Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с зарядовой связью

 

Изобретение относится к телевидению и обеспечивает повышение качества телевизионного изображения за счет выравнивания чувствительнос-- ти фоточувствительного прибора с зарядовой связью (ФПЗС) в чередующихся полях. Блок I ФПЗС преобразует двумерное пространственное распределение уровней яркости на освещенной светочувствительной поверхности в одномерный выходной эл.сигнал. Сформированный эл.сигнал положит. полярности поступает на пиковый детектор 2, который выделяет напряжение соотв.макс. освещенности в поле . Во время гасящего импульса это значение запоминается в блоке 3 выборки-хранения и хранится течение всего следующего поля. Фильтр 4 усредняет разницу между напряжением блока 3 выборки-хранения и опорным уровнем. С его выхода сигнал через сумматор 5 поступает на формирователь 6 напряжения накопления. Oj величины входного напряжения зависит время накопления в выходном сигнале формирователя 6 напряжения накопления . Величина времени накопления определяет чувствительность ФПЗС, а, следовательно, и уровень сигнала на выходе блока 1 ФПЗС. С помощью блока 7 вычитания, стробируемого интегратора 8 и ключа 9 определяется величина и знак приращения времени накопления, компенсирующего неодинаковость уровней сигнала : в соседних полях. Сформированное ими значение поступает на сумматор ,5. 2 ил. k/) Ю ОС

ССЖЙ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИК ц11 4 H 04 N 5/225, 5/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3946979/24-09 (22) 27.06 ° 85 (46) 15.01.87. Бюл. 9 2 (72) Г.К.Росаткевич, А.Б.Цапов, А.М.Гришин и Н.Е.Уваров (53) 621.397.61(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 674240, кл. Н 04 N 5/34, 1977.

Техника средств связи. Сер. Техния телевидения. 1978, вып, 3 (II), с.. 82-94. (54) ПЕРЕДАЮЩАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕPA НА ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОМ ПРИБОРЕ С

ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ (57) Изобретение относится к телевидению и обеспечивает повышение качества телевизионного изображения за счет выравнивания чувствительности фоточувствительного прибора с зарядовой связью (ФПЗС) в чередующихся полях. Блок 1 ФПЗС преобразует двумерное пространственное распределение уровней яркости на освещенной светочувствительной поверхности н одномерный выходной эл.сигнал.

Сформированный эл.сигнал положит.

„„80„„12 4002 А1 полярности поступает на пиковый детектор 2, который выделяет напряжение соотв.макс. освещенности в поле. Во время гасящего импульса это значение запоминается в блоке 3 выборки-хранения и хранится в течение всего следующего поля. Фильтр 4 усредняет разницу между напряжением блока 3 выборки-хранения и опорным уровнем. С его выхода сигнал через сумматор 5 поступает на формирователь 6 напряжения накопления. От величины входного напряжения зависит время накопления в выходном снгнале формирователя б напряжения накопления. Величина времени накопления определяет чувствительность

ФПЗС, а, следовательно, и уровень сигнала на выходе блока 1 ФПЗС. С помощью блока 7 вычитания, стробируемого интегратора 8 и ключа 9 определяется величина и знак приращения времени накопления, компенсирующего неодинаковость уровней сигнала: в соседних полях. Сформированное ими значение поступает на сумматор ,5 ° 2 ил.

1284002

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в составе передающих телевизионных (ТВ) камер на фоточувствительных приборах с зарядовой связью (ФПЗС) бытового, прикладного и вещательного телевидения.

Цель изобретения — повьппение ка1чества телевизионного иэображения эа счет выравнивания чувствитель- 10 ности ФПЗС в чередующихся полях.

На фиг.1 представлена структурная электрическаясхема передающейТВ камеры на ФПЗС, на фиг . 2-временные диаграммы в различных точках схемы. f5

Передающая ТВ камера на ФПЗС (фиг,1) содержит последовательно соединенные блок 1 ФПЗС, пиковый детектор 2, блок 3 выборки-хранения, 20 фильтр 4, сумматор 5 и формирователь

6 напряжения накопления. Выход пос - i леднего соединен с управляющим вхоцом блока 1 ФПЗС, выход синхронизации которого подключен к входу синхрониэа- я5 ции формирователя 6 напряжения накопления ° Кроме того, камера содержит последовательно соединенные блок 7 вычитания, первый вход которого соединен с выходом пикового детектора

2, а второй — с выходом блока 3 выборки-хранения, стробируемый интег ратор 8 и ключ 9, а также блок 10 управления. Поскольку блок 1 ФПЗС пр:.дназначен для преобразования двумерного пространственного распределения уровней яркостей на освещенной светочувствительной поверхности

Е (х,у) в одномерный выходной электрический сигнал, являющийся функци- 40 ей времени u„„ (t), он содержит объектив, проецирующий изображение наблюдаемого объекта на светочувстви— тельную поверхность ФПЗС, предварительный видеоусилитель, формировате- 45 ли фаз и преобразователи уровней секций накопления, памяти и выходного регистра, а также синхрогенератор, .обеспечивающий перечисленные узлы необходимыми импульсными последователь-5О ностями.

