Устройство для преобразования гистограмм яркостей

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах обработки изображений в реальном времени. Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается введением второго коммутатора 9 и генератора 8 случайных чисел, что позволяет избавиться от ложных контуров в обработанном изображении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)5 G 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flpH fHHT СССР

1 (21 ) 4348508/24-24 (22) 24.12.87 (46) 07.03.90. Бюл, 11- 9 (71) Новгородский политехнический институт (72) Г.М.Емельянов, М.В.Мартьянов, В.В.Никишин, В.Н,Михайлов и В.И,Абрамов (53) 681.327.12 (088.8) (56) Устройство улучшения изображений в реальном масштабе времени. ТИИЭР, 1981, 1(5, с. 176-190.

Выравниватель гистограмм для электронного микроскопа, -Приборы для на-. учных исследований, 1980, В 9, с. 8897.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ГИСТОГРАММ ЯРКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах обработки изображений в реальном времени. Цель изобретения. — повышение точности устройства — достигается введением второго коммутатора 9 и генератора 8 случайных чисел, что позволяет избавиться от ложных контуров в обработанном изображении. 4 ил. Ъ.

1548799

Изобререние относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки изображений в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема уст— ройства; на фиг, 2 — схема блока уп, равления; на фиг. 3 — схема блока выделения кадра; на фиг. 4 — регистр состояния, Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик 2 адре-15 сов, первыи коммутатор 3, болк 4 yn-равления, вычислитель 5, сумматор 6, .,блок 7 памяти, генератор 8 случайных чисел, второй коммутатор 9, цифроаналоговый преобразователь 10.

Блок управления (фиг, 2) содержит блок 11 выделения кадра., первый элемент ИЛИ 12, генератор 13 импульсов, первый счетчик 14, первый элемент И

15, второй элемент И 16, второй эле- 25 мент ИПИ 17, первый элемент 18 задержки, второй счетчик 19, второй элемент

20 задержки, третий элемент И 21, первый триггер 22, четвертый элемент И

23; третий элемент ИЛИ 24, пятый эле-30 мент И 25, шестой элемент И 26, седьмой элемент И 27., формирователь 28 жчпульсон, восьмой элемент И 29, девятый элемент И 30, третий элемент 31 задержки, четвертый элемент ИЛИ 32, 35 дешифратор 33, десятый элемент И 34, первый элемент HE 35, одиннадцатый элемент И 36, второй. элемент HE 37, регистр 38 состояния.

Блок выделения кадра содержит пер40 выи, второи, третий и четвертый формирователи 39-41 импульсов, девятнадцатый элемент И 42, второй триггер 43, третий элемент 44 задержки, тринадцатый элемент И 45, четырнадцатый эле-.

45 мент И 46, третий триггер 47.

Вычислитель связан с блоками устройства тремя шинами, Шина связи с первым коммутатором 3 †. это младшие разряды, восемь разрядов шины адреса. Шина связи с блоком памяти 7 — зто во50 семь разрядов данных. Лина связи с блоком 4 управления является тридцати шести разрядной и использует следующие сигналы канала вычислителя (в качестве которого использована 3BN CN1300): сигнал синхронизации задатчи, ка (СХЗ); сигнал синхронизации исполнителя (СХИ); сигнал управления режимов передачи информации по магистральному каналу ЭВМ (УО, У! ); разряды адреса и разряды даиных.

Генератор 8 случайных чисел формирует младшие разряды яркости в соответствии с заданным законом аппроксимации.

Управление работой устройства осуществляется от вычислителя. Для этого выставляется адрес регистра 38 состояния,РгС) и заносится в него необхо( димая информация. Импульсы с генератора 13 поступают на сумматор 6, а также на блок 7 памяти, Управления работой счетчика 2 адресов осуществляется с помощью блоков 26-28. Управление работой первого и второго коммутаторов осуществляется непосредственно содержимым соответствующих разря дов РгС °

PrC 38 предназначен только для записи информации из вычислителя 5 по сигналу с выхода элемента И 34, кото-. рый появляется на ее выходе только в том случае, когда на адресную шину вычислителя выдан адрес РгС 38 и поступает сиг нал СХЗ от вычислителя на второй вход элемента И 34.

Устройство может работать в одном из четырех режимов. преобразования гистограмм; формирования простой гистограммы; формирования кумулятивной гистограммы; доступа, Pежим преобразования гистограммы.

Блок 4 управления посылает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) сигнал синхронизации, который определяет момент (место на кадре) преобразования видеосигнала в цифровой код.

Через время „ достаточное для пре1 образования видеосигнала в цифровой код и поступления полученного кода на адресный вход блока 7 памяти, блок

4 управления посылает сигнал синхронизации на блок 7 памяти и выставляет режим считывания для блока 7.. Через время блок 4 управления считы1 вает информацию с блока 7 памяти и второго коммутатора 9 на цифроаналоговый преобразователь (фЛ) 10, Задержка должна быть достаточной для л считывания информации с блока 7 памя». ти и прохождения ее qo входа ЦАП 1 0 через коммутатор 9, Сигналы на втором коммутаторе 9 определяют, какое количество разря5 154879 дов необходимо добавить к коду бЛока 7 памяти с генератора 8 случайных чисел, и полностью определяются исходной гистограммой.

