Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. - Распознование и цифровая обработка изображений (1033973), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Необходимые помимо опор- цепочки И вЂ” 2И. р жения и,/2 и и,/4 образуются с помощью клю Элементы И10 — И12, ИЛИ! — ИЛИ2 связаны, как видим, с пе ечателем ПГ, положение которого на рис. 7.2 с Р градаций, равном 2. П и это с.. соответствует числу н му . Ри этом в соответствующем такте анализа того нли иного элемента изображения в младший аз я е ч н е старшего разряда кода яркости.
При числе же , равном 4 или 8, в соответствующие разря ы еги сйваются два старших или р д регистра запиили все три разряда этого кода. р реализован на оси~~в осиял~граф Блок видеоконтроля 1'С усилитель, аналоги н , узел горизонтальной развертки которого пре а обой дставляет с ой чный усилителю вертикального отклонения. На вх у пряжения строчной и кадровой входы этих усилителей пост лают нап эквивалент к к, а на модулятор элект онн о р ннолучевой трубки — аналоговый валент кода яркости элементов изображения. 246 Блок выходного регистра включает в себя собственно выходной регистр /70, элементы И13 — И49, ИЛИЗ вЂ” ИЛИ4 и элемент задержки .'Л32. В исходном положении все разряды регистра Дб, кроме младшео, находятся в состоянии О.
К моменту записи в него последнего кода 'яркости старший разряд оказывается в состоянии 1. Это позволяет с ' помощью сигнала, вырабатываемого элементом И52 и обеспечивающего 'занесение кода яркости из квантователя СУ в регистр Яб, сформиро:вать через посредство элементов И13, ИЛИ4 и элемента задержки Л32 импульс выдачи машинного слова на кодовые шины КШΠ— КШ35. При агрегатировании описанного устройства с ЭВМ «Минск-22» 'необходимо также обеспечить выдачу сигнала записи Зп, запускающего схему формирования импульсов записи в магнитном оперативном .',запоминающем устройстве (МОЗУ); сигнала регенерации Рг, по которому производится выработка в последнем токов запрета; сигнала добавления 1 в адресный регистр + 1РА.
Машинное слово выдается на кодовые шины между первым и вторым из этих управляющих сигналов , и записывается в регистр числа запоминающего устройства. Адрес , первого машинного слова, подлежащего записи в МОЗУ, задается оператором перед сеансом ввода с пульта управления. В процессе эксплуатации разработанного устройства выявилась существенная зависимость результатов ввода ог направления и скорости перемещения объектов.
Если положить, что за время /, полного :, ввода изображение объекта на фотокатоде смешалось не более чем на „:. один элемент разложения, то !, ( йД,/(о,Ф) (/«, — коэффициент, рав' ный отношению действительных размеров объекта к размерам упомя, нутого изображения; !э — размер активной части фотокатода; и,— скорость перемещения объекта относительно устройства ввода; ,' А/ — размер «сетчатки»). При й, = 100, 16 = 20 мм, о, = 0,04 км/с ; и А/ = 256 из последнего соотношения найдем, что /, ж 1/5000 с. Говорить о малокадровом режиме ввода в таких условиях не представ. ляется возможным. В связи с этим целесообразно помещение перед диссектором электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с электронным затвором, обеспечивающим достаточно малые экспозиции, и люминофором, позволяющим зафиксировать изображение на время, требуемое для мало- кадрового ввода.
Отечественная промышленность освоила выпуск ЭОП с экспозицией 10 ' — 10-" с, временем переноса изображения с фотокатода на люминофор порядка 10 ' — 10 ' с и временем спада яркости изображения на 5%, равным примерно 50 мс. Следует учесть также, что максимальная чувствительность этих преобразователей в зависимости от материала фотокатода может приходиться на излучения с различной длиной волны; они могут выступать в роли усилителей света и обладают хорошей пространственной разрешающей способ.
настыв. Однако при применении ЭОП наиболее целесообразно использование в качестве передающей трубки видикона, поскольку он обладает более высоким пространственным разрешением по сравнению с диссек- тором, а также позволяет избавиться от люминофорного экрана в 247 КИС Рнс. 7.3. Схеме спспиллизироилниого ЗУ Структурная схема такого устройства приведена на ис. 7.3, запоминающего блока — на рис. 7.4. Работ — рис... а у устройства поясним на щ примере.
