Устройство для автоматической центровки телевизионных растров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЦЕОТРОВКИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ РАСТРОВ, содержащее первый и второй датчики видеосигнала, последовательно соединенные блок управляемой задержки, детектор ошибки и блок управления сигналом совмещения, первый вьосод которого подключен к входу первого датчика видеосигнала, синхронизатор, первьй выход которого соединен с синхровходом детектора ошибки, отличаю щеес я тем, что, с целью повьшения точности центровки и обеспеченияli измерения остаточных рассовмещений в произвольной зоне растра, в него введены генератор управляемого строба , стробируемый коммутатор., коммутатор , экстремальный регулятор, формирователь усредненного отсчета и индикатор рассовмещений, причем стробирующий выход генератора управляемого .строба подключен к входу управления стробируемоРо коммутатора , два входа которого подключены к выходам первого и второго датчиков видеосигнала соответственно, а два выхода - к входам блока управляемой задержки, четвертый выход которого подключен к первому входу формирователя усредненного отсчета, выход которого подключен к входу индикатора рассовмещений и второму входу блока управления сигналом совмещения .второй выход которого соединен с вторым входом формирователя усредненного отсчета, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами экстремального регулятора соответственно , третий выход которого подключен к третьему входу блока управляемой задержки, четвертьй вход которого соединен с первым выходом коммутатора , второй выход которого подключен к третьему входу блока управления сигналом совмещения, первый вход соединен с вторым выходом синхронизатора , а второй вход - с вторым выходом генератора управляемого строба, четвертым входом блока о 4 равления сигналом совмещения пятым входом Формирователя усредненного отсчета и первьв4 входом экстремального регулятора, четвер4i . тый выход которого соединен о пятым входом блока управления сигналом совмещения, второй вход соединен с выходом детектора ошибки, а третий вход - с первьш выходом синхронизатора , третий.выход которого соединен с первым входом генератора управляемого строба, второй вход которого является входом сигнала выбора режийа работы.

СОЮЗ.СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1109944

ЗС51 8 04 N 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3533107/18-09 (22) 06.01.83 (46) 23.08.84. Бюл. ¹ 31 (72) С.П. Уханов, Б.Н. Бычков, И.Я. Зыков и Н.Н. Кузнецов (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 621.397(088.8) (56) 1. Патент США № 4.053.203, . кл. Н 04 N 9/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 915282, кл. Н 04 И 3/32, 1980 (прототип}. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЦЕНТРОВКИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ

РАСТРОВ, содержащее первый и второй . датчики видеосигнала, последовательно соединенные блок управляемой задержки, детектор ошибки и блок управления сигналом совмещения, первый выход которого подключен к входу первого датчика видеосигнала, синхронизатор, первый выход которого соединен с синхровходом детектора ошибки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности центровки и обеспечения измерения остаточных рассовмещений в произвольной зоне растра, в него введены генератор управляемого стро-. ба, стробируемый коммутатор,, коммутатор, экстремальный регулятор, формирователь усредненного отсчета и индикатор рассовмещений, причем стробирующий выход генератора yriравляемого .строба подключен к входу управления стробируемого коммутатора, два входа которого подключены к выходам первого и второго датчиков видеосигнала соответственно, а два выхода — к входам блока управляемой задержки, четвертый выход которого подключен к первому входу формирователя усредненного отсчета, выход которого подключен к входу индикатора рассовмещений и второму входу блока управления сигналом совмещения, второй выход которого соединен с вторым входом формирователя усредненного отсчета, третий и четвертый входы .которого соединены с первым и вторым выходами экстремального регулятора соответствен-. но, третий выход которого подключен к третьему входу блока управ- е ляемой задержки, четвертый вход которого соединен с первым выходом ком мутатора, второй выход которого подключен к третьему входу блока управления сигналом совмещения, первый вход соединен с вторым выходом синхронизатора, а второй вход — с вторым выходом генератора управляемого а ь строба, четвертым входом блока уп- (, ) равления сигналом совмещения пя- Щ1 тым входом формирователя усред- 1;ф ненного отсчета и первым входом экстремального регулятора, четвер- р тый выход которого соединен с пятым входом блока управления сигналом совмещения, второй вход соединен с выходом детектора ошибки, а

- третий вход - с первым выходом синхронизатора, третий. выход которого .соединен с первым входам генератора управляемого строба, второй вход которого является входом сигнала выбора режима работы.

