Передающее устройство типа "диссектор"

 

Класс 21а, 32»

21g, 294о

Ко 126910

ВО:С11И)ЗИ А 11

l ВАТЕИМО

Г) тххви,ххххх 1

ЬИИЫЭТТ А

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю. М. Брауде-Золотарев

ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТИПА «ДИССЕКТОР»

Заявлено IS февраля 1958 r. за М 592480/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ЛЪ 6 за 1960 r

Известны передающие телевизионные трубки типа «диссектор», выполняющие функции системы двумерных фильтров пространственной частоты вследствие использования нескольких читающих апертур различной величины и формы. Двумерные фильтры необходимы для построения экономичных телевизионных систем, для решения ряда задач по распознаванию фигур и в других случаях, Устройства, выполняющие функции двумерных фильтров, основаны на применении нескольких передающих трубок в сочетании с системами оптического расщепления изображения и на применении запоминающих устройств. Использование многотрубочных камер и сложных запоминающих устройств в ряде случаев неудобно. Для формирования реакций двумерных фильтров при совмещении всех анализирующихх апертур в одном приборе наиболее удобны устройства типа «диссектор», у которых области отсчета соседних апертур мало влияют одна на другую.

Известные диссекторы с несколькими одинаковыми апертурамн, расположенными вдоль строки развертки, используются для повышения отношения сигнала к шуму. Сигналы, создаваемые — àêèìè диссекторами, не позволяют формировать реакции системы двумерных фильтров.

Предлагаемая трубка может решать эту задачу как непосредственно, так и в качестве секции считывания у трубок с накоплением, Схематическое изображение устройства приведено на фиг. 1.

Изображение, подлежащее анализу, проектируется на фотокатод 1.

Фотоэлектроны под воздействием электрического поля движутся в направлении к плоскости считывания 2. Фокусирующее магнитное поле, создаваемое катушкой 3, обеспечивает четкую фокусировку электронного изображения в плоскости считывания. Катушки 4 строчного и кадрового отклонений обеспечивают смещение электронного изображения относительно неподвижной многосекционной апертуры 5, расположенной в пло№ 126910 скости считывания. Совокупность электрических выходов многосекционной апертуры б позволяет формировать сигналы, соответствующие реакциям системы двумерных фильтров, На фиг. 2, 3, 4 и 5 показаны варианты расположения областей отсчета многосекционной апертуры, выполняющей функции системы двумерных фильтров.

На фиг. 2 показана многосекционная апертура, состоящая из нескольких концентрически расположенных областей. Площадь наименьшей апертуры 7, расположенной в центре, выбрана в соответствии с размером элемента изображения для используемого стандарта четкости.

Внешний диаметр следующей, кольцевой апертуры 8 приблизительно в два раза больше диаметра круглой апертуры 7. Соответственно внешние диаметры кольцевых апертур 9 и 10 также приблизительно в два раза больше, чем их внутренние диаметры.

Для формирования сигнала, описывающего реакцию двумерного фильтра низкой частоты, необходимо сложить с надлежащими весовыми коэффициентами сигналы, создаваемые кольцевой апертурой с заданным внешним диаметром и апертурами, лежащими внутри этого кольца. При этом суммарный сигнал будет практически соответствовать развертке изооражения сплошной круглой апертурой с диаметром, равным внешнему диаметру наружного кольца, Некоторой потерей полезной площади

«суммарной апертуры» за счет границ между отдельными секциями при тщательном конструктивном выполнении устройства можно пренебречь.

Для формирования сигнала, описывающего реакцию первого двумерного полосового фильтра системы, необходимо из сигнала, создаваемого соответствующей элементарной апертурой 7 вычесть с надлежащим весовым коэффициентом сигнал, создаваемый кольцевой апертурой 8.

При формировании сигнала, соответствующего, например, третьему двумерному полосовому фильтру, необходимо сформировать реакцию третьего низкочастотного фильтра при помощи сигналов апертур 7, 8 и 9 и вычесть из этого сигнала с надлежащим весовым коэффициеkITQM сигнал кольцевой апертуры 10, Подбор весовых коэффициентов при формировании реакции полосового фильтра ведется с тем, чтобы добиться нулевой реакции фильтра при передаче поля с равномерной яркостью, Концентричное расположение апертур позволяет формировать реакции двумерных фильтров при любом законе развертки. При этом, в принципе, не требуется введение относительных временных сдвигов для складываемых сигналов. Однако при изготовлении кольцевых апертур с малыми диаметрами могут встретиться конструктивные трудности.

