SU1683182A1 - Устройство дл распознавани объектов на двумерном поле - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике автоматического анализа изображени  и может быть использовано в телевидении, радиолокации , дефектоскопии, вычислительной и измерительной технике дл  автоматического выделени  объектов на двумерном поле. Цель изобретени  - повышение быстродействи  путем сокращени  времени калибровки . Устройство дл  распознавани  объектов на двумерном поле содержит телевизионный датчик 1, первый аналого-цифровой преобразователь 2, первый ключ 3, первый блок 4 пам ти, первый интерпол тор 5, синхронизатор 6, блок 7 управлени , первый сумматор 9, второй интерпол тор 10, второй блок 11 пам ти, третий блок 12 пам ти, второй сумматор 13, второй ключ 14, решающий блок 16. Цель достигаетс  введением линии задержки 8, второго аналого-цифрового преобразовател  15. В устройстве с помощью первого компенсирующего видеосигнала компенсируетс  паразитный сигнал неравномерности фона видеосигнала телевизионного датчика. Дл  повышени  чувствительности формируетс  второй компенсирующий сигнал. 1 ил. сл с

Description

о

00

со

л

00

ю

Изобретение относитс  к технике автоматического анализа изображений и может быть использовано в области телевидени , радиолокации, дефектоскопии, вычислительной и измерительной техники дл  авто- матического выделени  объектов на двумерном поле,

Цель изобретени  - повышение быстродействи  путем сокращени  времени калибровки .

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства дл  распознавани  объектов на двумерном поле.

Устройство дл  распознавани  объектов на двумерном поле содержит телевизионный датчик 1, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, первый ключ 3, первый блок 4 п.чмлти, пёопый интерпол тор Б, синхронизатор 6, блок 7 управлени , линию задержки 8, перший сумматор 9, в горой интерпол тор 10, второй блок 11 пам ти, третий блок 12 пам ти, второй сумматор 13, второй ключ 14, второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 15, решающий блок 16,

Устройство дл  распознавани  объектов на двумерном поле работает следующим образом.

Работа устройства состоит из двух этапов: этапа калибровки и рабочего этапа - непосредственного выделени  объекта на двумерном поле.

На первом этапе видеосигнал (представл ющий собой фон без объекта) с выхода телевизионного датчика а виде одномерной реализации двумерного пол , на котором во врем  . рабочего этапа будут предъ вл тьс  распознаваемые объекты, подаетс  на вход первого АЦП 2. В видеосигнале имеетс  паразитный сигнал неравномерности фона сидеоснгнала, который снимаетс  в виде цифровых отсчетов и через первый ключ 3, который в это открыт разрешающим сигналом с первого выхода блока 7 управлени , поступает в первый блок. 4 пам ти и записываетс  там. Отсчеты с выхода первого АЦП 2 формируютс  в моменты времени, опредвл5 емые синхровходом АЦП 2. Временное положение синхроимпульсов, подающихс  на АЦП 2, соответствует моментам прохождени  развертывающего луче через выбранные опорные точки, которые равномерно расположены на развертываемой области. Синхросигналы с синхронизатора поступают также на вход блока 7 управлени , которь й вырабатывает импульсы, поступающие с его п того выхода на первый блок 4 нан та синхронно с отсчетами, поступающими на сигнальный вход первого блока 4 пам ти

первого АЦП 2 через первый ключ 3. Число  чеек пам ти равно количеству опорных точек , Выбор  чеек первого блока 4 пам ти дл  записи значений первого компенсирующего сигнала в опорных точках определ етс  сигналами на его адресных входах, поступающими от синхронизатора б, в котором они вырабатываютс  по строчным и кадровым синхросигналам, приход щим от

0 телевизионного датчика 1 и синхронными с ними.

Первый интерпол тор 5 воспроизводит в аналоговой форме первый компенсирующий сигнал во всех точках двумерного пол 

5 между опорными точками. При этом реализуетс  двумерна  интерпол ци : дл  этого с первого блока 4 пам ти считываютс  отсчеты первого компенсирующего сигнала одновременно дл  четырех соседних опорных

