Giáo trình xử lý ảnh y tế Tập 4 P5 ppsx

Bộ lọc 2-D này cũng được dùng để lọc các tín hiệu chói nhằm nâng cao chất lượng của các chi tiết trên ảnh.. 14.12 Truyền hình độ phân giải cao Một sự phát triển mới trong kỹ thuật truyề

417

Hình 14.23 Giải mã hệ PAL

Cả hệ PAL và SECAM đã khắc phục được nhược điểm sai lệch pha trong

hệ NTSC Sai lệch pha có thể gây nên sự sai màu tại máy thu Vì lý do này mà người châu Âu gọi hệ NTSC là hệ “ không có sự giống nhau của cùng một màu” Mặc dù tín hiệu sửa sai pha cũng được gửi đi trong hệ NTSC, nhưng hệ PAL và SECAM có chất lượng màu hoàn hảo hơn tại phía máy thu

Chúng ta bây giờ đã hiểu hệ NTSC và SECAM mã hoá và giải mã như thế nào Chúng ta cũng đã có ý tưởng cơ bản về bộ lọc 2-D cho xử lý tín hiệu truyền hình Bộ lọc 2-D này cũng được dùng để lọc các tín hiệu chói nhằm nâng cao chất lượng của các chi tiết trên ảnh

14.12 Truyền hình độ phân giải cao

Một sự phát triển mới trong kỹ thuật truyền hình được phát triển bởi FFC cũng như ATV, hoặc một kỹ thuật truyền hình cao cấp Nó bao gồm truyền hình nổi (EDTV) hoặc truyền hình độ phân giải cao (HDTV) Các tiêu chuẩn thử của FFC chỉ dùng cho các phổ TV dựa trên cơ sở hệ NTSC cho tương lai

và có khả năng chuyển đổi đến một hệ bất kì nào trước nó Một hệ thống của

nhật bản cho HDTV, thường gọi là hệ MUSE (Multiple Sub-Nyquist Encoding), và vượt trên 6 MHz NTSC tiêu chuẩn, vì vậy mà không thể nhận

được bởi phát thanh truyền hình mặt đất U.S FFC Tuy nhiên, FFC không phát triển mạnh đến các người dùng cho MUSE hoặc tương tự như các hệ truyền hình vệ tinh hoặc truyền hình cáp Hệ thống truyền vệ tinh phải có dải băng ít nhất 36 MHz, và cáp quang phải có dải băng ít nhất 50 MHz Hệ thống của Nhật Bản dùng điều chế FM và đòi hỏi chiều rộng băng 27 MHz Hiện nay, các sự phát triển của ATV phải có trong khoảng 6 MHz nếu họ muốn phát các sản phẩm của họ trên khí quyển bao quanh mặt đất

418

Giải điều chế video.

Khuếch

Ma trận RGB

BPF

3 -5 MHz

Trễ dòng.

+

-Nhận dạng

đồng bộ dòng.

Tái sinh sóng mang phụ.

Giải điều chế U.

Giải điều chế V.

Chuyển mạch đảo pha.

Ma trận

Hỡnh 14.24 Sơ đồ giải mó hệ PAL

Một số cỏc phũng thớ nghiệm (vớ dụ như Faroudja, Zennitsh, NBC, MUSE) đang hoàn thiện cỏc hệ thống để tớn hiệu truyền hỡnh của họ được chấp nhận tốt như FFC CCIR khuyến nghị như sau:

1125 dũng/khung

1035 dũng cú hiệu lực/khung

Tỷ lệ quột xen kẽ là 2:1

Tỷ lệ màn ảnh 16:9

Tần số 33.750

Cỏc tiờu chuẩn này hay được dựng ở Canada và Nhật Bản Cỏc quốc gia chõu Âu thỡ muốn chuyển từ quột xen kẽ sang quột khụng ngừng, và giữ lại ở mức 50 khung hỡnh/giõy, và cỏc tiờu chuẩn CCIR yờu cầu:

1152 dũng quột cú tỏc dụng

Tần số mành 50 Hz

Quột liờn tục

Tỷ lệ màn ảnh 16:9

Tổng quỏt về cỏc hệ thống truyền hỡnh quột liờn tục và HDTV được cung cấp trong bảng tổng quỏt cuả Robert Hopkins

Kỹ thuật xử lý tớn hiệu 2-D dựng để tăng số dũng trờn màn ảnh mà khụng cần phải thay đổi cỏc tiờu chuẩn truyền hỡnh Một tivi được thiết kế tăng độ phõn giải của màn ảnh gọi là IDTV (cho tăng độ phõn giải của truyền hỡnh) hoặc EHTV (tăng độ nổi truyền hỡnh) Trong chương 16 giới thiệu cỏch tăng gấp đụi số dũng quột trờn ảnh trong thời gian thực và kỹ thuật làm nổi ảnh

