Способ подавления импульсных помех в видеосигнале изображения

 

Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано для повышения качества 2 воспроизводимого телевизионного изображения . Цель изобретения - сокращение времени подавления импульсных помех. Все строки растра, кроме первой, задерживают ся на время, не превышающее времени обратного хода кадровой развертки, поэлементно сравниваются каждый элемент каждой необработанной строки с соответствующим элементом предыдущей обработанной строки, и в случае превышения результата сравнения над заданным порогом текущий элемент необработанной строки заменяется усредненным значением , полученным из соседних проверенных элементов изображения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl>s Н 04 N 5/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР -,«О () g а,.з,ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773912/09 (22) 26.12.89 (46) 15.04.92. Бюл. N. 14 (72).В.В.Титков, Е.И. Ш абаков, А.И.Тихо цкий и Н.Г,Гуторова (53) 621.397 (088,8) (56) Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений, M.: Мир, 1972, с.109, рис.6.8. (54) СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ В ВИДЕОСИГНАЛЕ ИЗОБРА-

ЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано для повышения качества, Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для повышения качества воспроизводимого телевизионного изображения.

Цель изобретения — сокращение времени подавления импульсных помех.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ подавления импульсных помех. в видеосигнале иэображения.

Устройство, реализующее способ подавления импульсных помех в видеосигнале изображения, содержит многоразрядный сдвиговый регистр 1, сумматор 2, регистр 3 памяти, первый переключатель 4, первый элемент 5 задержки, ключ 6, второй элемент

7 задержки, второй переключатель 8, третий элемент 9 задержки, блок 10 вычитания, источник 11 опорного напряжения, сумматор

„„50 „„1 727210 А1 воспроизводимого телевизионного иэображения, Цель изобретения — сокращение времени подавления импульсных помех. Bc« строки растра, кроме первой, задерживаю1ся на время, не превышающее времени обратного хода кадровой развертки, поэлементно сравниваются каждый эл»мент каждой необработанной строки с соответствующим элементом предыдущей обработанной строки, и в случае превышения результата сравнения над заданным порогом текущий элемент необрабо1анной строки заменяется усредненным значением, полученным из соседних проверенньix элементов изображения. 1 ил.

12, вычислитель 13 модуля, компаратор 14, генератор 15 импульсов. генератор 16 кадровых импульсов, первый делитель 17, третий переключатель 18, второй делитель 19, второй и третий D-триггеры 20, 21 и 22 соответственно.

Способ подавления импульсных. помех в видеосигнале изображения основан на том, что для первой строки разложения вычисляют средний уровень по некоторой окрестности для каждого элемента первой строки, сравнивают среднее значение, определяют превышение результата сравнения надзаданной порошковой величиной и в случае превышения результата сравнения заменяют значение элемента другим, более близким к среднему значению. Затем каждую предыдущую строку задерживают на время периода строчнои развертки по отно1727210 шению к последующей, осуществляют последовательно для каждой строки сравнение каждого элемента изображения в каждой последующей строке с соответствующим элементом предыдущей строки, определяют превышение результатом сравнения порогового значения. В случае превышения результатом сравнения порогового значения заменяют элемент последующей строки элементом предыдущей строки или усредненным значением по соседним с заменяемым элементам последующей строки. Благодаря предлагаемому способу устранения импульсных помех для.

5 го коррекции первой строки необходимо выполнить (И+1) и, где и — число элементов разложения в строке, N — число точек по которым усредняется сигнал элемента разложения, операций сложения: для коррекции остальных, m-1 строк, где m — число строк разложения, необходимо выполнить (N+1) р операций сложения, где р — среднее количество элементов изображения, подвергнутых воздействию импульсных помех.

Общее количество операций сложения составит

4 = (N+1) (m — 1) р.

Выигрыш от применения способа составит m n/(n +pm). Полагая среднее значение р = 10...100 выигрыш в быстродействии составит 10-100 раз.

Устройство, реализующее способ подавления импульсных помех в видеосигнале иэображения, работает следующим образом.