0 течек, между которыми находитс  точка пол , в которой вычисл етс  первым интерпол тором 5 компенсирующий сигнал Считываемые такими группами опорные отсчеты поступают на вход первого интерпо5 л тора 5, который формирует первый аналого-цифровой компенсирующий сигнал дл  каждой развертываемой точки области. Этот сигнал представл ет собой взвешенную сумму отсчетов компенсирующих сиг0 налов дл  четырех соседних опорных точек с весами, обратно пропорциональными рассто ни м от данной точки до указанных опорных точек. Таким образом, первый интерпол тор 5 формирует первый компенсиВ рующий сигнал путем двумерной линейкой интерпол ции его отсчетов в опорных точках на все промежуточные (соответствующие ) точки пол . Это осуществл етс  посредством сигнала, снимаемого с п того

0 выхода блока 7 управлени , При подаче с этого выхода разрешающего сигнала на первый блок 4 пам ти в него записываетс  соответствующий опорный отсчет. При сн тии разрешающего сигнала после записи

5 данного отсчета происходит считывание из первого блока 4 пам ти данного отсчета и трех последующих что. как описано выше, позвол ет получить значени  компенсирующего (первого) сигнала между этими четырь0 РЯЯ опорными точками длр всех соответствующих точек пол . Таким обра- зом, сигнал с п того выхода блока о управлени  на этапе калибровки  вл етс  прерывистым, обеспечива  запись и считы5 займе отсчетов с этого блока.

По считываемым из первого блока 4 па- м ти отсчетам полученный в первом интерпол торе 5 (по мере поступлени  отсчетов в первый блок пам ти) сигнал поступает на агорой вход первого сумматора 9 и вычитаетс  из него, то есть из видеосигнала, поступающего с телевизионного датчика 1. Поскольку в первом интерпол торе 5 значение компенсирующего сигнала в некоторой точке пол  получаетс  с некоторой задержкой, определ емой временем, необходимым дл  получени  двух в данном случае (по мере развертки) более поздних опорных точек, лини  задержки 8 задерживает видеосигналы на врем , достаточное дл  выработки компенсирующего (первого) сигнала дл  соответствующей точки пол , Совершенно очевидно, что задержка состо ни  всего пол  и зависит лишь от расположени  на поле опорных точек.

В первом сумматоре 9 из видеосигнала вычитаетс  синхронизированный с ним (посредством линии задержки 8) первый компенсирующий видеосигнал. Тем самым компенсируетс  паразитный сигнал неравномерности фона видеосигнала телевизионного датчика. Однако, в результирующем сигнале присутствует паразитный сигнал остаточной, то есть нескомпенсированной, неравномерности фона видеосигнала из-за ограниченной точности вз ти  отсчетов (как следствие их квантовани  по уровню и погрешности интерпол ции, а также - за счет динамических свойств неравномерности фона от кадра к кадру), Эти сигналы (за исключением последнего) синхронны с полезным сигналом с телевизионного датчика и могут в значительной степени снизить чувствительность устройства. Кроме того, второй блок 11 пам ти также имеет собственный сигнал неравномерности фона , который также снижает чувствительность устройства. Дл  повышени  чувствительности в данном устройстве формируетс  второй компенсирующий сигнал. Таким образом, в устройстве второй компенсирующий сигнал формируетс  практически одновременно с первым (запаздыва  относительно первого на величину, определ емую линией задержки 8). Врем  задержки при равномерно расположенных точках отсчета (опорных точках) и временном интервале между ними т в данном случае (при получении интерпол ционного сигнала кз четырех последующих, смежных, отсчетов) составл ет Аг .

Дл  формировани  второго компенсирующего сигнала сигнал с выхода первого сумматора 9 (разностный) подаетс  на сигнальный вход второго блока 11 пам ти дл  накоплени . В качестве второго блока 11 пам ти (аналогового) можно использовать либо электронно-лучевую запоминающую трубку, либо запоминающее устройство на

на основе приборов с зар довой св зью (ПЗС) и т.д. Дл  реализации синхронного накоплени  сигнала на втором блоке 11 пам ти на его синхронизирующие (в случае электрон- 5 но-лучевой трубки) или адресные (в случае приборов ПЗС) поступают синхросигналы с синхронизатора 6. Врем  накоплени  определ етс  длительностью сигнала, поступающего на управл ющие входы первого

0 интерпол тора 5 и второго блока 11 пам ти со второго выхода блока 7 управлени . Следует отметить, что в данном устройстве фор- мирование первого компенсирующего сигнала также осуществл етс  многократ5 но, параллельно с накоплением информации во втором блоке 11 пам ти. При этом каждый новый проход пол  развертки дает новые значени  в первом блоке 4 пам ти, что позвол ет при накоплении информации

0 во втором блоке 11 пам ти дополнительно усредн ть и тем самым частично компенсировать динамическую неравномерность фона (от кадра к кадру).