1 1109

Изобретение относится к телевиде- нию, а именно к устройствам для автоматического совмещения растров в многотрубочных, в т.ч. спектрозональных и цветных передающих телевизионным (ТВ) камерах, и может быть

5 использовано в тех областях, где есть необходимость в длительном поддержании точного совмещения и измерении точности совмещения изобра- 0 .жений с выходов многотрубочных передающих ТВ камер.

Известно устройство для автоматической центровки ТВ растров, содержащее последовательно соединенные первый датчик видеосигнала, первый блок задержки, детектор ошибки, блок управления сигналом совмещения, второй датчик видеосигнала и второй блок задержки, причем

20 выход второго блока задержки подключен к второму входу детектора ошибки, а вход второго блока задержки — к третьему входу детектора ошибки, четвертый вход которого подключен к выходу синхронизатора (1 j.

Относительное интегральное рассогласование видеосигналов двух изображений оценивается детектором ошибки и используется для изменения режима на выходе блока -управления, который осуществляет совмещение растров по положению, т.е. центровку растров по горизонтали и вертикали.

Данное устройство осуществляет цент- Ы5 ровку с некоторой ошибкой, которая определяется зоной нечувствительности детектора ошибки и не может быть использовано для измерения остаточных рассовмещений.

Наиболее близким по.технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматической цент-. ровки ТВ растров, содержащее последовательно соединенные второй датчик 45 видеосигнала, блок управляемой задержки, детектор ошибки, блок управления сигналом совмещения, первый датчик видеосигнала, выход которого непосредственно подключен к тре- 56 тьему входу детектора ошибки и через последовательно соединенные блок управления задержкой и блок управляемой задержки соединен с первым входом детектораошибки. Уст- 55 ройство также содержит синхронизатор и детектор оптимального сигнала совмещения. Выход синхронизатора

944 3 подключен к входам синхронизации

° детектора ошибки и детектора оптимального сигнала совмещения. Кроме того, устройство содержит два концевых выключателя, т.е. детекторы нахождения на краю, два блока запрета, элемент ИЛИ и блоки установки в среднее положение возврата в оптимум. При этом входы первого и второго концевого выключателей подключены к выходам блока управления задержкой, а выходык входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами. первого и второго блоков запрета и входом обнуления детектора оптимального . сигнала совмещения. Выход элемента

ИПИ подключен также к входу блока установки в среднее положение и к входу блока возврата в оптимум. Выход блока возврата в оптимум подключен к входу блока управления сигналом совмещения, а выход блока установлен в среднее положение и соединен с установочным входом блока управления задержкой.

Известное устройство осуществля= ет совмещение растров первого и второго датчиков видеосигнала по положению, т.е. центрирует растры, а также совмещает и размеры растров.

Оценка рассовмещенИй производится в детекторе ошибки, который, осуществляет сравнение функций взаимной корреляции видеосигналов, имеющих различную взаимную задержку.

Сигнал с выхода детектора ошибки, характеризующий рассовмещение, воздействует на блок управления сигналом совмещения, который и изменяет величину сигналов совмещения, воздействующих на второй датчик видеосигнала. Характерной особенностью устройства является наличие детектора оптимального сигнала совмещения, который в момент нахождения в зоне оптимального совмещения вырабатывает соответствующую команду, а также измерительный элемент,,которым является первый блок управляемой задержки (2).

Недостатками известного устройства являются недостаточная точность совмещения в зоне оптимального совмещения за счет существования зоны нечувствительности у детектора ошибки и. невозможность измерения остаточных рассовмещений.