Пиковый детектор 2 представляет собой пиковый детектор со сбросом и может быть выполнен, например, по схеме измерителя амплитудных значений .

Блок 3 выборки-хранения выполняется, например, по схеме аНалогового коммутатора с памятью.

Стробируемый интегратор 8 работает в режимах интегрирования и хранения и выполняется, например, по схеме инвертирующего интегратора.

Фильтр 4 может быть выполнен например, по схеме интегрогропорционального или пропорционально-интегрально-дифференциального звена.

Ключ 9 представляет собой электронный аналоговый коммутатор и может быть выполнен на микросхеме 590 КН 5.

В блоке 7 вычитания и сумматоре 5

М могут использоваться микросхемы

544УД1А, представляющие собой операционные усилители с малыми значениями входных токов и напряжений смещения нуля.

Техническая реализация блока 10 управления не представляет особых трудностей, в нем могут быть применены цифровые микросхемы 533 серии (триггера 533ТВ6, инверторы 533ЛН1, 533ЛН2 и логика 533ЛА9).

Устройство работает следующим образом.

Сигнал положительной полярности с выхода блока 1 ФПЗС (фиг.2д) поступает на вход пикового детектора 2.

Выходное напряжение пикового детек-. тора 2 (фиг.2е), пропорциональное максимальной освещенности в поле, запоминается во время гасящего импульса полей (ГИП на фиг.2$ и промежуток времени .t записи на фиг.28) блоком 3 выборки-хранения и хранится з течение всего следующего поля (фиг.2ж). После записи информации в блок 3 выборки-хранения в момент времени сброса (фиг.2 ) происходит обнуление пикового детектора 2. В фильтре 4 с постоянной времени, обеспечивающей необходимый запас устойчивости системы автоматической регулировки чувствительности, разница между напряжением с блока 3 выборки-хранения и опорным уровнем (не показан, который формируется в фильтре 4, усредняется и через сумматор 5 поступает на формирователь 6 напряжения накопления. От величины входного напряжения зависит время накопления в выходном сигнале формиlрователя 6 напряжения накопления (t накопления на фиг.2A). Величина времени накопления определяет чувствительность ФПЗС, а следовательно., и уровень сигнала на выходе блока 1

ФПЗС. При нулевом значении напряже1284002 ния на входе формирователя 6 напряжения накопления время накопления (С„ ) равно номинальному значению и составляет примерно 14 мс.

При уменьшении освещенности уровни сигналов на выходах блока I ФПЗС и пикового детектора 2 снижаются, величина напряжения на входе фильтра 4 становится меньше опорного уровня, отрицательное напряжение на его выходе постепенно растет, что приводит к пропорциональному увеличению величины выходного сигнала блока )

ФПЗС за счет увеличения времени накопления (в пределе от „ до

18,4 мс) .

При увеличении освещенности величина напряжения на входе фильтра

4 становится больше опорного уровня, и положительное напряжение на его выходе, изменяя время накопления (в пределе от „„„до е чин = уменьшает величину выходного сигнала блока l, ФПЗС, поддерживая его на . определенном уровне.

При различной чувствительности

ФПЗС в чередующихся полях уровни сигнала соседних полей неодинаковы (д U на фиг.2а,e,p). Имеющаяся в сигналах с пикового детектора 2 и блока 3 выборки-хранения разность вычисляется блоком 7 вычитания (фиг.2 ) и в мо- ° менты времени .t стробирования .(фиг.26) поступает на вход стробируемого интегратора 8. От величины и знака напряжения на его выходе (фиг.2u) которые через ключ 9 с частотой полей подключается к другому входу сумматора (фиг.2 K), зависит величина и знак приращения времени накопления дt компенсирующего неодинаковость уровней сигнала в соседних полях (фиг.2а).

Таким образом, происходит автоматическое выравнивание чувстнительнос5 ти ФПЗС в чередующихся полях, повы- шающее качество ТВ изображения.

Формула изобр ет ения щ Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с за рядовой связью (ФПЗС), содержащая последовательно соединенные блок

ФПЗС и пиковый детектор, а также фильтр и формирователь напряжения накопления, выход которого соединен с управляющим входом блока ФПЗС, выход синхронизации которого подключен к входу синхронизации формирователя напряжения накопления, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества телевизионного изображения за счет выравнивания чувствительности ФПЗС в чередующихся по-.

25 лях, в нее введены блок выборкихранения, включенный между выходом пикового детектора и входом фильтра, и последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого сое3О динен с выходом пикового детектора, а второй вход — с выходом блока выборки-хранения, стробируемый интегратор, ключ и сумматор, второй вход которого соединен с выходом фильтра, 35 а выход — с управляющим входом форми рователя напряжения накопления, а также блок управления, вход синхронизации которого соединен с выходом . синхронизации блока ФПЗС, а первый, 4О второй, третий и четвертый выходы соединены соответственно с управляющими входами пикового детектора, блока выборки-хранения, стробируемого интегратора и ключа.

1284002 вй

1нсн

Йнди t

Фиг.2

Составитель В.Максимова

Редактор Т.Иитейко Техред А ;Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 7461/59 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная; 4.