Телевизионный анализатор цветного изображения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц79261 О

1

l (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.78 (21) 2692474/18 09 с присоединением заявки РЙ

3 (5I)M. Кл.

Н 04 N 9/62

Государственный комитет

СССР ео делам изобретений и открытий (23) П риоритет

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.80 (53) УДК 621.397 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. А, Малинкин, Ю. М. Титов и К. А. Федченков

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для статистического анализа цветных изображений.

Известный телевизионный анализатор цветного иэображения содержит датчик цветовых телевизионных сигналов, выходы "красного", "зеленого" и "синего" каналов которого соединены с соответствующими входами сумматора, два блока определения координат цветности (БОКЦ), каждый из которых состоит из резистивных делителей, и выходов которых соединены с первыми входами соответствующих и компараторов, при этом вторые входы компараторов первого блока определения координат цветности соединены с выходом * красного" канала датчика цветовых телевизионных сигналов, а вторые входы компараторов второ- 5 го блока определения координат цветности соединены с выходом "зеленого" канала датчика цветовых телевизионных сигналов, причем выходы компараторов первого БОКЦ соединены с соответствующими входами дешифра- 10 тора абсциссы цветности, выходы которого соединены с шинами строк цветоанализирующей матрицы, а выходы второго БОКЦ соединены с соответствующими входами дешифратора

2 ординаты цветности, выходы которого соединены с шинами столбцов цветоанализирукщей матрицы (1).

Однако известный телевизионный анализатор цветного изображения имеет низкое быстродействие.

Цель изобретения — yne:пгчение быстродействия.

Для этого в телевизионный анализатор цветного иэображения введены блок счетчиков, цифровой логический блок, блок памяти, блок регистрации н чстьвре цифровых управляемых блока, управляющие входы которых соединены с соответствующими входами блока цамяти, выходы первого и второго цифровых управляемых блоков соединены соответственно с первыми входами резистивных делителей каждого из БОКЦ, первые выходы третьего и четвертого цифровых управляемых блоков соедш ены со вторыми входами ре. зистивных делителей каждого нз БОКЦ, а вторые выходы третьего и четвертого цифровых управляемых блоков соединены между собой и подключены к выходу сумматора, причем и входов блока счетчиков соединены с соответствующими выходами цветоаналиэирующей матрицы, а выходы блока счетчиков

2610 4

М численно равно числу резисторов в делителе 6 блока определения координаты цветности 3, 4 и числу логических элементов

"K 18 в столбце (строке) цветоанализирую5 щей матрицы 8. При увеличении числа М количество циклов, а следовательно, и время построения адаптивной гистограммы цветности уменьшается, но при этом значительно увеличивается число логических элементов "И" 18, число счетчиков в блоке 10 счетчиков и других элементов устройства.

Работа устройства рассмотрена при М=2.

В этом случае в состав каждого блока 3 и 4 определения координат цветности входит два резистивных делителя С и три компаратора 5. Дешифраторы абсциссы 7 и ординаты

9 цветности имеют по два выхода, и цветоанализирующая матрица 8 содержит четыре двухвходовых элемента И 18.

Перед началом цикла с выхода цифрового логического блока 11 на входы цифровых управляемых блоков 14 — 17 подается управляющий сигнал, устанавливающий их нулевые значения. В этом случае на резистивный делитель 6 кажцого канала определения координат цветности непосредственно подается сигнал U (t) с выхода сумматора 2:

U (t) = u (t) + u (t) + uC(t) где U (t) — сигнал на выходе "красного"

К

30 канала датчика 1 цветовых ТВ сигналов;

0 (t) — сигнал на выходе "зеленого" ка5 нала; и (т) — сигнал на выходе "синего" канаC

35 ла;

Напряжение на среднем отводе резистивного делителя б в первом цикле равно ()

Блок 3,4 определения координат цветнасти работает таким образом, что при выполнении

40 уел овия U C+)

К9) 2 двоичный сигнал "1" появляется на верхнем выходе (старшем разряде) дешифратора 7 (9) абсциссы (ординаты) цветности, а при

U (Ì)

u ® . (2 кИ) — на нижнем выходе соответствующего дешифратора.

Условие (1) равносильно неравенству н — (n)-)

2 2

ИЧ

3 с

3 . 79 соединены со входами блока регистрации и первой группой входов цифрового логического блока, вторая группа входов которого соединена с выходами блока памяти, причем выходы цифрового логического блока подключены к соответствующим входам блока памяти.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного телевизионного анализатора цветного изображения; на фиг.2— нелинейное квантование цветовой диаграммы, используемое при построении адаптивной гистограммы цветности.

Предложенный анализатор содержит датчик

1 цветовых телевизионных сигналов, сумматор 2, блоки 3,4 определения координат цветности (БОКЦ), каждый из которых состоит из п компараторов 5 и резистивных делителей б, дешифратор 7 абсциссы цветности, цветоанализирующую матрицу 8, дешифратор 9 ординаты цветности, блок 10 счетчиков, цифровой логический блок 11, блок

12 памяти, блок 13 регистрации, четыре цифровых управляемых блока 14, 15, 16, 17.

Цветоанализирующая матрица 8 состоит из двухвходовых логических элементов И 18.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Измерение адаптивной к цветовому содержанию анализируемого изображения гистограммы цветности реализуется за несколько циклов, причем в каждом цикле происходит разбиение всей диаграммы цветности или ее части на отдельные зоны, измерение площадей элементов телевизионного изображения, цветность которых определяется каждой зоной диаграммы цветности, сравнение полученных результатов и выбор зоны с максимальным значением площади соответствующих ей элементов изображения. Выбранная в текущем цикле зона диаграммы цветности в последующем цикле разбивается на более мелкие участки. Зоны с малыми значениями соответствующих им площадей изображения из дальнейшего анализа исключаются.