Генератор импульсов 15 непрерывно

35 ность с частотой f > . соответствующей частоте поступления номинальных элементов изображения, На выходе делителя 17 частоты действует импульсная последовательность с частотой f2 = fi/r, где г — число из 45 ряда чисел 2, 3, 4,.... В момент начала развертывания кадра изображения генератор

1,6 вырабатывает кадровый синхроимпульс, который обнуляет делители 17 и 19 частоты и устанавливает единичное состояние триггера 20. Триггер 20 включает ключ б, и видеосигнал .с входа устройства поступает на вход многоразрядного сдвигового регистра .1, Одновременно видеосигнал непрерывно поступает на вход линии 7 задержки. Так как триггер 21 находится в нулевом состоянии, то управляющее напряжение переключателя 18 отсутствует и его выход коммутирован с. вторым входом. Поэтому импульсы с частотой f> поступайт на вход делителя 19 частоты и синхровходы регистра 1, сумматора

55 генерирует импульсную последователь- 40

2, регистра памяти 3. Под воздействием импульсов сдвиговый регистр 1 заполняет. свои ячейки в памяти, причем в каждую ячейку попадает значение видеосигнала одного номинального элемента изображения.

Делитель 19 частоты делит частоту входной импульсной последовательности в и раз.

Поэтому на выходе делителя 19 появляется импульс, когда все ячейки сдвигового регистра 1 будут заполнены. Этот импульс продвигает информацию в цепочке D-триггеров

20, 21, 22, т.е. второй D-триггер 21 переводится в единичное состояние, а триггер 20 обнуляется, так как на его входе информация отсутствует. В результате кл юч 6 откл ючает вход устройства от многоразрядного сдвигового регистра 1. переключатель 18 включается, т.е. его выход подключается к первому входу, сумматор-нормализатор 2 также включается, т.е, начинает операции суммирования входных сигналов. При этом частота продвижения информации в сдвиговом регистре 1 и частота заполнения регистра 3 памяти уменьшаются с fl до fg, в результате чего интервал времени между очередными импульсами продвижения информации увеличивается в r раз и суммэторнормализатор 2 может выполнить большее количество операций, например осуществить сглаживание с взвешиванием составляющих. Коэффициент деления r делителя

17 выбирается нэ основе известной частоты

f1 поступления элементов иэображенмя, используемой элементной базы и количества участвующих в усреднении элементов изображения, Коэффициент деления r не может превышать числа пассивных строк растра, Когда строка изображения, заполненная в регистре 1, будет обработана и регистр памяти 3 будет заполнен, а это произойдет ровно через и тактов суммирования сигналов в сумматоре 2, на выходе делителя частоты 19 будет действовать импульс, который вновь сместит информацию в цепи D-триггеров 20, 21 и 22: триггер 22 будет переведен в единичное состояние, триггер 21 обнулится. Переключатель 18 отключается, а переключатель 4 включается. В этот момент на выходе линии задержки 7. появляется видеосигнал „первой строки иэображения. Этот видеосигнал поэлементно вычитается в блоке 10 вычитания из сглаженного видеосигнала первой строки, считываемого из регистра 3 памяти через переключатель 4 с частотой fi генератора 15 импульсов. Одновременно сглаженный видеосигнал поступает на первый вход сумматора 12, а текущее значение видеосигнала строки через линию 9 задержки подается на

