Giáo trình xử lý ảnh y tế Tập 4 P1

Chỉ dẫn Truyền hình là một lĩnh vực áp dụng nhiều kỹ thuật của xử lý tín hiệu hai chiều. Vì vậy chúng ta sẽ xem xét các kiến thức cơ bản về hệ thống tín hiệu truyền hình và các tiêu chuẩn truyền tải tín hiệu truyền hình. Trong phần này chúng ta cũng xem xét các đặc tính và giới hạn trong của hệ thống cảm nhận của con người. Các tiêu chuẩn truyền hình hiện nay và trong tương lai đều dựa trên các giới hạn này. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình xử lý ảnh y tế Tập 4 P1 CHƯƠNG 14 XỬ LÝ HAI CHIỀU TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH14.1 Chỉ dẫn Truyền hình là một lĩnh vực áp dụng nhiều kỹ thuật của xử lý tín hiệu haichiều. Vì vậy chúng ta sẽ xem xét các kiến thức cơ bản về hệ thống tín hiệutruyền hình và các tiêu chu ẩn truyền tải tín hiệu truyền hình. Trong ph ần nàychúng ta cũng xem xét các đặc tính và giới hạn trong của hệ thống cảm nhậncủa con người. Các tiêu chuẩn truyền h ình hiện nay và trong tương lai đ ều dựatrên các giới hạn này. Tiếp theo chúng ta sẽ đề cập đến việc xử lý tín hiệu haichiều tương tự trong ảnh truyền hình. Các khái niệm truyền hình có độ phângiải cao (HDTV) và truyền hình nổi (EDTV) c ũng được đề cập đến trong phầnnày. Chương này làm nền tảng cho hai chương tiếp theo khi thiết kế bộ lọctương tự và phần cứng cho xử lý thời gian thực.14.2 Hệ thống truyền hình cơ bản Một ảnh, được tạo ra từ một tín hiệu quang học, được chuyển sang tín hiệuđiện qua một bộ biến năng đặc biệt đặt trong camera. Các phần tử nhậy ánhsáng của camera chuyển các cảnh thành các phân bố độ chói để chuyển đổi.Một kiểu vật liệu hay đư ợc dùng đ ể thiết kế các bộ biến năng này là nguyên tốSelen được nhà bác học Thuỵ Điển, Berzelius tìm ra vào năm 1817. Thuộctính nhậy cảm với ánh sáng của nó đư ợc tìm ra vào năm 1873. Trong mộtcamera, phân bố ánh sáng trên phần tử cảm quang gây nên các độ dẫn khácnhau. Các vùng mà nh ận ít ánh sáng hơn thì có tính dẫn kém hơn so với cácvùng nhận đư ợc nhiều ánh sáng hơn và một cảnh được chuyển thành sự phânbố độ dẫn trong vật liệu truyền dẫn. Sự phân bố của các độ dẫn này có thểchuyển thành sự phân bố điện tích bằng cách cho một dòng đ iện không đổi điqua vật liệu. Trong các camera chỉ dùng bán dẫn hiện đại, vật liệu cảm nhận ánh sángđược chia thành các ngăn nhỏ, mà mỗi ngăn này cho một nguồn dòng đ iệnbiểu diễn cho cường độ chói trung b ình trên bề mặt của ngăn. Dòng điện cảmứng này có thể đưa ra m ạch xử lý nhờ một loạt tế bào gậy ghi dịch tương tựgọi là thiết bị ghép (CCDs). Các loại camera nh ư thế này gọi là CCD camera.Các dòng đ iện cảm quang được đọc ra ngo ài từ các ngăn thông qua quá trìnhquét. Hình 14.1 biểu diễn cho một chu kỳ quét. Để có thể nhìn thấy các tínhiệu như m ột ảnh ta phải thực hiện một quá trình ngược lại (có nghĩa làchuyển các dòng điện thành các tín hiệu cường độ chói trong video). Các bướccuối cùng của công việc này được thực hiện trên đèn hình (CRT) của tivi. Đểcó thể giải m ã đ ược tín hiệu truyền hình nh ận được bởi một chiếc tivi thì phải 391có nhiều tin tức được cho thêm vào tín hiệu. Các tin tức n ày sẽ là th ời điểm bắtđầu của một dòng quét và thời điểm bắt đầu của một ảnh mới. Chức năng củacác tín hiệu này là để đồng bộ giữa nơi phát tin và nơi nhận tin. Đồng bộ chodòng quét ngang là các tín hiệu đồng bộ dòng, đồng bộ cho ảnh là các tín hiệuđồng bộ mành. Vật liệu quang dẫn được chia thành các H ô nhỏ. H CCD Tín hiệu video. ánh sáng biến đổi dựa trên cảnh đ ã được chuyển sang vật mang. Hình 14.1 Dòng quét. Hình 14.2 biểu diễn một hệ thống truyền hình cơ b ản. Tín hiệu m à bao gồmcả tín hiệu video và xung đồng bộ gọi là tín hiệu video tổng hợp. Hình 14.3biểu diễn một tín hiệu video tổng hợp được tạo ra bởi sơ đồ đơn giản của khốiphát và khối nhận. Tín hiệu video từ camera được cộng thêm tín hiệu đồng bộmành và tín hiệu đồng bộ dòng mà các tín hiệu này cũng đư ợc dùng để điềukhiển camera. Tín hiệu tổng hợp video được điều chế bằng một dao động cótần số RF. Công suất của tín hiệu được khuyếch đại bằng khối khuyếch đạicông su ất sau đó được truyền ra ăngten. Ở nơi nhận, nếu chuyển hộp kênh vềtần số của nơi phát thì sẽ nhận được tín hiệu. Nếu tín hiệu này đư ợc giải điềuch ế về tần số tín hiệu gốc thì các xung đồng bộ sẽ chia các tín hiệu này thànhcác quãng chia đồng bộ. Các xung đồng bộ dòng và các xung đồng bộ m ànhđược dùng loại bỏ các thiếu hụt khi hiện th ị ảnh trên CRT. Chú ý là trên hình14.3 các xung đồng bộ mành có chu kỳ dài hơn các chu kỳ của xung đồng bộdòng. 39214.3 Đặc tính cảm nhận ánh sáng của con người và các hệ thốngquét Các đ ặc tính của mắt con người xác định các số dòng nhỏ nhất có thể được,số ảnh truyền đi trong một giây, và độ sáng của ảnh nhận đư ợc. Các đ ...