Потоковое решение видеоинформационных задач логическими операциями

Большое число разных видеоинформационных задач решается компьютерными системами. Однако, организация цифровой арифметики требует сложной схемной реализации, запоминания и переноса информации. Для повышения эффективности используют многопроцессорные решения. Однако, это увеличивает сложность синхронизации, приводит к дополнительным случайным задержкам и снижению эффективности обработки данных. В то же время сами операции выполняются логическими функциями с бинарным представлением информации. Современные цифровые видеоинформационные системы работают с дискретным, квантованным изображением получаемым матричными фотоприемниками, которое можно описать дискретными бинарными сигналами по уровням квантования. С ними можно прямо оперировать логическими функциями, параллельно по уровням квантования, решая различные задачи обработки видеоинформации [1].
Так увеличение динамического диапазона можно получить логическим сложением одновременно полученных изображений с дополняющими градационными характеристиками. Операция сложения осуществляется схемой с логическими операциями И и ИЛИ по уровням квантования [2, 3]. Число уровней квантования при этом сложении увеличивается. Выделение изменений наблюдаемой сцены можно получить логическим вычитанием последовательно полученных изображений. Операция осуществляется той же схемой сложения, но одно изображение инвертируется операцией НЕ по уровням квантования [4, 5]. Показаны результаты экспериментального решения этих видеоинформационных задач логическими операциями. Известная сложная задача получения изображения в видеосистеме с кодированной апертурой тоже может решаться простыми логическими операциями И, ИЛИ и Исключающее ИЛИ по уровням квантования, полагая что преобразование излучения при прохождении кодированной апертуры является бинарной операцией зависящей от направления [6, 7]. Показаны результаты сравнения традиционного аналитического и логического формирования изображения для экспериментально полученных данных. Важной особенностью логического решения является его потоковый характер, то есть обработка видеоинформации выполняется в темпе поступления данных, а все логические операции выполняются параллельно для квантованных уровней сигнала изображений.