1109944

3

Целью изобретения является повышение точности центровки растров и обеспечение возможности измерения остаточных рассовмещений в произвольной зоне растра.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для .автоматической центровки ТВ растров по стро ке или по кадру, содержащее первый и второй датчики видеосигнала, последовательно соединенные блок управляемой задержки, детектор ошибки и блок управления сигналом совмещения, первый выход которого подключен к входу первого датчика видеосигнала, синхронизатор, первый выход которого соединен с синхровходом детектора ошибки, первый сигнальный вход которого соединен с выхо-, дом фиксированной задержки блока 20 управляемой задержки, второй сигнальный вход — с выходом нулевой задержки и третий сигнальный вход с выходом управляемой задержки упомянутого блока, введены генератор уп- 25 равляемого строба, стробируемый коммутатор, коммутатор, экстремальный регулятор, формирователь усредненного отсчета и индикатор рассовмещений, причем стробирующий выход 30 генератора управляемого строба подключен к входу управления стробируемого коммутатора, два входа ко" торого подключены к выходам первого и второго датчиков видеосигнала со35 ответственно, а два. выхода — к входам блока управляемой задержки, четвертый выход которого подключен к первому входу формирователя усредненного отсчета, выход которого подключен к входу индикатора рассовмещений и второму входу блока управления сигналом совмещения, второй выход которого соединен с вторым входом значений формирователя усредненного отсчета, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами экстремального регулятора соответственно, третий выход которого подключен к тре50 тьему входу блока управляемой задержки, четвертый вход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого подключен к третьему входу блока управления сигналом совмещения, первый вход соединен с вторым выходом синхронизатора, а второй вход — с вторым выходом генератора управляемого строба, четвертым входом блока управления сигналом совмещения, пятым входом формирователя усредненного отсчета и первым входом экстремального регулятора, четвертый выход которого соединен с пятым входом блока управления сигналом совмещения, второй вход соединен с выходом детектора ошибки, а третий вход — с первым выходом синхронизатора, третий- выход которого соединен с первым входом генератора управляемого строба, второй вход которого является входом выбора режима работы.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для автоматической центровки

ТВ растров.

Устройство для автоматической центровки ТВ растров содержит первый датчик 1 видеосигнала, второй датчик 2 видеосигнала, блок 3 управляемой задержки, детектор 4 ошибки, блок 5 управления сигналом совмещения, синхронизатор 6 генератор

7 управляемого строба, стробируемый коммутатор 8, формирователь 9 усредненного отсчета, индикатор 10 рассовмещений, экстремальный регулятор 1 1 и коммутатор 12.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с выходов первого и второго датчиков 1 и 2 поступает на соответствующие входы блока 3 управляемой задержки через стробируемый коммутатор 8, пропускакиций видеосигнал .лишь с участка растра, который соответствует положению строба, формируемого генератором 7.

Вход выбора режима работы генератора 7 определяет работу устройства в режимах "Совмещение" или "Измерение".

Рассмотрим работу устройства в режиме "Совмещение". Видеосигналы, поступившие с выходов стробируемого коммутатора 8, получают фиксированные задержки, равенство или кратность величин которых зависит от конкретного выполнения детектора 4> ошибки. Для этого задержка на выходе блока 3 управляемой задержки ставится в среднее положение. При наличии рассовмещений детектор 4 вырабатывает сигнал ошибки, знак которого соответствует знаку рассовмещения. Этот сигнал поступает на генератора 7 управляемого строба, поступающим на четвертый вход блока 5 и подает сигнал совмещения, соответствующий оптимальной точке, на вход первого датчика 1 видеосигнала. Все вышеописанное одинаково относится как к совмещению в строчном, так и в кадровом направлении.

Меняется лишь точка приложения сиг. нала управления совмещением с выхода блока 5 управления сигналом совмещения в первом датчике 1 видеосигнала. После полного завершения работы устройства центровки оператор может перевести устройство в ре«жим "Измерение", воздействовав на вход выбора режима работы генератора 7 управляемого строба.

tf ние по существу ничем не отличается от режима работы "Совмещение".

Меняется лишь исполнительное устройство . Если в режиме "Совмещение" исполнительным устройством замкнутой системы авторегулирования, какой является данное устройство центровки, служит блок 5, управления сигналом совмещения, то в режиме

"Измерение" исполнительным устройством становится блок 3 управляемой задержки, который в данном случае выполняет заодно и роль измерительного элемента. При измерении оста35 точных рассовмещений в строчном направлении оператор переводит устройство в режим "Измерение" воздействием на вход выбора режима работы генератора 7 управляемого строба и выставляет строб и тот участок растра, где необходимо измерить рассовмещение. Величина задержки на выходе блока 3 ставится в среднее положение в начальный момент.

45 ,При наличии рассовмещения в зоне строба на выходе детектора 4 возникает сигнал ошибки. При этом с первого выхода коммутатора 12 по команде "Режим" из генератора 7 тактовые импульсы "хода" поступают на

50 четвертый вход блока 3 управляемой задержки. По этим импульсам раз в чина управляемой задержки относительно ее среднего значения со знаком, соответствующим знаку ошибки, 5 1109944 6 первый вход блока 5 управления сиг-, пульс взаимодействует с сигналом налом совмещения. Сигнал с его выt хода изменяется и совмещает растры обоих датчиков видеосигнала. После достижения совмещения экстремальная система управления совершает

