Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале

 

Использование: в радиотехнике в системах обработки изображений. Сущность изобретения: видеосигнал поступает на блок согласования, где согласуется волновое сопротивление кабеля и устраняется влияние работы блока привязки уровня черного видеосигнала куровню нуля. В блоке привязки исключается постоянная составляющая видеосигнала . Сигнал поступает на аналогоцифровой преобразователь и далее на вход первого запоминающего блока, где в режиме калибровки записываются значения темного и белого полей. С помощью первого и второго вычислителей, первого и второго запоминающих блоков в процессе работ вводится аддитивная и мультиплексная составляющие коррекции. Цифровой сигнал преобразуется в аналоговую форму цифроаналоговым преобразователем. Цель изобретения - расширение динамического диапазона полезного видеосигнала. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. ел

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н04 N 5/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Ефр, Яфр „, а..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! !СО

О

О

0 (Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807038/09 (22) 15.02,90 (46) 07.03.93. Бюл. N. 9 (71) Научно-исследовательский центр по автоматизации исследований в области физико-химической биологии (72) М,В, Герасимов, E.B. Киселев, А.И. Зверев и В.М, Демарев (56) Патент Великобритании N 1594799, кл. Н 04 N, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

АДДИТИВНЫХ И МУЛЬТИПЛИКАТИВНЫХ

СОСТАВЛЯЮЩИХ B ВИДЕОСИГНАЛЕ (57) Использование; в радиотехнике в системах обработки изображений. Сущность изобретения: видеосигнал поступает на блок согласования, где согласуется волновое соИзобретение относится к радиотехнике и используется в системах обработки изображений, Цель изобретения — упрощение схемы, расширение динамического диапазона полезного видеосигнала, повышение точности коррекции в случае нелинейности световой характеристики видеодатчика посредством исключения блока-накопителя, вычислителя, компенсирующего постоянную составляющую видеосигнала, вычислителя коэффициентов мультипликативной составляющей, введения схемы привязки уровня

"черного" видеосигнала к уровню нуля и программирования вычислителей с помощью таблиц. Использование табличного способа позволяет, не изменяя схемы, запрограммировать вычислители более слож. Ы 1800653 А1 противление кабеля и устраняется влияние работы блока привязки уровня "черного" видеосигнала к уровню нуля, В блоке привязки исключается постоянная составляющая видеосигнала. Сигнал поступает на аналогоцифровой преобразователь и далее на вход первого запоминающего блока, где в режиме калибровки записываются значения темного и белого полей. С помощью первого и второго вычислителей, первого и второго запоминающих блоков в процессе работ вводится аддитивная и мультиплексная составляющие коррекции, Цифровой сигнал преобразуется в аналоговую форму цифроаналоговым преобразователем, Цель изобретения — расширение динамического диапазона полезного видеосигнала. 1 з. и, ф лы,3 ил. ными функциями. например функцию вычитания первого вычислителя совместить с функцией линеаризации световой характеристики видеодатчика. а функцию деления второго вычислителя — с операцией умножения на нормирующий коэффициент.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих; на фиг.

2 — графическое изображение выходного видеосигнала с телевизионной камеры; на фиг. 3 — графическое изображение выходного видеосигнала со схемы привязки уровня

"черного" видеосигнала к уровню нуля, Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих (фиг. 1) содержит последовательно соединенные блок согласования 1, вход которого

1800653 является входом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, блок 2 привязки уровня "черного" видеосигнала к уровню нуля, первый вход которого соединен с выходом блока согласования, второй вход — с пятым выходом синхронизатора 9, а выход — со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 3, первый вход которого соединен с четвертым выходом синхронизатора, а выход — с первым входом вычислителя 4 и с первым входом первого запоминающего блока 5, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход — со вторым входом вычислителя 4, выход которого соединен с первым входом вычислителя 6 и с первым входом второго запоминающего блока 7, второй вход которого соединен со вторым выходом синхронизатора, а выход — со вторым входом вычислителя 6, выход которого является первым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, и цифроаналоговый преобразователь 8, первый вход которого соединен с выходом вычислителя 6, второй вход — c третьим выходом синхронизатора, а выход является вторым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале.

Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих работает следующим образом. Перед началом работы осуществляется калибровка (запись аддитивной и мультипликативной составляющих), Для этого закрывается объектив телевизионной камеры и на выходе ее получается видеосигнал темного поля; он подается на вход блока согласования 1, где согласуется волновое сопротивление кабеля и устраняется влияние работы блока привязки уровня "черного" видеосигнала к уровню нуля 2, где исключается постоянная составляющая видеосигнала к уровню нуля

2, где исключается постоянная составляющая видеосигнала (фиг, 2, 3), Далее сигнал поступает на второй вход АЦП 3, где оцифровывается (дискретизируется по времени и квантуется по уровню), С выхода АЦП 3 цифровые отсчеты поступают на первый вход первого запоминающего блока 5, где в режиме калибровке записываются значения темного поля, После этого на входтелевизионной камеры подается равномерное белое поле, На выходе АЦП 3 при этомполучаются цифровые отсчеты белого поля с аддитивными и мультипликативными составляющими, которые поступают на первый вход первого вычислителя 4, а на второй его вход — соот5

55 ветствующие значения темного поля, считанные из первого запоминающего блока 5, На выходе первого вычислителя 4 имеем числовые значения белого поля без аддитивной составляющей, пропорциональные чувствительности по каждому элементу поля изображения, которые поступают на первый вход второго запоминающего блока 7 и там записываются.

В рабочем режиме цифровые значения видеосигнала поступают на первый вход первого вычислителя 4, в котором исключается аддитивная составляющая из цифровых значений видеосигнала вычитанием соответствующих значений, считанных из первого запоминающего блока 5, поступающих на второй вход первого вычислителя 4., С выхода первого вычислителя 4 сигнал поступает на первый вход второго вычислителя 6, в котором компенсируется мультипликативная составляющая за счет считанных соответствующих значений белого поля из второго запоминающего блока 7, поступающих на второй вход вычислителя 6, на выходе которого имеем полностью скорректированные значений видеосигнала.

При необходимости видеосигнал цифровой формы преобразуется в аналоговый посредством включения ЦАП 8. Синхронность работы устройства осуществляется за счет синхронизатора 9, который синхронизируется с телевизионной камерой способом, предусмотренным для применяемой телевизионной камеры.

Из сказанного выше следует, что применение заявляемого технического решения позволяет, не ухудшая результата, упростить схему и получить оптимальную архитектуру устройства, расширить динамический диапазон полезного видеосигнала, повысить точность коррекции. Использование табличного способа дает возможность, не изменяя схемы, запрограммировать вычислители более сложными функциями, например, функцию вычитания первого вычислителя совместить с функцией линеаризации световой характеристики видеодатчика, а функцию деления второго вычислителя — с операцией умножения на нормирующий коэффициент.

В настоящее время заявляемое техническое решение в составе автоматизированной системы обработки изображений проходит экспериментальную проверку в

НИЦ Биоавтоматика.

Ф о р мул а и з о б р е те н и я

1, Устройство для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, содержащее блок согласования, вход которого является входом уст1800653

ФигЛ ройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, вычислитель функции f> = (Ч вЂ” Чм) — Чд, вычислитель функции "= — — К, Чн — Чв — Чд где V — числовой отсчет видеосигнала на выходе блока согласования;

Ч вЂ” числовой отсчет уровня "черного";

Чд — числовой отсчет "темнового" видеосигнала;

Чн — числовой отсчет видеосигнала равномерного белого поля;

К вЂ” нормировочный коэффициент, выход которого является первым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является вторым выходом устройства для компенсации аддитивных и мультипликативных составляющих в видеосигнале, первый запоминающий блок, выход которого подключен к второму входу вычислителя функции f>, первый вход — к выходу аналого-цифрового преобразователя, а второй вход — к первому выходу синхронизатора, второй запоминающий блок, выход которого соединен с вторым выходом вычислителя функции fz, второй вход — с вто5 рым входом синхронизатора, а первый вход — с выходом вычислителя функции f>, третий выход синхронизатора соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, четвертый выход синхронизатора соеди10 нен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона полезного видеосигнала, введен блок привязки уровня "черного" видеосиг15 нала к уровню нуля, первый вход которого соединен с выходом блока согласования, второй вход — с пятым выходом синхронизатора, а выход — с вторым входом аналогоцифрового преобразователя.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности компенсации, вычислитель функции f i и вычислитель функции f выполнены в виде таб25 лично запрограммированных блоков постоянной памяти, 1800653

Фиг. 2

; ; л, Составитель М.Герасимов

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Редактор Т.Федотов

Заказ 1175 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

У (,