поступа« на модулятор кинескопа цветного ВКБ. На экране 0Kb получаются сигналы исследуемого объекта, форма которого подчер.<нута распределением света и тени на выпуклостях и впадинах картины изображения. Псевдоцветное изображение формируется формирователем амплитуда-цвет и отобран<ается на экране ВКБ. Устройство также содарн<ит блок управления и синхронизации. 1 ил.

1688460

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в системах анализа, обработки и синтеза термоиэображений.

Цель изобретения - повышение качества иэображения.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управ- 10 ления и синхронизации, первый блок памяти (БП) 2, первый АЦП 3, формирователь 4 псевдообъемного иэображения, преобразователь амплитуда-цвет

5, цветной 8Kb 6, второй БП 7, вто- 15 рой АЦП 8, вычислительный блок 9, третий БП 10, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11, аналоговый перемножитель 12.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

Перед началом обработки и отображения информация об объекте в цифровой форме заносится в БП 2. Для этого аналоговый видеосигнал преобразуется АЦП 8 в последовательность цифровых отсчетов, которые и запоминаются.

На этом этапе работы управление формирователем последовательности им- 30 пульсов запуска АЦП 3 и адресной информации для выборки ячеек блока 2 памяти в блоке 1 управления и синхронизации осуществляется кадровыми и строчными синхроимпульсами датчика 35 видеосигнала.

Управление всеми последующими преобразователями сигнала и синхронизации, считывание"и отображение информации об исследуемом объекте осуще- 40 ствляются от внутреннего генератора блока 1. После окончания записи цифрового видеосигнала в блок 2 начинается этап Формирования и записи квазиобъемного иэображения. 45

В первом канале обработки информации, записанной в блоке 2, этот процесс проходит следующим образом. Информация в блоке 2 считывается и преобразуется в аналоговый сигнал с помощью встроенного в блок ЦАП 11. Полученный видеосигнал, а также кадровые и строчные синхроимпульсы, формируемые блоком 1 при считывании информации, поступают в формирователь 4.

Формирователем 4 формируются два напряжения U„ è Г

" K Ut++ aU

32 4. A« KZ K,K — коэффициенты, изменение знака и величины которых приводит к изменению формы кваэиобъемного иэображения, подобранные таким образом, чтобы расстояния между профиллограммами были минимальными с точки зрения разрешающей способности человеческого глаза;

И вЂ” постоянное напряжение;

t — текущее время развертки профилограмма.

С tc Т„;

Т вЂ” период строчной развертки;

Z — порядковый номер строки;

U — видеосигнал Z-строки.

Амплитуды напряжений U и U одновременно преобразуются аналого-цифровыми преобразователями 3 и 8 в последовательность цифровых отсчетов, которые поступают на адресные входы блока 7. Причем цифровое значение напряжения U является адресом ячейки блока 7 памяти по строке; U — адресом ячейки памяти по кадру.

Перед началом записи в ячейки блока 7 памяти заносятся "0". В процессе записи в ячейки памяти, с полученными адресами записываются "1" ° Таким образом, точка эа то 1кой с пространственными координатами, эквивалентными адресам ячеек памяти, в блок 7 записывается информация о кваэиобъемном изображении.

Для создания модели идеальной ламбертовой поверхности используют закон Ламберта

I=LA cos9, где I — - энергетическая сила света;

L — энергетическая яркость;

A — - излучающая поверхность;

9 - угол между направлением излучения и нормалью к излучающей поверхности.

Получение модели идеальной ламбертовой поверхности производится во втором канале обработки информации, вмещающем ВБ 9, БП 10, цифроаналоговый преобразователь 11 и осуществляется путем присвоения каждому элементу информации о кваэиобъемном иэображении, содержащейся в блоке 7, определенного значения яркости.

1688460

Это дос гигается тем, что массив, записанный в блок 2, обрабатывается в вычислительном устройстве по следующему алгоритму

I(x,у) =L(x,у) ° А cosQ(x,у) ° cos(p(x у), где g - угол между нормалью к элементу изображения и вектором наблюдения;

x,у — координаты элемента изображения;

L(x,у) — яркость элемента изображения.

При этом

N АВ

cos(=

) NI — JABl

ЬЕу hZ+ где N=(- — ; -- -1) — координаты

=Ь Ку вектора нормали к элементу изображения; — модуль вектора нормали к элементу иэображения; х4е,у46,2Ав) — координаты вектора излучения излучающей поверхности, (АВ(= — модуль вектора излучения; х,у — адрес ячейки памяти запоми1 на ющей мат ри цы (блок 2) .

