Главная -> Книги (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) ( 77 ) (78) (79) (80) (77) щего элемента с объектом и автоматического счета этих сигналов, число которых оказывается равным числу объектов в поле изображения. Для объектов сравнительно простой формы (круглых, оваль-лых, прямоугольных и т. п.) задача решается путем сопоставления временного положения видеоимпульсов в смежных строках. Равенство с заданной точностью моментов начала и конца видеоимпульсов свидетельствует о том, что эти сигналы порождены одним объектом и могут быть исключены из счета. Сигнал «первой встречи» разлагающего элемента с объектом распознается по признаку отсутствия сигнала с близкой по значению координатой (во временной области) в предыдущей строке. Такой сигнал подается на счетчик. Изложенное иллюстрирует рис. 10.6, где сигналы изображения, соответствующие строкам i, i+l, i+2, условно показаны штриховыми линиями. Сопоставление сигналов строк i и i+ \ свидетельствует об отсутствии корреляции во временном положении импульсов смежных строк (в этом случае сигнал поступает на счетчик импульсов). Сопоставление сигналов последующих смежных строк i+l и 1 + 2; 1 + 2 и i + 3, ... показывает существенную корреляцию за временном положении видеоимпульсов, что свидетельствует о принадлежности этих сигналов одному объекту (такие сигналы счетчиком не регистрируются). Таким образом, счетчиком импульсов регистрируется только сигнал «первой встречи», т. е. каждый объект в поле изображения. Для формирования одновременных сигналов смежных строк в системах с построчной разверткой используют цифровое запоминающее устройство с емкостью, соответствующей числу элементов изображения в одной строке. Измерение динамических характеристик. К динамическим характеристикам относят скорости перемещения объектов в поле изображения, направления перемещения и траектории движения объектов, распределение скоростей в потоках движущихся объектов, динамику изменения размеров фрагментов, а также окраски объектов и др. С изучением динамических характеристик связан анализ движущихся объектов как черно-белых, так и цветных изображений. Примерами таких изображений и задач измерения их динамических характеристик могут служить: изучение скоростей и траекторий движения кровотока в микрососудах, измерение скоростей и взаимных траекторий перемещения транспортных средств, перемещения участков отдельных органов в рентгенодиагностике и др. Ряд методов, используемых в сканирующих системах для измерения скоростей движущихся объектов, основан на корреляционных принципах измерения. Эти методы явились естественным развитием принципов измерения, использовавшихся в одномерных устройствах. В системах, основанных на измерении взаимокорреляционной функции, путем стробирования сигналов изображения исследуются два фрагмента изображения, расположенные один за другим в направ- лении перемещения изучаемых объектов в поле сканирования (/ и 2 на рис. 10.7, а). Сигналы и u2{t), соответствующие выбран- ным фрагментам, поступают на коррелятор, который вычисляет взаимную корреляционную функцию Щ {t -x)u2(,t)dt, где т - время задержки сигнала U\(t). Если сигналы «1 (О и «2(0 соответствуют стационарному случайному процессу, то максимум взаимной корреляционной функции Tmax = c?/f, где d - расстояние между выбранными фрагментами; V - скорость движения потока объектов (или поверхности объекта) (рис. 10.7, б). Таким образом, измерение величины Ттах приводит к определению скорости движения одиночного объекта или потока частиц в выбранном направлении. Рис. 10.7. К принципу измерения скоростей объектов Методы, аналогичные рассмотренному, используются в устройствах для измерения скорости потока крови в микрососудах. В случае измерения текущих значений скоростей и направлений движения квазиоднородных потоков могут быть использованы взаимокорреляционные методы измерения с тремя выбранными фрагментами стробирования {1-3 на рис. 10.7, а) с целью измерения составляющих вектора скорости Vx и Vy, последующего определения текущего значения скорости у и ее направления в плоскости сканирования. Для измерения скорости перемещения неоднородных потоков используется метод, основанный на измерении корреляционной функции сигнала и его спектральной плотности. Измерение характеристик цветных изображений. Как было показано в гл. 2, цвет может быть представлен вектором в некотором трехмерном пространстве, называемом цветовым пространством. В процессе анализа и проектирования телевизионных систем для оценки цветности частот используют колориметрическую систему преобразования изображения. Координатами цветности в такой системе являются величины "1 Ul + U2 + «3 п = - "2 "1 -Ь "2 + «3 которые определяются цветоделенными сигналами U\, «2 и «3. Сформируем в плоскости цветового графика прямоугольное окно вида Yj{m, п)=f\{a{jUi{m, п)-\-аф2(т, n)-\-aT{т, л)>01=1, где через [Рг/\ обозначено отображение, которое ставит в соответствие истинным предикатам Рг/ некоторую функцию Yj{m, л) = 1, а ложным Yj{m, «)=0; ац\ а2/, аз,* - коэффициенты, определяющие координаты и размер окна Я/; «i(m, п), ич{т, п), Т{т, п) - цветоделенные сигналы и модуль цветности, соответствующие элементу изображения с цветностью т, п. f(i,y) Yj(x,y) Подпрограмма "МетрикГУ- WU), mS), WfH -(шопогия-* W(KI, W(q) -». -jHamiH-* W(L) W(m,n) Рис. 10.8. Алгоритм анализа цветных изображений Указанная процедура - цветовая фильтрация - реализуется с помощью цифрового фильтра, на выходе которого в процессе сканирования формируется двоичный сигнал Yj{t), причем У/() = 1 в моменты времени, когда сканируемый участок изображения имеет цветность, принадлежащую окну Я/, и Yi{t) =0 во всех других слу- (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) ( 77 ) (78) (79) (80) |
|