Claims (2)
Изобретение относитс к технике средств св зи и может быть использовано при построении устройств предварительной обработки видеосигнала мало контрастных изображений, когда видеосигнал содержит фоновую и шумовую сое тавл ющие, например, в телевизионных автоматических системах счета объектов и измерени их геометрических параметров . Известно устройство дл бинарного квантовани видеосигнала, содержащее последовательно включенные устройство вычитани фоновой составл ющей и амплитудный формирователь. Устройство вычитани фоновой составл ющей выполнено в виде усилител , на неинвертирующий вход которого непосредственно, а на инвертирующий через линию задерж ки подаетс исходный видеосигнал. Амп литудный формирователь может быть выполнен в виде триггера, на вход установки единичного состо ни которого непосредственно, а на вход установки нулевого состо ни через инвертор подаетс сигнал с выхода устройства вычитани фоновой составл юидей. На выходе устройства вычитани ф.оновой сое тавл кадей при обработке видеосигна ш возникают импульсы, пол рность и размах которых соответствует знаку и величине производной видеосигнала в конечных разност х. Амплитудный формирователь вырабатывает импульсы положительной пол рности, начало которых соответствует положительному импульсу, а конец - отрицательному импульсу на его входе 1. Недостаток данного устройства - низка точность квантовани . Под точностью квантовани понимаетс степень совпадени полутонового и бинарного изображений объекта. Причиной указанного недостатка вл ютс ложные срабатывани триггера амплитудного формировател при воздействии на него шумовой составл гацей и отсутствие правильных срабатываний при обработке малоконтрастных изображений с малыми перепадами ркости, когда отношение сигнал / шум на выходе устройства вычитани фоновой составл ющей мало. Известно устройство дл бинарного квантовани телевизионного сигнала, содержащее первый блок задержки с п отводами, подключенными к соответствующим входам формировател порогового уровн , компаратор, первый вход которого подключен к среднему отводу первого блока задержки, вход которого соединен с входом дифференцирующего блока, выход которого подключен к входу второго блока задержки п отводов которого подключены к соответствующим входам блока Вьщелени максимального значени видеосигнала, выход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, выход которого соединен с (п+1)М входом формировате л порогового уровн 2. Недостатком известного устройства вл етс низка точность квантовани видеосигнала в услови х измен ющейс дисперсии шумовой составл кадей. из-за смещени при изменении дисперсии шумовой составл ющей моды распределени экстремумов случайного процесса на выходе устройства выделени минимального значени видеосигнала, что приводит, в свою очередь, к неправиль ному формированию порогового уровн и ухудшению точности квантовани . Цель изобретени - повышение точности квантовани при изменении диспЪ рсии шума. Дл достижени поставленной цели .в устройство дл бинарного квантовани телевизионного сигнала, содержащее первый блок задержки с п отводаМи , подключенными к- соответствующим входам формировател порогового уров н , компаратор, первый вход которого подключен к среднему отводу первого блока задержки, вход которого соединен с входом дифференцирующего блока выход KOTOpoio подключен к входу второго блока задержки, п отводов которого подключены к соответствующим вхо дам блока вьвделени максимального значени видеосигнала, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с (п+1) входом формировател порогового уровн , введены ключ, измеритель дисперсии шума, блок выборки и хранени , дополнительный фильтр ниж.них частот и сумматор, причем выход сумматора соединен с вторым входом компаратора , первый вход сут атора соединен с выходом формировател порогового уровн , а второй вход - с выходом дополнительного фильтра нижних частот , вход которого соединен с выходом блока выборки и хранени , сигнальный вход которого подключен к выходу измерител дисперсии шума, а управл ющий вход соединен с управл ющим входом ключа, выход которого соединен с входом измерител дисперсии шума, а сигнальный вход - с входом первого блока задержки.. На чертеже представлена структурна электрическа схема предлагаемого устройству. Устройство дл бинарного квантовани телевизионного сигнала содержит ключ 1, измеритель 2 дисперсии шума, блок 3 выборки и хранени , фильтр 4 нижних частот, сумматор 5, первый блок 6 задержки с п отводами, формирователь 7 порогового уровн , дифференцирующий блок 8, второй блок 9 задержки с п отводами, блок 10 выделени максимального значени видеосигнала , дополнительный фильтр 11 нижних частот и компаратор 12. Устройство работает следующим образом . Исходный видеосигнал поступает на вход измерител 2 дисперсии шума через ключ 1 в течение активных частей строк. Измеритель 2 дисперсии шума формирует, сигнал, пропорциональный дисперсии шумовой составл ющей и