Такал организация построения гистограммы обеспечивает получение нелинейной шкалы квантования цветовой диаграммы с наибольшей точностью в тех ее участках, где сосредоточена основная информация о цветовом содержании изображения.

Измерение полной адаптивной гистограммы цветности осуществляется за N циклов. Число циклов определяется выбором алгоритма разбиения цветовой диаграммы и относительными размерами минимально-разрешимого участка Й цветовой диаграммы, при этом с каждым циклом шаг квантования диаграммы уменьшается.

Если в течение цикла выбранная эона цветовой диаграммы квантуется вдоль каждой координаты цветности на М частей, то:

М&Cо где m — абсцисса цветности, n — ордината цветности, причем

792610 6 . то в следующем цикле будет квантоваться зта зона (см. фиг, 2).

Таким образом, в каждом последующем цикле шаг квантования становится все более мелким и анализ заканчивается при достижении заданной размеров зон.

Например, измерение гистограммы цветно ти при М=2 и Ь =О,01 произойдет эа 7 циклов.. щ При использовании линейной шкалы квантования измерения полной гистограммы цветности с теми же размерами минимальной зо. ны Ь=О01 потребуется около 5000 циклов.

Изобретение позволяет повысить быстродей- ствие телевизионного анализатора цветного изображения.

20 а условие (2) — неравенству (к — ).

2 2

Таким ооразом, когда двоичный сигнал

"1" появится на верхнем выходе дешифратора 7 (9) абсциссы (ординаты) цветности, это означает, что точка, определяющая цветность анализируемого в данный момент элемента изображения, лежит в правой (верхней) части цветовой диаграммы, а когда "1" по. явится на нижних выходах этих дешифраторов — точка лежит в левой (нижней) части цветовой диаграммы.

Логический элемент "K 18, на котором произошло совпадение двоичных сигналов, подаваемых с дешифраторов 7, 9, указывает зону цветовой диаграммы, в пределы которой попадает цветность анализируемого в данный момент элемента изображения. При сканировании изображения датчиком 1 цветовых телевизионных сигналов двоичный сигнал ™1" перемещается с выхода одного логического элемента "И" 18 на выход другого в соот- э5 ветствии с цветовым содержанием изображения.

Блок счетчиков 10 осуществляет измерение площадей элементов анализируемого изображения, цветность которых попадает в соответствующую зону цветовой диаграммы. Полученные результаты поступают на блок 13 регистрации, в качестве которого может быть использовано цифропечатающее устройство, и на вход цифрового логического блока 11, кото35 рый сравнивает величину измеренных разря дов адаптивной гистограммы, формирует сигнал, определяющий, какому разряду соответствует большее число элементов изображения и преобразует полученный сигнал в форму, удобную для управления цифровыми управляемыми блоками 14 — 17. Сигнал управления запоминается блоком памяти 12 на время следующего цикла. Это позволяет в очередном цикле регистрации осуществлять дальней45 шее разбиение только одной из зон цветовой диаграммы, выбранной цифровым логическим блоком 11 по описанному выше алгоритму.

Так например, если в первом цикле ока50 жется, что в анализируемом иэображении больше элементов, цветность которых соответствует зоне диаграммы цветности, ограниченной осями координат Ои и Om и прямыми, параллельными осям On u Orn диаграммы

55 цветности и проходящими через точки с коор. динатами

1 у " =o И =O =z

Формула изобретения

Телевизионньш анализатор цветного изображения, содержащий датчик цветовых телевизионных сигналов, выходы "красного", "зеленого" и "синего" каналов которого соединены с соответствующими входами сумматора, два блока определения координат цветности (БОКЦ), каждый из которых состоит из резистивных де. лителей, "и" выходов которых соединены с первыми входами соответствующих п компараторов, при этом вторые входы компараторов первого блока определения координат цветности соединены с выходом "красного" канала датчика цветовых телевизионных сигналов, а вторые входы компараторов второгО блока определения координат цветности соединены с выходом "зеленого" канала датчика цветовых телевизионных сигналов, причем выходы компараторов первого БОКЦ соединены с соответствующими входами дешифратора абсциссы цветности, выходы которого соединены с шинами строк цветоанализирующей матрицы, а выходы второго БОКЦ соединены с соответствующими входами дешифратора ординаты цветности, выходы которого соединены с шинами столбцов цветоанализирующей матрицы, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, введены блок счетчиков, цифровой логический блок, блок памяти, блок регистрации и четыре цифровых управляемых блока, управляющие входы которых соединены с соответствующими входами блока памяти, выходы первого и второго цифровых управляемых блоков соединены соответственно с первыми входами резистивных делителей каждой иэ БОКЦ, первые выходы третьего и четвертого цифровых управляемых блоков соединены со вторыми входами резистивных делителей каждого иэ

БОКЦ, а вторые выходы третьего и четверто792610 8 соединена с выходами блока памяти, причем выходы цифрового логического блока подключены к соответствующим входам блока паали. мяти.

ВНИИПИ Заказ 9622/66

Тираж 729 Подписное

7 го цифровых управляемых блоков соединены ,между собой и подключены к выходу сумматора, причем п входов блока счетчиков соеди. неиы с соответствующими выходами цветоан зирующей матрицы, и выходы блока счетчиков соединены со.входами блока регистрации и первой группой входов цифрового логического блока, вторая группа входов которого

Источники информации, принятые во внимание при зкслертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 628640, кл. Н 04 N 9/62, 1976.

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4