К„° х „,-К „"х; где К,х — число, содержащееся в ячейке памяти с адресом ,х

К,х. — число, содержащееся в 1 ячейке памяти с адресом

yjx;

1 .,х; — число, содержащееся в ячейке памяти с адресом у ° х,. ,11

ИСВ

costs = т И((CBI где СВ(хс хв ус ув Zñ Ев) координаты вектора наЬлюдения; х,y, Z — координаты точки наблюдес с с ния;

x,ув,е в- координаты элемента изображения;

1СВ) = модуль вектора наблюдения.

Обработка и расчет значений яркости элемента изображения производятся в вычислительном устройстве по указанному алгоритму. Вычисленные значения гоступавт в блок 10, I"pp. записы:ваются по адресам, вырабатываемым блоками 3 и 8, соответствующим прс5 странственным коогдинатам.

Причем адреса, по которым в блок

7 записываются "1", характеризующие вид квазиобъемного изс бражения и адреса, по которым записываются числовые значения яркости в блок 10 памяти, аналогичны для каждого числовогс значения, считываемого из блока 2.

Величина яркости, рассчитанной в вы" числительном устр.".йстве, прелставпяет собой многоуровневый сигнал. Число уровней выбирается, исходя из возможностей человеческого зрения по восприятию изображений. После око р0 чания записи информации в блоки 7 и

10 устройство готово к отображению

I квазиобъемного изображения.

Для отображения модели идеальной ламбертовой поверхности на экране

0Kb числа, считанные по определенным адресам, последовательно, начиная с нулевой ячейки из блока 10 памяти, поступают йа вход цифроаналогового преобразователя, где преобразуются в аналоговый сигнал (напряжение), который поступает на аналоговый перемножитель 12 и перемножается в нем с "1", считанными пс аналогичным адресам из блока 7.

В результате этого, если на аналоговый перемножитель с блока 7 поступила "1", то ее перемножение с сигналом яркости иэ блока 10 приводит к тому, что в данной точке формируется значение яркости, равное величине сигнала, поступающего из блока

10. При перемножении "0" с блока 7 и сигнала с блока 10 в данной точке изображения значение яркости равно

4> нулю, т.е. наблюдается темная точка.

С выхода аналогового перемножителя информация в виде напряжения различной амплитуды поступает на модулятор кинескопа цветного ВКБ.

Таким оЬразом, каждому элементу полученного квазиоЬъемного изображения присваивается определенное значение яркости. Для получения псевдоцветного изображения информация из блока

2 считывается и поступает на преоЬразователь 5, где дискриминируется по количеству уровней, равному числу цветов в изображении, декодирует1688460 ся и поступает нэ управляющие входы кинескопа цветного ВКБ 6.

Программирование числа уровней, их амплитуд и диапазона осуществляется оператором.

Устройство позволяет улучшить качество кваэиобъемного иэоЬражения, так как изображение максимально при,ближается к реальному изображению поверхности. При этом улучшаются условия работы оператора в связи со свойством человеческого зрения к восприятию трехмерных сцен, а также повышается вероятность обнаружения объектов на местности.

15 формула изобретения

Составитель М.Дедловский

Техред A.Êðàí÷óê Корректор Н.Ревская

Редактор И.Касарда

Заказ 3720 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113335, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 191

Устройство для воспроизведения псевдоцветного и квазиобъемного изображения, содержащее цветной видеоконтрольный блок (ВКБ), первый вход которого через преобразователь амплитуда-цвет подключен к первому вы- 25 ходу первого блока памяти, второй выход которого подключен к входу формирователя псевдообъемного изображения, а первый вход первого блока памяти подключен к выходу первого аналого-цифрового преоЬраэователя (АЦП), первый вход второго блока памяти подключен к первому выходу второго АЦП, вход которого подключен к выходу формирователя псевдообъемного изображения и выход первого АЦП подключен к первому входу формирователя псевдообъемного изображения, а выход второго блока памяти подключен к второму входу цветного ВКБ, блок управления и синхронизации, выход которого подключен к входам управления первого, второго блоков памяти, первого АЦП, преобразователя амплитуда-цвет, формирователя псевдообъемного иэображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изображения, введены вычислительный блок, третий блок памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и аналоговый перемножитель, причем вход вычислительного блока подключен к выходу первого Ьлока памяти, а выход вычислительного блока подключен к входу третьего блока памяти, первый и второй адресные входы которого подключены к выходам первого и второго

АЦП, выход третьего блока памяти подключен к входу ЦАП, выход которого подключен к первому входу аналогового перемножителя, выход которого подключен к второму входу цветного ВКБ, при этом выход блока управления и синхронизации подключен также к входам управления введенных блоков.