содержащий иишульсную помеху, обусловленную наличием видеосигнала с крутыми ,фронтами. Дл устранени этой помехивыходной сигнал измерител 2 дисперсии шума подвергаетс ограничению спектра фильтром 4 нижних частот, имеющим посто нную времени, близкую к периоду строчной развертки. Дл устранени вли ни изменений статистических свойств шумовой составл ющей в течение гас щих импульсов, которые могут иметь место в случае применени устройств регенерации синхомеси , сигнал, поступающий на вход фильтра 4 нижних частот, в течение гас щих импульсов равен по величине сигналу конца активной части строки, что обеспечиваетс переключением блока 3 выборки и хранени в режим хранени гас щими и:мпульсами. Исходный видеосигнал поступает также на вход блока б задержки и на вход дифференцирующего блока 8. Формирователь 7 порогового уровн осуществл ет выбор минимального по величине сигнала из п сигналов , поступающих на его входы, с выходов блока 6 задержки, и суммирование с ним сигнала, пропорционального текущей амплитуде производной исходного видеосигнала, формируемого дифференцирующим блоком 8, блоком 9 задержки , блоком 10 выделени максимального значени видеосигнала и фильтром 11 нижних частот. Функци распределени этого сигнала при изменении дисперсии шумовой составл кадей смещаетс в сторону, противоположную смещению функции распределени оценки фоновой составл ющей, однако компенсации смещени оценки фо новой составл ющей при этом не происходит , поскольку дисперси случайного процесса на выходе фильтра 11 нижних .частот велика и зависит от параметров де.терминированной составл ющей обрабатываемого видеосигнала. Компенсаци смещени функции распределени оценки .фоново составл ющей достигаетс в предлагаемом устройстве суммированием выходного сигнала формировател 7 порогового уровн с выходным сигналом фильтра 4 нижних частот при помощи сумматора 5.. Выходной сигнал фильтра 4 нижних частот прогюрционален мен ющемус изменении дисперсии шумовой составл ю щей среднему значению.случайного працесса на выходе формировател 7 порогового уровн , но имеет противополджный знак, в результате чего среднее значение случайного процесса на Ьыходе сздаматора 5 в отсутствие полезного видеосигнала не зависит от дисперсии шумовой составл ЕОщей. Поэтому отсутствует и смещение оценки фоновой состав л н цей, а следовательно, и порогового уровн , с ко орьо4 при помощи Kow парйтора 12 производитс сравнение квантуемого твидеосигнала, поступающего со среднего отвода блока б задержки . Это, в свою очереди, приводит к повышению точности бинарного квантО . вани телевизионного видеосигнала. Использование предлагаемого устрой ства дл бинарного .квантовани телевизион ого с.игнаЛа позволит повысить эффективность аппаратуры П1редварйтель ной обработки малоконтрастных изобра жений и точность счета и измерени геометрических параметров объектов те левизионной автоматической системой, работающей в бесподстроечном режиме. Формула изобретени Устройство дл бинарного квантовани телевизионного сигнала, содержащее первый блок задержки, п отводов которого подключены к соответстбукадш входам, формировател порогового уровн , компаратор, первый вход которого подключен к среднему отводу первого блока задержки, вход которого соединен с входом дифференцирующего-блока, выход которого подключен к входу второго блока задержки, п отводов которого подключены к соответствукадим входам блока вьщелени максимального значени видеосигнала, вькод которого соединен с входом фильтра нижних частот , выход которого соединен с ) М входом формировател порогового уровн , отличающеес тем, что, с целью повышени точности квантовани при изменении дисперсии шума, в него введены ключ, измеритель дисперсии шума, блок выборки и хранени |, дополнительный фильтр нижних частот и сумматор, причем выходсумматора qoединен с втррьм входом компаратора, первый вход сумматора соединен с вы, ходом формировател порогового .уровн , а второй вход - с выходом дополнительного фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом блока выборки и хранени , сигнальный вход которого подключен к выходу измерител дисперсии шума, а управл ющий вход соединен с управл ющим входом ключа, выход которого соединен с входом измерител дисперсии шума, а сигнальный вход - с входом первого блока задерж- ки. : Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Полоник B.C. Телевизионные автоматические устройства. М., Св зь} 1974, с. 57. The invention relates to communication technology and can be used in the construction of video preprocessing devices. There are few contrast images when the video signal contains background and noise components, for example, in television automatic systems for counting objects and measuring their geometrical parameters. A device for binary quantization of a video signal comprising a series-connected background subtractor and an amplitude driver is known. The background component subtraction unit is designed as an amplifier, the non-inverting