Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Поэтому КЧ, оптимальная по (2.5.1), должна быть адаптивной к указанным параметрам корректируемого изображения. Анализ результатов экспериментальных исследований зависимости порога заметности помех от параметров ТВ изображения показывает, что значение 6„ изменяется: в 3 — 4 раза в диапазоне значений ф=ЗО. 80, в 1,7 — 2 раза для разных значений яркости изображения, в 2,5 ...2,9 раза в зависимости от цветового тона. Заметность помехи на тонкоструктурных деталях изображения на порядок меньше, чем на протяженных деталях. 2. Принципы работы корректора. Коэффициент КЧ для корректируемой детали должен автоматически устанавливаться таким, чтобы удовлетворялось (28.!). Для этого входной ТВ сигнал адаптивного корректора четкости (рис. 2.5.1) поступает на Рпс. 2.ЗЛ.
Структурная схема вдхктивкагп корректора четкости формирователь сигнала коррекции ФСК, аналогичный рассмотренному в ннвариантных методах, и на блок анализа БА параметров сигнала. Последний оценивает значение параметров адаптации и по результатам формирует управляющий сигнал для регулировки К, регулятором. Корректируемый сигнал подается на сумматор через элемент задержки ЭЗ, обеспечивающий временнбе согласование его с сигналом коррекции. Определить б» для каждой детали ТВ изображения сложно. В $1.5 для задач обработки изображений обоснована целесообразность множественного описания деталей и соответствующих им сигналов классами эквивалентности.
В задачах КЧ выделяют [1] из множества А класс А«~А, содержащий элементы ТВ сигнала от тонкоструктурных деталей изображения, которые и определяют четкость. Элементы А, разбивают иа подклассы АЕ и А«в, объединяющие составляющие сигналы от малоконтрастных тонкоструктурных деталей (текстура изображения), воспринимаемых в процессе обнаружения, и от контрастных деталей, воспринимаемых в процессе различения. В $1.5 было отмечено, что в зависимости от протяженности тонкоструктурных деталей разностные пороги зрительного восприятия Ла«»=2...ЗЛа«в и Ла«»=1...Зоь причем Ла'=аз от- 7 — 4929 носится к одноэлементной детали протяженностью 1'. Системные ограничения и аппаратурные искажения таковы, что реально их влияние на передачу протяженных (более 3') деталей малб и нм можно пренебречь.
Приведем множественное описание ТВ сигнала в задачах КЧ А=А«[]А«' А«=А«п(]Я«Р: А»=А(]А«; А«Р=А«(]А«', А,=(а; Лг(Л<) [Лад,<д, )1](3); А««=[а; Лг(Л1) [1(Лад д (3](3), (2.52) где значения аЛ нормированы к оз, а длительности сигнала Лг и Л<, соответствующие протяженности детали в направлениях Х и У, даны в числе периодов 7, дискретизации ТВ сигнала (Т»=0,5/Рв) и строк развертки соответственно. Выражения (2.5.2) определяют алгоритм классификации элементов сигнала в блоке анализа БА (см.
рис. 2.5.1),по длительности перепада и уровню сигнала. Кроме того, в БА оцениваются параметры адаптации Е», Х», р», ф и времени предъявления детали <х. В качестве Ь» принимают локальную яркость вблизи корректируемой детали и оценивают разностью между полным уровнем и размахом сигнала от детали: 1»-««з»(г, 1) =а(г, 1) — ак(г, 1). Для оценки )«» и р» используют известные соотношения для сигнала цветности [2]; )«ф- «р=агс<8 [1,78Е<Г 1Е0 « рф. Ук=(073ЕН и+О 24Ев — у)~'~ ГДЕ Ея у — Ея — Е,г И Ел и — Ев — Еу — УЗКОПОЛОС- ные цветоразностные, а Ел, Ел и Еу — цветоделенные сигналы и сигнал яркости после Т-коррекции. При мультипликативных помехах, уровень которых зависит от размаха ТВ сигнала (кинопленка, магнитная лента), ф оценивают по размаху сигнала, при аддитивных помехах (шумы датчика, линии связи и радиотракта приемника) — в отсутствии полезного сигнала (иа «темном»). В БА оценивают <к на основе сравнения сигнала межкадровой разности ал(г, 1, ь) =а(г, 1, ь)— — а(г, 1, ь — 1) с пороговым уровнем, соответствующим б««, (рис.
2.5.2) [3]. Для этого сигнал ал(г, 1, ь) подают на пороговый элемент, на выходе которого формируется одноразрядный сигнал признака превышения порога Ов(г, 1, ь), На дешифратор (ДШ), кроме этого сигнала, поступают два одноразрядных с устройства классификации и оценки протяженности детали Лг и Л< по Х и У.
Дешифратор завершает классификацию с учетом зременнбго параметра Ль, что повышает помехоустойчивость обнаружения элементов Аь На выходе фг 00 00 ку 00 04 0,0 '001 0,0 Рис. 2.5.2. Зависимости порога во«практик пт врем»за пред»к»левак Г Кпк рвввмх размеров лет»к«я 97 а(2 (5 БА формируются сигналы признака класса Од, и оценки уровня помех пе, яркости Ее, цветности ф и У,. Их используют в формирователе управляющих сигналов ФУС. Алгоритм формирования этих сигналов содержит следующие пункты: 1) зависимости бе(ф Ее, Хе); 2) наличие элементов текстуры А,' и контрастных тонкоструктурных элементов А,п; 3) зависимость )у ., (К,) для нспольэуемога корректора, обеспечивающего размах выбросов переходной характеристяки бк(10%.