Пусть исходное изображение представлено прямоугольной матри- азд азд ... аьзе азд а,д ... 422де аз,з ав,з ° ° аздв а выбираемые ф агменты рицам размера 3 х 3, например фр соответствуют различным квадратным по матдм т- ~Чд аьз а,, аз,з ав,з ав,в азх азе аз,з аь зе аьзг аьзв а,зв ав,м аздв азде ав д, ав,зв аье аье аьв ав 4 азд а,,е ав.е ав,е аз,е Пусть разрядность записываемых в запоминающий блок слов ав- 4 в виде следую с рис.. может быть по. следующей матрицы: мещена в запоминающий блок аед азд аье аедз азд аз,зв аз 22 ад зе аз 24 аз.з аз,в аз,е аз,з аз,е азд а1 2 а1,14 аз,з аедв азде аз,ы аз Г 442 4 аз,в а, здв аедв аз,ы аз,зе аз,м аздв ЭОП , тем более что в настоящее в емя аз а"-.
тростатической фок р р ра"-.аны видиконьтс элекй фокусировкой и отклонением луча. В ряде задач предварительной обработки изображений а , таких,.как ращении к отдельным фрагментам изображения. Извлечение этих агментов из памяти программными средст к резкому снижению производительности. В в Ф вами приводит, как п авило, интерес разр бог и. связи с этим представляет позволяющего фо ми овать т а ка специализированного иапо. оминающего устройства, формировать тот илн иной фрагмент за одно обращение.
В режиме записи (режим работы устройства определяется специльными сигналами, поступающими по шинам управления ШУ) устойство работает в следующем порядке. Адрес числа по кодовым шинам реса КША поступает для записи в регистр адреса )с61, код числа о кодовым шинам записи КШЗ вЂ” в регистр числа )г62. На выбранной помощью дешифратора 17С адресной шине А запоминающего блока ЬТР6 усилителем 1 под воздействием сигнала 2,'вырабатываемого блоком управления ВС, формирует- В1 В 4 В2 ВХ В5 Вб ся вначале импульс тока считы'вания для стирания ранее записанной информации по этому адресу, а затем импульс полутока , аписи.
Одновременно с усилителей 2 на вертикальные шины В, соответствующие тем разрядам регистра Я62, в которых за'писаны единицы, также поступают импульсы полутока записи. Таким образом, режим записи совпадает с аналогичным . режимом в запоминающем устроистве типа Я. В рлжцме очитыаанця дешиф, рированный адрес преобразуется на шифраторе С17 под воздействием импульса 1 блока ВС в сигналы возбуждения нескольких адресных и нескольких разрядных усилителей.
Так, например, если надо выбрать первую п ат исхо ой мат и ы одм Рицу Дн Р ц Рис 7.4. Схема лзноминлеозлеГО блока то возбуждаются одновременно спспиллнзироилиного ЗУ адресные шины А1, А4, А7 и разрядные шины В1, В2, В3. Девять сердечников, находящихся на : пересечении этих шин, принадлежат различным секциям С1 — С9 . шины считывания. С выходов этих секций снимается 9-разрядный код, : который записывается в выходной регистр Я63, поступая на кодовые шины считывания КШС и усилитель 3, формирующий под воздейст' вием импульса 3 блока ВС импульсы полутоков запрета для восстановления считанной информации. Одновременно на те же адресные и разрядные шины поступают импульсы полутоков записи (шины запрета 0 на рис.
7.4 не показаны). В качестве этих шин можно использо' вать шины С1 — С9 или специальные шины, проходящие через те же сердечники. Режим считывания сходен с аналогичным режимом в запоминающем устройстве матричного типа. Их разница лишь в том, что одновременно возбуждается несколько горизонтальных и вертикальных шин, а считываемые слова не совпадают по своему расположению н разрядности с записываемыми. Меняя способ прокладки шин С! — СР и закон формирования токов считывания, можно получать различные варианты разбиения исходной матрицы на подматрицы. й тл.