input of which is directly, and the source video signal is fed to the inverting input through the delay line. Amplifier can be made in the form of a trigger, to the input of which the unit state is installed directly, and to the input of the set state to zero, a signal from the output of the subtraction device is fed back to the input of the zero state unit. At the output of the device of the subtraction of the phonon so-called tadle cad, when processing the video signal w, pulses appear, the polarity and range of which correspond to the sign and magnitude of the derivative of the video signal in the final differences. The amplitude driver generates pulses of positive polarity, the beginning of which corresponds to a positive pulse, and the end to a negative pulse at its input 1. The disadvantage of this device is the low quantization accuracy. By quantization precision is meant the degree of coincidence of the halftone and binary images of an object. The reason for this drawback is the false triggering of the trigger of the amplitude driver when it is affected by noise components and the lack of correct operations in processing low-contrast images with small differences in brightness when the signal-to-noise ratio at the output of the background component subtractor is small. A device for binary quantization of a television signal is known, comprising a first delay unit with n taps connected to the corresponding inputs of a threshold level generator, a comparator, the first input of which is connected to the middle tap of the first delay unit whose input is connected to the input of a differentiating unit whose output is connected to the input the second block of delay n of taps of which is connected to the corresponding inputs of the block of the maximum value of the video signal, the output of which is connected to the output of the filter A low pass is connected to the (n + 1) M input of a formative threshold level 2. A disadvantage of the known device is the low quantization accuracy of the video signal under the conditions of varying dispersion of the noise component of cadmium. due to the displacement, when the dispersion changes, the noise component of the mode of extrema distribution of the random process at the output of the device selecting the minimum value of the video signal, which in turn leads to incorrect formation of the threshold level and deterioration of the quantization accuracy. The purpose of the invention is to improve the quantization accuracy when the noise displacement changes. To achieve this goal. To a device for binary quantization of a television signal, containing a first delay unit with n tapes, connected to the corresponding inputs of the threshold level generator, a comparator, the first input of which is connected to the middle tap of the first delay unit, which input is connected to the input of the differential the KOTOpoio output is connected to the input of the second delay unit, n of whose taps are connected to the corresponding inputs of the maximum value of the video signal whose output connected to the input of the low-pass filter, the output of which is connected to the (n + 1) input of the threshold level generator, a key, a noise dispersion meter, a sampling and storage unit, an additional low-pass filter and an adder are entered, the output of the adder is connected to the second input of the comparator , the first clock input is connected to the output of the threshold level generator, and the second input is connected to the output of an additional low-pass filter, the input of which is connected to the output of the sampling and storage unit, the signal input of which is connected to the output of the meter Noise dispersion, and the control input is connected to the control input of the key, the output of which is connected to the input of the noise dispersion meter, and the signal input to the input of the first delay unit. The figure shows the structural electrical circuit of the proposed device. The device for binary quantization of a television signal contains a key 1, a noise dispersion meter 2, a sampling and storage unit 3, a low-pass filter 4, an adder 5, a first delay unit 6 with n taps, a threshold level generator 7, a differentiation unit 8, a second delay unit 9 with n taps, a video signal maximum selection unit 10, an additional low-pass filter 11 and a comparator 12. The device operates as follows. The original video signal is fed to the input of the noise dispersion meter 2 through the key 1 during the active parts of the rows. The noise dispersion meter 2 generates a signal proportional to the dispersion of the noise component and containing the noise disturbance caused by the presence of a video signal with steep edges. In order to eliminate this disturbing signal, the noise dispersion meter 2 is subjected to spectrum limiting by a low-pass filter 4 having