На фиг. 3 показана многосекционная апертура, у которой апертуры с малыми диаметрами имеют форму круга и расположены:рядом, вдоль направления развертки. Это упрощает конструкцию многосекционной апертуры, но делает необходимым использование линейной строчной развертки и введение относительных сдвигов во времени для некоторых сигналов. Необходимость задержек объясняется тем, что в процессе развертки некоторая деталь изображения пробегает центры апертур 11, 12, 18 и 14 неодновременно. Так как узкополосные линии задержек проще, чем широкополосные, то удобнее начинать считывание наибольшей, 14-й апертурой. При суммировании реакций апертур 18 и 14 можно получить реакцию четвертого фильтра низкой частоты, соответствующую сплошной круглой апертуре, площадь которой равна сумме площадей апертур

13 и 14. Чтобы получить, например, реакцию третьего двумерного полосового фильтра, необходимо вычесть из сигнала, создаваемого апертурой

18, с соответствующим весовым коэффициентом реакцию четвертого низкочастотного фильтра, задержанную на время, в течение которого развертка переместит деталь изображения от центра суммарной апертуры № 126910 (18+14) к центру апертуры И. Подобным же образом формируются реакции первого и второго полосовых фильтров.

Области отсчета соседних апертур можно складывать и вычитать как непосредственно, так и при любых сдвигах одной области отсчета относительно другой в направлении развертки.

Уровень:флюктуационных шумов в сигнале, сформированном апертурой диссектора, обратно пропорционален диаметру области отсчета.

Поэтому в сигналах, несущих информацию о яркости крупных деталей, уровень флюктуационных шумов будет значительно меньше, чем в сигнале, соответствующем реакции первого полосового фильтра Это хорошо согласуется со свойствами зрения, малочувствительного к флюктуациям мелких деталей и очень чувствительного к флюктуациям крупных деталей. Однако в некоторых случаях для уменьшения уровня флюктуационных шумов в сигналах, несущих информацию о мелких деталях, можно и"пользовать известный прием считывания сигнала несколькими одинаковыми апертурами.

На фиг. 4 в качестве примера показана многосекционная апертура с тремя одинаковыми элементарными апертурами 15, 1б и 17, позволяющими уменьшить отношение сигнала к шуму в y à раза. Области отсчета 18, 19 и 20 используются для формирования реакций системы двумерных фильтров, так как это показано на фиг. 2 и 3.

Вследствие конструктивных неточностей, из-за неоднородности вторичной эмиссии с разных участков поверхности мишени и других причин могут возникнуть неоднородности в характеристике «прозрачности» для разных участков апертуры. При больших размерах области отсчета это может вызвать так называемые фазовые искажения, которые проявляются в неодинако::ом во:произведении контурных очертаний разного направления.

На фиг. 5 по. азана многосекционная апертура, у которой, кроме элементарных апертур 21, 22 и 23, расположенных вдоль строки развертки, имеются две элементарные апертуры 24 и 25, центры которых расположены на некотором расстоянии от основной строки развертки. Подобно этому, кроме апертур 2б, 27 и 28, также лежащих на основной строке развертки, имеются две более крупные корректирующие апертуры 29 и 30 в стороне от основной строки развертки.

В некоторых случаях целесообразно использовать другое соотношение диаметров круглых апертур, чем в рассмотренных на фиг. 2, 3, 4 и 5 примерах, или другие формы апертур, например прямоугольные или уголковые (распознавание фигур или узоров)

Предмет изобретения

Передающее устройство типа «диссектор», отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью совмещения функций группы двумерных фильтров пространственной частоты в одном приборе, в секции считывания, используются несколько анализирующих апертур различной площади и формы, обеспечивающих одновременное получение нескольких телевизионных сигналов. № 12б910

3 и 2

Фиг. 2

<Риг. 1

Фиг. 3

Ю 27

Фиг. 5

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина Гр. 86; 97

Тпногра<рня Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров ГССР

Москва, Петровка, !4

Я>.формационно-издатсльскпй отдел.

Объем 0,34 и. л. Зак. 308!

ЪЪ

Поди. к печ. 7.IV-60 г.

Тирагк 850 Цепа 50 коп.