Устройство для обработки изображений

 

Изобретение относится к области технической кибернетики, может быть использовано в системах цифровой обработки изо бражений и является дополнительным к авторскому свидетельству N 1388915 Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения соотношения сигнал-ш/м В устройстве отличающемся введением регистра дисперсии , вычислителя коэофициентов, четырех блоков задержки, трех умножителей и сумматора , положительный эффект достигается за счет осущестпления адаптивного сглаживания входного видеосигнала в реальном маситабе времени 1 з п ф-лы 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 К 9 /00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1388915.. (21) 4838328/24 (22) 11,06.90 . (46) 30,07.92. Бюл, ¹ 28 (71) Физико-механический институт им, Г.B,Êàðïåíêo (72) А,Е.Батюк, В.В.Грицык, А.Ю,Луцык и

Р,М.Ïàëåíó÷êà (56) Авторское свидетельство СССР № 1388915, кл. G 06 К 9/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ l30БРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к области технической кибернетики, может быть использоИзобретение относится к области технической кибернетики и может быть использовано в системах цифровой обработки изоражений, Известное устройство для обработки изображений содержит телевизионный датчик, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а выход АЦП соединен с входом первого блока усреднения и входом первого квадратора, выход которого соединен с -входом второго блока усреднения. Выход первого блока усреднения соединен с входом блока буферной памяти и входом второго квадратора. выход которого подключен к второму входу вычитателя, к первому входу которого подключен выход второго блока усреднения, а выход вычитателя соединен с входом данных селектора минимума сигнала, управляющий выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока буферной!

Ы 1751784 А2

2 вано в системах цифровой обработки изображений и является дополнительным к авторскому свидетельству № 1388915. Цель изобретения — расширение области приме-. нения устройства за счет увеличения соотношения сигнал-шум. В устройстве, отличающемся введением регистра дисперсии, вычислителя коэофициейтов, четырех блоков задержки, трех умножителей и сумматора, положительный эффект достигается за счет осуществления адаптивного сглаживания входного видеосигнала в реальном масытабе времени. 1 3.п.ф-лы, 2 ил. памяти, а выход комму1атора является выходом устройства. Устройство содержит также генератор синхроимпульсов (ГСИ), вход запуска которого соединен со стробирующим выходом АЦП, а выход ГСИ соединен с входами синхронизации первого и второго блоков усреднения, первого и втс рого квадраторов, селектора минимума сигнала и блока буферной памяти, Недостатком устрс йства является низкое качество обработк изображений вследствие искажения ряда йнформативных деталей, что ограничивает область и рименения устройства.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет увеличения соотношения сигнал-шум.

На фиг, 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема блока вычисления коэффициентов.

Устройстве содержит телевизионный датчик 1, АЦП 2, первь и 3 и второй 4 блоки усреднения, первый 5 и второй 6 квадрато1751784 ры, вычитатель 7, селектор 8 минимума сигнала, блок 9 буфеоной памяти, коммутатор

10, регистр 11 дисперсии, блок 12 вычисления коэффициентов, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 элементы задержки, первый 17, второй 18 и третий 19 умножители, сумматор 20 и генератор 21 синхроимпульсов (ГСИ).

Блок вычисления коэффициентов образуют первый 22,1, второй 22;2 и третий 22.3 функциональные преобразователи, анализатор 24, первый 25,1 и второй 25.2 сумматоры; первую 26,1, вторую 26,2 и третью 26.3 группы двухвходовых элементов И, первый

27.1, второй 27,2 и третий 27.3 делителл, первую 28.1, вторую 28.2 и третью 28.3 группы двухвходовых элементов ИЛИ. Количество элементов И в каждой из групп 26 и количество элементов ИЛИ в каждой из групп 28 одинаково и соответствует разрядности выдаваемых коэффициентов k;.

Устройство работает следующим образом, В устройстве реализуется алгоритм пространственного сглаживания входного видеосигнала, искаженного аддитивным гауссовым шумом с нулевым средним и дисперсией cf . Результат сглаживания представляется в виде

<(i, i) = I«g(i j) + к29(, Д - кзф i) где g(i, j) — входной сигнал (i-й, j-й отсчет);

f(i, j) — результат адаптивного сглаживания;

g(i, j) — локальная оценка значения g(i, j), т,е. локальное среднее значение по отсчетам сигнала из симметричной окрестности точки (i, j); t.(i, j) — среднее значение по области размерами 3 х3, для которой дисперсия минимальна, т.е. г(,)) = 9Е(,)), i = argmin (d< (i, j)), 0 п 5 со где d>,i, j) — дисперсия (погрешность) кусочно-постоянной апроксимации, вычисленная относительно точки (!, j).

Значения коэффициентов k1, k2, 1з вычисляются для каждой точки по последующему соотношению э (8j в;

3 — — 1

1 1, 1,М = О>2

2. 2 2

;Щ

d (i,j) di (i j) 2 где о -- дисперсия шума; do — дисперсия для центральной области размерами 3х3;

di — минимальная дисперсия для девяти

2 областей размерами 3 х 3 каждая.

50 ходы которого подключены к первым входам элементов ИЛИ соответствующих групп, а четвертый — шестой выходы знализатора соединены с первыми входами элементов .И соответствующих групп, второй

55 выход первого функционального преобразователя подключен к вторым входам элементов И первой группы и к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй выход второго функционального

Таким образом, увеличейие соотношения сигнал-шум достигается в устройстве за счет осуществления адаптивного сглаживания входного видеосигнала в реальном масштабе времени, Формула изобретения

1, Устройство для обработки изображений поавт, св, N.1388915, о тл и ч а ю щеес я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения соотношения сигнал — шум; в него введены регистр дисперсии, блок вычисления коэффициентов, четыре элемента задержки и сумматор, входы синхронизации которых подключены к выходу генератора синхроимпульсов, а также три умножителя, входы первого — четвертого элементов задержки подключены соответственно к выходам аналого-цифрового преобразователя, вычитателя, первого блока усреднения и коммутатора, выход регистра дисперсии, вход которого является управляющим входом устройства, подключен. к первому входу блока вычисления коэффициентов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго элемента задержки и вторым выходом селектора минимума, первые входы первого — третьего умножителей соединены соответственно с выходами блока вычисления коэффициентов, их вторые входы подключены соответственно к выходам первого, третьего и четвертого элементов задержки, а выходы умножителей соединены с входами сумматора, выход которого является информационным выходом устройства.

2. Устройство по и. 1, от л и ч а ю ще ес я тем, что блок вычисления коэффициентов содержит три функциональных преобразователя, анализатор, второй и третий сумматоры, три группы элементов И, три делителя и три группы элементов ИЛИ, первые входы первого — третьего функциональных преобразователей образуют первый— третий входы блока, их вторые входы объединены и образуют вход синхронизации блока, первые выходы функциональных преобразователей соединены соответственно с входами анализатора, первый — третий вы1751784 преобразователя подключен к второму входу второго сумматора и вторым входам элементов И второй группы, второй выход третьего функционального преобразователя — к второму входу третьего сумматора и вторым входам элементов И третьей группы, первые входь йервого — третьего делителей соединены с выходами элементов И соответс вующих групп, вторые входы делителей объединены и подключены к выходу третьего сумматора, а их выходы соединены

5 с вторыми входами элементов ИЛИ соответствующих групп, при этом выходы элементов ИЛИ первой — третьей групп образуют соответственно первый — третий выходы блока.