1 колебательные движения относительно оптимума совмещения. Нри этом на . .выходе детектора 4 ошибки меняется знак сигнала ошибки с некоторой частотой. В режиме "Совмещение" тактовые импульсы "хода", следующие с частотой кадров, поступают с синхронизатора 6 через коммутатор 12 в блок 5 управления сигналом совмещения. При этом в блоке 5 меняется значение сигнала совмещения и соответственно код на его втором.выходе, который поступает на второй вход фоРмиРователя 9 УсРедненного отсчета. Π— Режим работы устройства "ИзмереПри этом сигнал знака сигнала ошибки поступает на второй вход экстремального регулятора 11, на первый вход которого от синхронизатора 6 поступают тактовые синхроимпульсы с кадровой частотой. В моменты реверса, т.е. смены знака сигнала ошибки, экстремальный регулятор 11 вы. дает сигнал на третий вход формирователя 9 и в это же время меняется значение на его четвертом входе. ,При этом в формирователе 9 значе ние сигнала совмещения. с выхода блока 5 суммируется с суммой предыдущих значений и заносится в память, а Результат этой суммы делится на новое значение числа реверсов и на выходе появляется новое, еще более усредненное значение .сигнала совмещения в виде кода, которое поступает на второй вход блока 5 и там заносится в намять. Таким образом, усреднение полученных результатов повышает точность определения значения сигнала управления совмещением.

За счет усреднения по ряду крайних отсчетов зоны оптимального совмещения, находящихся по обе стороны от точки оптимального совмещения, устройство останавливается именно в этой точке. В момент времени, когда совмещение считается достигнутым, т.е. когда экстремальный ре- кадр меняется на один дискрет велигулятор 11 наберет необходимое, наперед заданное читало реверсов, с его четвертого выхода на пятый вход . блока 5 ноступает импульс, который поступающему с выхода детектора 4 фиксирует значение кода сигнала . ошибки на второй вход экстремальносовмещения в его памяти. Этот же им- го регулятора 11 и оттуда на третий

7 11 вход блока 3. Линия задержки в блоке 3 имеет отводы через жестко оговоренные калиброванные значения, поэтому она служит измерительной, и по тому, на каком отводе от центрального положения в ту или иную сторону наблюдается совмещение сигналов с двух растров, можно вынести суждение о величине рассовмещения.

При этом определенному значению задержки на выходе блока 3 управляемой задержки соответствует значение кода на информационном выходе того же блока. В остальном работа происходит точно так же, как и в режиме

"Совмещение". Когда величина задержки на выходе блока 3 управляемой задержки установлена такой, что наблюдается совмещение, устройство начинает автоколебаться и формирователь 9 формирует усредненное значение ошибки рассовмещения из кодов, поступающих с четвертого выхода блока 3 управляемой задержки. Для проведения нового цикла измерений оператор воздействует на вход выбора режима работы генератора 7 и переводит строб в новое место. При этом . с генератора 7 на первый вход.экстремального регулятора 11 поступает сигнал, который взводит этот блок, и сигнал ошибки с выхода детектора 4 через экстремальньй регулятор

11 начинает поступать на третий вход блока 3 ° Код с четвертого выхода блока 3, соответствующий величине задержки, поступает в формиро09944 ватель 9 усредненного отсчета, где в момент каждого реверса, т.е. смены знака ошибки, суммируется со значением предыдущей суммы кодов, 5 хранящейся в памяти формирователя 9.

Сумма значений рассовмещений делится на число реверсов. Величина рассовмещений в выбранной зоне растра выводится.на индикатор 10 рассовмещений.

Введений в устройство для автоматического совмещения ТВ растров новых функциональных узлов выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, поскольку при незначительном усложнении оно позволяет повысить точность совмещения растров за счет усреднения получаемых результатов и обеспечить за счет тех же вновь введенных функциональ20 ных элементов путем изменения исполнительного звена возможность измерения остаточных рассовмещений в пропроиэвольной зоне растра. Устройство также может служить измерите25 лем рассовмещений растров и у других передающих ТВ камер, не снабженных подобным устройством. Дпя этого необходимо .лишь подать на входы блоков стробирования видеосигналы цветоотделенных каналов той передающей ТВ камеры, рассовмещения растров в которой необходимо измерить. Точность. измерения рассовмещения растров в изобретении опре35 деляется дискретностью отводов у линии задержки и может быть достаточно высокой.

1109944

Составитель Г. Росаткевич

Редактор Т. Кугрышева Техред С.Мигунова Корректор В.Гирняк

Заказ 6104/44 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4