Реализуются цифровые адаптивные корректоры на программируемых постоянных запоминающих устройствах (ППЗУ), а аналоговые — применением перемножителей аналоговых сигналов. Выходной сигнал такого корректора поступает на регулятор автоматической устаяовки й, „„. В качестве регулятора используют ППЗУ, пере- множители или коммутаторы аналоговых сигналов. Йа рис. 2.5.3 значения У,, и У оск даны в единицах п| (пм=п, и оы=2о,), а У,, нормировано относительно йе „ 5. Нелинейный участок характеристик для области О...Зпа учитывает нелинейный характер преобразования интенсивности в ощущения в процессе зрительного обнаружения элементов текстуры, который можно описать полиномом шестой степени [4].
Экспериментальные исследования адаптивных корректоров показали, что удовлетворительные результаты дает уже квадратичная зависимость У,, Ушск'. Выбор аппрок. симирующей функции гг,(Уоск) определяет не только точность КЧ, но и помехоустойчивость, так как в области -«Зпг сосредоточена практически вся энергии помех. Элемент А =Аг()Аг по протяженности в направлениях д и у классифицируют в БА устройством классификации УК, алгоритм которого в соответствии с (2.5.3) охватывает оценивание длительности и размака перепада сигнала и их сравнение с пороговыми уровнями. а У 235552 айижя Рке 2.5л. семейство аыпкктудкых характеристик Рэ дпп различных пнпченкй д» прк г=а, 1ппппшные линии к 5 2 аг (штрккопые) Перепады сигнала выделяют временными илн частотными методами классификации.
Временные методы используют селекцию импульсных сигналов по длительности и амплитуде (5, 6]: выделяютси составляющие ТВ сигнала, длительность которых (измеренная по положению максимумов первой производной сигнала) удовлетворяет неравенству Лг(Л1) (3, а амплитуда Лак ып) 1. В большинстве задач адаптивной обработки достаточна не селекция, а квазиселекпня, т.
е. обнаружение в сигнале составляющих, соответствующих элементам абАь На структурной схеме (рис. 2.5.4) показана одномерная классификация по д аналогового ПТВС, использующая преобразование длительности во временчбе положение (дифференцирование сигнала) и совме- Рас.
2.5.4. Структурная схема СК аналогового ПТИС щение во времени импульсов от фронта и среза с помощью ЛЗ. Для этого импульс от среза и задержанный импульс от фронта подаются на два временных селектора ВС1 и ВС2 для сигналов на входах СК положительной (светлая деталь на темном фоне) и отрицательной (темная деталь на светлом фоне) полярностей (рнс.
2.5.5). Ограничитель по минимуму Огр.1 после Рап. 2.5.5. Вреыепаые дкагреыыы скгкппое и СК дифференцирующего звена ДЗ уменьшает диапазон изменения размаха сигнала на входах ВС. Время задержки сигнала выбирают равным длительности импульсов от одно- и двухэлементной детали, что обеспечивает для них временное совмещение максимумов импульсов фронта н среза на входах ВС1 и ВС2.
Вследствие конечной длительности фронтов импульсов сигнал на выходах ВС1 и ВС2 имеет место для некоторого диапазона длительности Гк(3 (нормироака к Т,=0,5)Р,). АмплитУдУ сигнала Лпк,) 1 оценивают установкой порогов на входах ВС, Лаь„ (3 — в ограничителе по максимуму Огр.2. Длительность перепада сигнала для протяженных деталей оценивают отдельным каналом селекции длительности либо узкополосной НЧ фильтрацией (ФНЧ) сигнала после Огр.!.
Для оценивания размаха перепада Лап, используют двусто. ронине ограничители Огр.З и Огр.4 (см. рис. 2.5.5) для импульсов фронта и среза. В выходном сигнале признаков Од, можно не разделять элементы А14 и А,р, так как в Од, они отличаются по уровню. Разница оказывается достаточной для формирования амплитудной характеристики РЭ в соответствии с рис. 2.53.
В устройстве одномерной классификации по координате д пнфрового ТВ сигнала (рис. 2.5.6) сигнал подается на звено взятия межотсчетной разности КО1 н (+). Код признака полярности полученной разности поступает на четырехразрядные регистры сдвига КО2 в Р,г Рис. 2.5.5. Струнтурная схема СК цифровога ПТВС ДОЗ отдельно для каждой полярности. Дешифратор анализирует содержимое регистров для оценивания длительности сигнала от перепада яркости детали изображения (Ьг<4). Оценку перепада сигнала Ьаа.
на интервале Ьг получают либо с помощью накопительной ячейки, суммирующей значения межотсчетных разностей и управляемой ДС, либо вычислением разности кодовых слов а(0) и а(Лг), для чего используют )с61, коммутатор К и сумматор. Пороговый элемент ПЭ (дешифратор) определяет оценку 1<Лает<3 и формирует код признака Од, либо Од, и Одр. Частотные методы используют разницу между спектральными составляющими ТВ сигнала и А1Ав Сущность этих методов заключается в применении согласованной фильтрации для разных составляющих ТВ сигнала и для снижения вероятности ложного обнаружения. Математическое моделирование согласованной фильтрации для сигнала от тонкоструктурных составляющих изображения — деталь, контрастный перепад от границы протяженной детали, периодическая струхтура максимальной деятельности — дало следующие значения изменения Ьтрм и г=ф,,— Ф„на выходе: Ьфа — — — 0,6 дБ, йффо=3,4 дБ, йфаер=3,8 дБ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