G-Y B-Y

R-Y

R

G

B

419

CHƯƠNG

15

THIẾT KẾ BỘ LỌC TƯƠNG TỰ HAI CHIỀU 15.1 Chỉ dẫn

Chúng ta đã đề cập đến bộ lọc tương tự hai chiều trong chương 14 Các bộ lọc

này, như chúng ta đã thấy, có khả năng xử lý các phần tử tương tự, và có thuộc

tính của bộ lọc thời gian thực cho tín hiệu truyền hình Các vấn đề cho thiết kế bộ

lọc này thì còn rất mới và chưa được đề cập đến trong tài liệu Thiết kế bộ lọc này

không đơn giản như thiết kế bộ lọc số hai chiều Mặc dù vậy do các ưu điểm của

phần cứng nên việc thiết kế bộ lọc này trở nên rất hữu ích

15.2 Phép biến đổi song tuyến tính

Biến đổi song tuyến tính dùng để chuyển đổi các bộ lọc tương tự sang các bộ

lọc số và ngược lại Một bộ lọc tương tự thì thường biểu diễn dưới dạng biểu thức

của các tích phân; vì vậy, việc mà chúng ta cần làm là rút ra các biểu thức số

tương đương tích phân Biểu thức này có thể dùng để chiếu một bộ lọc tương tự

sang bộ lọc số Bây giờ chúng ta xem xét tích phân đặc trưng bởi hàm truyền đạt

s

Đáp ứng xung của tích phân cho bởi

L-1















-0 t khi

0 t khi ) ( )

vì vậy, đáp ứng xung của hàm kích thích tuỳ ý x(t) được cho bởi tích phân chập

t y

)

Nếu t  0+ chúng ta có thể viết:



t

d x t y

0

) ( )

Xem xét tiếp theo:





1

(

d x d x t y t

hoặc  

2

1

) ( ) ( )

t

d x t y t

Ở đây t 1 và t 2  0+

Khi t 1  t 2, tích phân trên có thể xấp xỉ dùng quy tắc hình thang cho tích phân

số

2 ) ( )

1

t

Bằng cách đặt t 1 = nT - T và t 2 = nT, chúng ta rút ra phương trình sai phân sau:

)]

( ) (

[ 2 ) (

)

Biểu thức 15.7 biểu diễn một tích phân số xấp xỉ với cùng đáp ứng trong miền thời

gian như tích phân tương tự cho bất kỳ kích thích nào Lấy biến đổi z chúng ta

được

)]

( ) ( [ 2 ) ( )

(z z 1Y z T z 1X z X z

vì thế hàm truyền đạt của tích phân số có thể lấy từ:

1

1 2 ) (

) ( ) (









z

z T z X

z Y z

hoặc, bằng cách thay s trong một hàm truyền đạt tương tự bằng H I (z), chúng ta rút

ra một bộ lọc số có xấp xỉ cùng với đáp ứng trong miền thời gian như bộ lọc tương

tự cho bất kỳ kích thích nào Vì vậy, cho một hàm truyền đạt tương tự H A (s) chúng

ta có thể rút ra bộ lọc số tương đương theo:

1

1 2 ) ( ) (









z

z T s s H z

hoặc, để chuyển đổi một bộ lọc số vào một bộ lọc tương tự chúng ta thay z bằng:

s T

s T z

2 1 2

1

1







15.3 Biến đổi song tuyến tính của các đa thức

Để chiếu một bộ lọc số vào một bộ lọc tương tự chúng ta dùng biến đổi song tuyến tính cho trong phần 15.2 Để tránh sự buồn tẻ trong việc mở rộng tính kết

quả cho các đa thức, bằng một nhóm các luỹ thừa của s, chúng ta cần tạo ra một

phương pháp tổng quát cho phép lập tức chuyển các hệ số gốc thành các hệ số

chuyển đổi May mắn thay, một phương pháp như vậy đã được xây dựng sẵn bởi Erfani Trong phần này chúng ta sẽ xem xét phương pháp này và dùng nó chuyển

bộ lọc 2-D số thành bộ lọc 2-D tương tự

Xem xét đa thức sau của bậc N với biến phức z -1:









N

i

i

i z a z

Q

0

)

Đặt biến đổi song tuyến tính thành dạng tổng quát:

s





Đa thức Q(z) được biến đổi bằng biến đổi song tuyến tính của biểu thức (15.13)

thành hàm sau:

) ( ) + s (

1

= z

) ( ) (

N 1

-1

s P s

s z

Q s F



















ở đây đa thức biến đổi P(s) được cho dưới dạng

i

N

( ) (  ) (  ) 



0

Đa thức (15.15) có thể mở rộng và viết thành







N

j

j

j s b s

P

0

)

Nhiệm vụ của chúng ta là tìm mối quan hệ của b j vào các hệ số a j Việc này

thực hiện bằng cách lấy đạo hàm thứ j của biểu thức (15.16) và tính giá trị tại s = 0

và cho bằng kết quả của đạo hàm thứ j của biểu thức (15.15) tại giá trị s = 0 Từ

biểu thức (15.15) chúng ta có

j j

j

b j ds

s P d

! ) (

Tương tự, dùng quy tắc Leibnitz cho đạo hàm bậc cao hơn trên biểu thức (15.15) chúng ta có

0

) ( 0

) (











s ds

s s

d a s

ds

s P

i

j

i N i

j i j

j











































 N

0 i 0

) ( ( i

! ( ) (

)!

( )!

(

! a

=

j k

k j i N k

i k i k

j k

k j i N i N k

i i