Уровни яркости в преобразованном . 5 изображении определяются в соответствии с выражением

I.

I(I)=A" g P(I), !О

I где I — исходный уровень яркости, I — минимальный исходный уровень яркости;

А — константа; !5

P (I) — вероятность появления значения

При этом количество уровней I (2 ) меньше, чем.в исходной гистограмме. Тогда количество добавляемых

20 с генератора 8 разрядов определяется выражением

L = N2 — N

Так как N =8, то L=8-N Недостающие

L разрядов добавляются к.коду в качестве младших. Младшими разрядами генератора 8 управляют младшие иэ выбранных разрядов регистра 38. Перв ым раз рядом уп рав ля е т шес той раз ряд

PrC, вторым седьмой разряд PrC, тре- 30 тьим восьмой разряд PrC и четвертым девятый разряд PrC, При L=3 вычислитель заносит в соответствующие разряды РгС код 1!10, вследствие чего к коду с блока 7 памятидобавляются три 35 разряда с генератора 8 случайных чисел.

Для обеспечения режима необходимо занести управляющую информацию в

РгС 38 и заполнить блок 7 в соответ- 40 ствии с выражением (I) Это осуществляется в режиме доступа.

Режим формирования простой гистограммы.

В данном режиме на одном из входов 45 сумматора 6 установлен код 1, а на другой вход поступает информация с выхода блока 7, В результате этого на выходе сумматора 6 имеют код с выхода блока 7, увеличенный на 1, что и 50 требуется при формировании простой гистограммы. Формирование гистограммы происходит в течение одного кадра, для чего в блок 4 управления включен блок выцеления кадра. 55

Режим формирования кумулятивной гистограммы, Блок 4 управления обнуляет счетчик

2 адреса сигналом с выхода формирова9 6 теля 28. Счетчик 2 выставляет нулевой адрес на вход блока 7 памяти и с помощью синхроимпульса устройства управления информация по данному адресу считывается на сумматор 6, Последний складывает полученный код с предыдущей суммой, Блок 4 управления изменяет режим блока 7 на запись и посыпает сигнал синхронизации для записи кода с выхода сумматора 6 в блок.7, Одновременно, это значение записывается в один из регистров сумматора. Блок 4 управления увеличивает содержимое счетчика

2 на единицу. Указанный цикл повторяется 256 раз, пока не будут обработаны все 256 ячеек блока 7 памяти.

Режим доступа, Вычислитель 5 осуществляет запись или считывание информации в блок 7 памяти либо запись информации в PrC 38.

При этом, вычислитель 5 работает с указанными устройствами как с внешними. Для . организации обмена используются 36 описанных вьппе сигналов магистрального канала вычислителя 5.

Для выбора одного из режимов работы использованы два разряда РГС 38 (первый и второй разряды РгС), которые закодированы следующим образом:

0 0 — формирование кумулятивной гистограммы;

0 1 — преобразование гистограммы;

1 0 — формирование простой гистограммы;

1 1 — режим доступа, Блок 7 памяти имеет восемь адресных шин вычислителя 5, Блок памяти 7 и вычислитель 5 связаны восемнадцатираэрядной шиной данных.

Формула изобретения

Устройство для преобразования гистограмм яркостей, содержащее аналогоцифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым информационным входом первого коммутатора, второй ин-. формационный вход которого соединен с выходом счетчика адресов, счетный вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим вхо дом первого коммутатора, третий информационный вход которого соединен с адресным выходом вычислителя, вход синхронизации блока управления явля! 5ч8799 ется входом строчных и кадровых импульсов устройства, информационный вход блока управления соединен с управляющим выходом вычислителя, выход данных которого соединен с входом

5 данных блока памяти, адресный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, управляющий вход блока памяти соединен с четвертым выходом блока управления, третий выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй информацион ный вход которого соединен с выходом блока памяти, вход данных которого соединен с выходом сумматора„ первый информационный вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом блока памяти, а управлятций вход — с

IIHTblM выходом C JOKE. управления, c&gb 2ц

ИИ мой выход которого соединен с синхровходом аналоЯв-цифрового преобразователя и является первым выходом устройства, выход цифроаналогового преобразователя является вторым выходом устройства, о тл ич аюш е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй коммутатор и генератор случайных чисел, вход синхронизации которого соединен с седьмым выходом блока управления, а выход — с первым информационным входом второго коммутатора, первый информационный вход которого соединен с выходом блока памяти, управляющий вход соединен с восьмым выходом блока управления, а выход — с вторым информационным входом цифроаналогового преобразователя, ! 548799

Пуск

Составитель А.Глотов

Техред А.Кравчук

Редактор А,Шандор

Корректор М.Кучерявая

3 ак аз 142 Тираж 562 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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