По окончании цикла накоплени  снимч5 ютс  разрешающие сигналы с П Т-то. о Р п ч рого блоков 4,11 пам ти (эт- спгн -и позвол ли записывать информацию ь оо. ветствующие блоки 4,11 пам ти) и производитс  считызание информации со второго

0 бг.ока 1 пзп ти по разрешающему сигналу с четвертого выхода блока 7 управлени  через второй сумматор 13 (на второй .зход которого о данном этапе ничего нэ поступает) во второй АЦП 15. с выхода ссю, спсче5 ты второго компенсирующее сигнала в цифровой форме через второй кл. сч 1Л поступают на РХОА третьего блока пам ти. Подача C fHarЈ нг второй оход зторгго сумматора 13 со рторсго интер юл тоса 10 за0 прещена сигналом с третьего выхода блока 7 управлени  Накопленной паразитный видеосигнал , представл ющий со5ой сумму трех паразитных сигналов (накопленной помехи дискретизации, сигнала нескомпенсп5 рованной неравномерности фона видеосигнала телевизионного датчика 1 и собственного сигнала неравномерности второго блока 11 пам ти), за счет многократного получени  первого компенсирующего

0 сигнала - усредненной неравномерности (динамической) фона между рззьы /п иад,:а- ми пол , Б конце этапа калибровка записан в третьем блоке 12 пам ти в цифровой форме ,

5 На третьем этапе работы производитс  непосредственно анализ изображени . Видеосигнал с выхода телевизионного датчика 1 с поедъ военным объектом подаетс  через .чмьл. о задержки 8 на перзьо сумматор 9, на второй вход которого подаетс  пеочы1 -:

компенсирующий сигнал, синхронный (за счет линии задержки 8) с входным сигналом . По разрешающему сигналу со второго выхода блока 7 управлени  работает первый интерпол тор 5 и сигнал с первого сум- матора 9 поступает на второй блок 11 пам ти, в котором аналогично этапу калибровки производитс  накопление с целью эффективного выделени  объекта. Врем  накоплени  задаетс  длительностью сигна- ла со второго выхода блока 7 управлени . После накоплени  второй разрешающий сигнал снимаетс  и выдаетс  разрешающий сигнал с третьего выхода блока 7 управлени , по которому сигнал со второго блока 11 пам ти алгебраически складываетс  на втором сумматоре 13 со вторым компенсирующим сигналом, поступающим с третьего блока 12 пам ти через второй интерпол тор 10. С выхода второго сумматора 13 выход- ной сигнал по разрешающему сигналу с третьего выхода блока 7 управлени , поступающему на управл ющий вход решающего блока 16, поступает на решающий блок 16, который может быть выполнен, например, в виде порогового блока, производ щего выделение полезного сигнала и представл ющего этот сигнал в форме, удобной дл  дальнейшего использовани .

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  распознавани  объектов в двумерном поле, содержащее последовательно соединенные первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый ключ, первый блок пам ти, первый интерпол тор, первый сумматор, второй блок пам ти, второй сумматор и решающий блок, а также телевизионный датчик, блок управлени ,

   синхронизатор и последовательно соединенные второй ключ, третий блок пам ти и второй интерпол тор, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, при этом выход синхронизатора подключен к синхровходам первого АЦП, первого и второго интерпол торов, первый выход блока управлени  подключен к управл ющему входу первого ключа, второй выход блока управлени  подключен к управл ющим входам первого интерпол тора и второго блока пам ти, а первый и второй выходы телевизионного датчика подключены ко входам синхронизатора, перва  группа выходов которого подключена к адресным входам первого и третьего блоков пам ти причем к управл ющему входу второго интерпол тора подключен третий выход блока управлени , четвертый выход которого подключен к управл ющим входам третьего блока пам ти и второго ключа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  путем сокращени  времени калибровки, введены лини  задержки и второй АЦП, к синхровходу которого и синхровходу блока управлени  подключен выход синхронизатора , втора  группа выходов которого подключена к адресным входам второго блока управлени , третий и п тый выходы которого подключены к управл ющим входам соответственно решающего блока и первого блока пам ти, при этом третий выход телевизионного датчика подключен к информа ционному входу первого АЦП и через линию задержки к второму входу сумматора, а выход второго сумматора через второй АЦП подключен к сигнальному входу второго ключа.