ГРАДАЦИОННЫЕ, ДИНАМИЧЕСКИЕ И ТОЧНОСТНЪ|Е ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ УСТРОИСТВ ВВОДА — ВЫВОДА ВИДЕОИНФОРМАЦИИ Визуальное качество синтезированного снимка во многом определяется параметрами звеньев тракта, включающего в себя источник видеоинформации, фотоэлектрический (ФЭП) и нелинейный преобразователи (НП), преобразователь напряжения в код (ПНК), алгоритм обработки (АО), преобразователь кода в напряжение (ПКН), градационный преобразователь (ГП), звено оптической печати (ЗОП) и, наконец, получатель изображения. Большинство из этих звеньев, основные технические характеристики которых обосновываются ниже, связано с УВВИ.
Для согласования шумовых характеристик упомянутого тракта с характеристиками получателя видеоинформации необходимо нелинейное преобразование видеосигнала (см. (26)); В случае, когда таким получателем является человек, целесообразно использовать критерий незаметности шума квантования этого сигнала с помощью ПНК, т. е, |дв 1<дв =в 6 (в 1, (7.61 где В, — оптическая яркость произвольного элемента выходного изображения; 6„(В,) — функция порогового контраста зрения человека; ЛВв — максимальное отклонение оптической яркости В„вызываемое тпумом квантования; Л„— пороговое значение АВ„замечаемое человеком. Условимся, что характеристика воспроизведения полутонов при анализе не является обратной соответствующей характеристике при синтезе, а контраст синтезируемого изображения имеет еще и тот диапазон яркостей, когда закон Вебера — Фехнера (6„(В,) 6„= сопз() не выполняется.
Пусть Ебд — сигнал на входе ПНК, а АЕ!д — его приращение, отвечаюЩее оДной стУпеньке квантованиЯ. ТогДа ЛВв = (б(Вв|отЕбд) Х х Аи,(В,6„(В,). Для минимизации числа градаций яркости элементов Е„следует положить дв, = р|в,|вуд) ду,. (7. 71 График зависимости 6„= 7 (1д В,) для наиболее благоприятных условий наблюдения изображения (см. (26)) приведен на рис. 7.5.
Аппроксимируя ее двумя прямыми АВ (закон Вебера — Фехиера ие выполняется) и ВС (упомянутый закон выполняется), получим 6 „(В,) =- = — а 1я В, + 1я с = 1а (сВ; ) (для прямой АВ) и 6„(В,) = 6 во (для прямой ВС) (а, с, бао — соответствующие константы). Найдем зависимость В, ((7„), интегрируя выражение (7.7) с учетом (7.6) и 260 оследних соотношений. Получим И ехр — 11дс — 1д (сввш|д) ехр 1дц ...( ( а ( !АУ 1п 10 дри Удш|д(уд(удо' Г 6ао В ехр1 (У вЂ” Удо)1 дри Удо <Уд 4 Уд шах| во (7. 8) ду |и 10 |де+1" Ввш|д до- дш|д+ а У =У + 1п +|д В;,' дв дш|д дша х вшвд е ЕГ, ЕГ,  — минимальные и максимальные значения оответствующих величин.
дь ад тббб бо,ос А баб б,бб ~ — — Г- боо— б,бг б !Юб Ь Чбоо зб хбрй ид имб Рис. 7.6. График зависимости Рис. 7.6 График зависимости 6о =1(16 Вв) йв 1(иа) Наконец, полагая В, = ЬВта (В, — оптическая яркость соот: ветствующего элемента входного йзображения; Ь и б — некоторые дейст! вительные положительные постоянные), с помощью (7.6) получим ду |д ц| 1де — а|п(ЬВа! ! ) У 1 д ~ 1д, дри Ввш!д ~ В! (Вво' а |п с — а 1и (ЬВ~!) 6 (7.9) Удо.| |п ! дРи В!!4'.Вх(в!шах 4 дуд ЬВ! био В во У, (в,)= .' где В, ы, В, „— минимальное и максимальное значения В;, В„= Выражение (7.9) позволяет определить минимальное число градаций яркости Еи, при котором шум квантования еще не заметен: 1пс — ай! Ьва ду а |пс-апввво ЬВа + 1п (7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