его второй вход. Разностный биполярный

5 1727210

15

30

40

55 сигнал с выхода блока 10 вычитания превращается в однополярный в вычитателе 13 модуля, Амплитуда этого сигнала в каждый момент времени зависит от превышения текущего значения видеосигнала изображения над средним, т.е. усредненным по числу элементов 1 видеосигналом. Компаратор 14 фиксирует моменты превышения модуля разностного сигнала над средним сигналом, классифицируемые как наличие импульсной помехи, путем выработки сигнала; включающего переключатель 8. Поэтому элемент изображения, подвергнутый воздействию импульсной помехи, заменяется содержимым сумматора 12. в котором содержится усредненная сумма двух соседних (уже проверенных) элементов изображения: предыдущего в данной строке и имеющего аналогичное заменяемому местоположение в предыдущей строке. Скорректированный видеосигнал с выхода переключателя 8 поступает на вход линии 5 задержки. Зтот видеосигнал появляется на выходе линии 5 задержки как раз в тот момент, когда делитель 19 частоты сосчитает и импульсов, т.е. через время, равное периоду строчной развертки. Импульс.с выхода делителя 19 частоты продвигает содержимое цепочки триггеров 20, 21, 22; в результате триггер 22 обнуляется и переключатель 4 выключается.

8идеосигнал с выхода линии 5 задержки, очищенный от импульсных помех, через переключатель 4 поступает на второй вход блока 10 вычитания,на первый вход котороro начинает поступать видеосигнал следующей за скорректированной строки изображения. Цепь, содержащая блок 10 вычитания, вычислитель 13 модуля, источник 11 опорного напряжения и компаратор

14 осуществляют поэлементную проверку на импульсную помеху элементов видеосигнала изображения последующей строки, используя в качестве эталонной предыдущую скорректированную строку. При выявлении искаженного элемента изображения он заменяется текущим содержимым сумматора

12. Таким образом производится сравнение каждой последующей строки со скорректированной предыдущей строкой на всей оставшейся части растра. После окончания развертки изображения всего кадра генератор 16 кадровых синхроимпульсов выделяет из вводной смеси видеосигнала и синхроимпульсов момент начала развертки нового кадра изображения генерированием нового кадрового синхроимпульса и цикл работы устройства повторяется.

Предлагаемый способ подавления импульсных помех на изображении позволяет улучшить качество воспроизведения изо- бражения на экране видеоконтрольного устройства за счет коррекции импульсных fl0мех, проникающиx в канал связи между передающей телевизионной камерой и «идеоконтрольным устройством. Способ позволяет уменьшить потребное количество операций для коррекции изображения, проводить эти операции в интервале времени обратного хода кадровой развертки. В результате ожидается повышение суммарного (общего) быстродействия способа отфильтровки импульсных помех и упрощение его технической реализации. Способ наиболее целесообразно применять .при разработке новых систем передачи изображений повышенной информативности, когда устранение импульсных помех с помощью стандартной элементной базы не способно обеспечить требуемое быстродействие, а применение специализированной элемен гной базы резко удорожает стоимость аппаратуры.

Формула изобретения

Способ подавления импульсных помех в видеосигнале изображения, заклю <ающийся в том, что из видеосигнала изображ»ния выделяют сигнал каждого элемента изображения, выделяют из видеосигнала сигнал окрестности каждого элемента изо . бражения первой строки. разложения, вычисляют средний уровень сигнала окрестности каждого элемента изображения первой строки разложения, сравнивают средний уровень сигнала каждого элемента изображения первой строки разложения с текущим уровнем сигнала. каждого элемента изображения первой строки разложения, определяют превышение результата сравнения над пороговой величиной и при превышении пороговой величины заменяют текущий уровень сигнала элемента изобрл жения уровнем, равным среднему значению уровня сигнала окрестности элемента изображения, отличающийся тем, что. с целью сокращения времени подавления импульсных помех, одновременно с выделением из видеосигнала сигнала каждого элемента изображения задерживают сигнал всех элементов изображения, кроме сигналов элементов изображения первой строки разложения, на время кадрового га сящего импульса видеосигнала, поэлементно сравнивают сигнал каждого элемента изображения предыдущей, начиная с первой, строки разложения с сигналом смежного элемента изображения текущей строки разложения, а при превышении результатом сравнения пороговой величины заменяют значение текущего сигнала элемента изображения значением. сигнала, получен1727210

Составитель А.Цветков

Редактор Л.Веселовская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Патай

Заказ 1283 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 15 I дым путем усреднения величины сигнала элемента иэображения в предыдущей строке разложения, а величины сигналов предшествующих элементов изображения — в текущей строке разложения.