183438. lajstromszámú szabadalom • Berendeezés képi informáciió rögzítésére
1 183 433 2 A találmány tárgya berendezés képi információ rögzítésére, az eredeti képtartalom csökkentésével, annak részképek szerinti feldolgozásával, előnyösen holografikus optikai tárolóban való alkalmazásra. A digitális képtárolás, mint a számítógépes adatfeldolgozás új eszköze, egyre nagyobb szerepet játszik pl. a gyógyászatban (Computer Tomography), technológiai folyamatok ellenőrzésében és irányításában, fényképfelvételek (légi képek) kiértékelésében és számos más területen. Ezen ismert eljárás lényege, hogy a kiértékelendő képet elemi képpontokként azok intenzitásának — szürkeségi szintjének — mértékében digitális formába alakítják, majd az így kapott adatokat hagyományos digitális adattárolóra juttatják (pl. mágneslemez, mágnesszalag, félvezető tároló stb.). A tárolandó kép minőségétől és a későbbi feldolgozás vagy kiértékelés céljától függően számos módszer terjedt el a kép digitalizálására, melyek közül a legszélesebb körben a zártláncú TV rendszert és számítógépet tartalmazó berendezések használatosak. A feldolgozandó kép egy TV kamera érzékelő felületére jut, a kamera elektronsugara végzi el a kép pontonkénti letapogatását és adja ki az azok intenzitásával arányos nagyságú összetett videojelet. Az összetett videojel egyrészt egy képeUenőrző monitorra, másrészt — a videojel szinkronjel-tartalmának leválasztása után - egy analóg-digitális átalakító bemenetére kerül, amiről most már digitális formájú adatokat egy számítógép tárolja a hozzákapcsolt adattároló segítségével. A képtárolás ilyen módja — különösen nagyfelbontású képek esetén — közepes vagy nagykapacitású háttértárolót igényel, ami jelentős költséggel jár, ezenkívül a háttértárolóval történő adatforgalom időtartama sem elhanyagolható. A számítógépes képfeldolgozás ezen gazdaságilag és időigényesség miatt nem előnyös tulajdonsága elkerülhető, ha a feldolgozandó kép bizonyos mértékben felesleges — redundáns - információt is tartalmaz. Ekkor az eredeti információtartalmat a felesleges információ kiszűrésével, eltávolításával olyan mértékűvé lehet csökkenteni, ami nem haladja meg a hasznos információ mennyiségét. Ezt az eljárást a szakirodalom adatkompressziónak nevezi, megvalósítására a felhasználás céljától függően sokféle módszert dolgoztak ki (pl. háttérlevonás, kódátalakítás stb.). Példaként említjük G. Benelli. V. Capellini és F. Lotti publikációját (The Radio and Electronic Engineer, Vol. 50, No. 1/2, pp. 29—53, 1980. jan.-febr.), mely képek feldolgozásánál használatos módszereket ismertet (p. 49.). Ezen eljárásoknál az egyes képpontokról érkező intenzitásadatokra, mint binárisan kódolt információra, Fourier, Hadamard vág)' Walsh típusú transzformációt alkalmaznak, vagyis a kiindulási kódból egy adott függvény szerint egy rövidebb, kevesebb bitszámú információt állítanak elő. Ennek a módszernek részletesebb tárgyalása meghaladná jelen leírás kereteit, megtalálható pl. C. Shannon: The Matematical Theory’ of Communication c. könyvében. University of Illinois Press. 1949). A hivatkozott eljárásoknál egy bonyolult matematikai műveletet kell végrehajtani minden egyes képpontra, ami vagy' speciális (ilyen programot szerkezeti felépítésében tartalmazó) számítógépet vagy nagyméretű programtárat igényel, ezért alkalmazása az elméleti előnyök mellett — különösen átlagos felépítésű, kisszámítógéppel rendelkező felhasználó számára - korlátozást jelent. Egy' másik adatkompressziós eljárást ismeret R. C. Cunningham (Update on Digital Image Processing, 1 Electro-Optics System Design, 1979. júl. pp. 34-40.). Ennek során néhány — a cikkben kilenc - egymást követő képpontnál az intenzitás-kódot aluláteresztő szűrőn bocsátják át, ami a vonatkozó középpontokra átlagolást végez. Az így nyert átlagértéket tekintik a 9 képpont átlagos intenzitásának. Az eljárás hátránya, hogy a kép tartalmától függően kell megválasztani az optimális szűrőparamétereket, ami vagy bonyolult áramköri megoldásokat igényel (változtatható számú vagy paraméterű szűrők) vagy pedig az alkalmazást csak bizonyos típusú képekre teszi lehetővé. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt nehézségek kiküszöbölése és egy' olyan berendezés létrehozása, amivel az adatkompressziót egyszerűen, jelentős költségbefektetés nélkül és az ismertetett módszerekhez képest lényegesen rövidebb aadtfeldolgozási idővel lehet elvégezni. Mivel az alkalmazások túlnyomó részében ár és beszerzési okok miatt az elektronikus képátalakító zártláncú TV kamera, a kamera érzékelőfelületén a képpontok száma (a kamera felbontása) és a szubhologram négyzeteinek száma kozott jelentős eltérés van, a kamera felbontása tipikusan két nagyságrenddel nagyobb. A találmánnyal megoldandó feladatot a kamera-felbontás és a négyzetek száma közti különbségben rejlő nagymértékű redundancia kiküszöbölése, vagyis a nagyfelbontású képből a már említett digitális jelsorozat előállítása képezi. A találmány alapja az a felismerés, hogy' a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik, ha a képfeldolgozás során a szubhologram egy adott négyzetéhez tartozó középpontok intenzitásértékeiből a négyzetre vonatkozó intenzitásátlagot és - a számítások pontos értékeléséhez szükséges — intenzitás-szórást kiszámítjuk és négyzetenként ezt a két adatot tároljuk. A későbbiek során az intenzitásátlagokból egyszerű küszöbérték figyelembevételével lehet megkapni a már említett redundanciát már nem tartalmazó logikai sorozatot. Ennek megfelelően az elektronikus képátalakító érzékelő felületén megjelenő képen, annak tetszőleges helyén két függőleges és két vízszintes helyzetű, elektronikus úton előállított, a képátalakító összetett videojelébe kevert és a képellenőrző monitoron látható részkép jelölhető ki. A keresővonalakkal határolt felületről (részképről) beérkező videojelek intenzitásának átlagértékét és szórását egy aritmetikai egység számítja ki. mely utóbbi kimenetén a számítás végén jelenik meg az átlag és szórás számszerű értéke. Amennyiben a kijelölt részkép mérete megegyezik a holografikus tároló visszaállított képén egy információs bitnek (négyzetnek) a méretével, úgy az erre a részképre kiszámított átlag és szórás a szubhologram adott bitjének információtartalmát (logikai 1 vagy 0) egyértelműen meghatározza, így annak tárolására alkalmas. A találmány szerinti berendezés képátalakítót, a képátalakító kimenetére csatlakozó monitort és analóg-digitális átalakítót, valamint az analóg-digitális átalakító kimenetére kapcsolt adattárolót tartalmaz. Az analóg-digitális átalakító kimenete egy aritmetikai egységen át van az adattároló bemenetére kapcsolva, amely adattároló programozható. Továbbá a berendezés egy keresővonal léptető egységgel ellátott keresővonal előállító egységet tartalmaz, amelynek pozíció bemenete a képátalakító másik kimenetével, adatbemenete a programozható adattároló kimenetével, kimenete pedig a monitor másik 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