a time constant close to the horizontal scanning period. In order to eliminate the effect of changes in the statistical properties of the noise component during extinguishing pulses, which may occur in the case of using a synchromesh regeneration device, the signal input to the low-pass filter 4 during the extinguishing pulses is equal to the signal of the end of the active part of the string that is provided by switching the block 3 of the sample and storage to the storage mode by extinguishing and: pulses. The original video signal is also fed to the input of the delay block b and to the input of the differentiating block 8. The threshold level shaper 7 selects the minimum signal from the n signals arriving at its inputs from the outputs of the delay block 6 and adds a signal proportional to the current the amplitude of the derivative of the original video signal generated by the differentiating unit 8, the delay unit 9, the maximum value selection unit 10 and the low-pass filter 11. The distribution function of this signal, when the dispersion of the noise component changes, shifts in the direction opposite to the offset of the distribution function of the background component, however, compensation for the offset of the background component does not occur, since the dispersion of the random process at the output of the lower frequency filter 11 is large and depends on the parameters of the de .ted component of the video signal being processed. Offset compensation of the evaluation component of the background component is achieved in the proposed device by summing the output signal of the former 7 of the threshold level with the output of the low pass filter 4 using an adder 5. The output signal of the low pass filter 4 is progressively changing the dispersion of the noise component of the average value The random process at the exit of the former 7 threshold level, but has a counter-badge, resulting in the average value of the random process on the output with in the absence of a useful video signal, the sensor 5 does not depend on the dispersion of the noise component. Therefore, there is no bias for estimating the background composition of the base line, and, consequently, of the threshold level from Korogo4 using the Kow member 12, a comparison of the quantized tv video signal coming from the average tap of the delayed block b is made. This, in turn, leads to an increase in the accuracy of the binary quantum. Vani television video. The use of the proposed device for binary quantizing of a television signal will increase the efficiency of the equipment for low-contrast processing of low-contrast images and the accuracy of counting and measuring the geometrical parameters of objects by a television-based automatic system operating in a non-tuning mode. The invention is a device for binary quantization of a television signal containing a first delay unit, whose taps are connected to corresponding inputs, a threshold level generator, a comparator, the first input of which is connected to the middle output of the first delay unit, which input is connected to the input of the differentiating unit, the output of which connected to the input of the second delay unit, whose t-taps are connected to the corresponding termination of the input block of the maximum value of the video signal, the code of which is n with an input of a low-pass filter, the output of which is connected to c) M input of a threshold level generator, characterized in that, in order to increase quantization accuracy when the noise variance changes, a key, a noise dispersion meter, a sampling and storage unit | a low frequency and an adder, with the output of the qo connected to the input of the comparator, the first input of the adder is connected to you, the threshold level generator, and the second input to the output of the additional low-pass filter, the input of which is connected to the output of the sampling and storage unit, the signal input of which is connected to the output of the noise dispersion meter, and the control input is connected to the control input of the key, the output of which is connected to the input of the noise dispersion meter, and the signal input is connected to the input of the first delay unit. : Sources of information taken into account in the examination 1. Polonik B.C. Television automatic devices. M., Holy Daughter} 1974, p. 57.
2.Берлин А.Б. и Макаренко В.В. Об особенност х применени нелинейного, фильтра,при вьщелении малоконтрастных объектов в телевизионном -изображении,Техника средств св зи, сер. ТТ, вып. 1, 1979, с. 86 (прототип).2. Berlin AB and Makarenko V.V. About the features of the nonlinear application of the filter, the use of low-contrast objects in the television image, communications equipment, ser. TT, issue. 1, 1979, p. 86 (prototype).
Cfiec6 sacjtuft/JT t//v/r jf cfffCfiec6 sacjtuft / JT t // v / r jf cfff