Фотоприемное устройство для считывания оптической информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах ввода-вывода оптической информации, а также в качестве твердотельного аналога передающей телевизионной трубки с оптической коммутацией. Целью изобретения является повышение надежности функционирования за счет обеспечения корректирующей обратной связи. Предложенное фотоприемное устройство обеспечивает автоматическую коррекцию отклонений величины считываемого сигнала, соответствующего различным оптическим каналам, за счет компенсации отклонений от истинного значения, обусловленных различием коэффициентов пропускания элементов каждого из столбцов дополнительного волоконно-оптического преобразователя. С этой целью предварительно обеспечивают равномерное облучение светоклапанного модулятора и считывают информацию. Сигналы с выходов усилителей считывания через блок коммутаторов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вычислитель, в котором осуществляется их нормализация путем деления нормализующего значения выходного сигнала от одного из элементов входного оптического изображения на величину сигналов от каждого из элементов. Полученная матрица корректирующих коэффициентов записывается в блок памяти. Затем в процессе функционирования устройства при считывании любой оптической информации считываемый сигнал умножается в вычислителе на соответствующий хранящийся в блоке памяти корректирующий коэффициент. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (594 G0 100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 (61) 987644 (21) 43267?3/24-24 (22) 10.11.87 (46) 30. 12.89. Бюл. №- 48 (72) Л.П.Чайковский и А.С.Папков (53) 681.327.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 987644, кл. G 06 К 11/00, 1980.

1 (54) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИ-

ТЫВАНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и может быть использовано в системах ввода - вывода оптической информации, а также в качестве твердотельного аналога передающей телевизионной трубки с оптической коммутацией. Целью изобретения является повышение надежности фукционирования за счет обеспечения корректирующей обратной связи.

Предложенное фотоприемное устройство обеспечивает автоматическую коррекцию отклонений величины считываемого сигнала, соответствующего различным оп,тическим каналам, за счет компенсаИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и является дополнительным к основному авт.св. ¹ 987644.

Цель изобретения — повышение на дежности устройства за счет обеспече. ния корректирующей обратной связи.

На чертеже представлена блок-схе ма устройства.

Устройство содержит матрицу 1 основных фоточувствительных элементов

2 ции отклонений от истинного значения, 1 обусловленных различием коэффициентов пропускания элементов каждого из столбцов дополнительного волоконно-оптического преобразователя. С этой целью предварительно обеспечивают равномерное облучение светоклапанного модулятора и считывают информацию. Сигналы с выходов усилителей считывания через блок коммутаторов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вычислитель, в котором осуществляется их нормализация путем деления нормализующего :.значения выходного сигнала от одного из элементов входного оптического изображения на величину сигналов от каждого из элементов. Полученная матрица корректирующих коэффициентов записывается в блок памяти. Затем в процессе функционирования устройства при считывании любой оптической информации считываемый сигнал умножается в вычислителе на соответствующий хранящийся в блоке памяти корректирующий коэффициент. 1 ил. и матрицу 2 дополнительных фоточувствительных элементов, в которые вхо, дят соответственно элементы 3 и 4, волоконно-оптический преобразователь

5, светоклапанный модулятор 6, дополнительный волоконно-оптический преобразователь 7, коммутирующий излучатель 8, блок 9 управления, узел 10 запрета считывания, матрица 11 опто. электронных переключателей, усилители 12 считывания, элементы 13 нагруз-;

1532954 ки, источник 14 питания, блок 15 аналоговых коммутаторов, аналого-цифровой преобразователь 16, вычислитель

17, блок 18 памяти и цифроаналоговый преобразователь 19.

В фотоприемном устройстве каждый фоточувствительный элемент 3 дополнительной матрицы 2 соединен последоВательно с соответствующим элементом 1р основной матрицы 1, а каждый фотоувствительный элемент 3 дополнительой матрицы 2 через волоконно-оптиеский преобразователь 5 связан с оммутирующим излучателем 8. Каждая э строк светоклапанного модулятора 6 оптически связана с помощью допол,нительного волоконно-оптического пре образователя 7 с матрицей 1 основных фоточувствительных элементов. Выхоы блока 9 управления подключены к входу узла 10 запрета считывания, выходы которого связаны с входами ,матрицы 11 оптоэлектронных согласую щих переключателей и к светоклапанно- 25 му модулятору 6.

Выходы матрицы, 11 оптоэлектронных переключателей подключены к первым входам усилителей 12 считывания, вто-! рые входы которых подсоединены к эле- 30 ментам нагрузки 13, включенным в цепь источника 14 питания. Входы блока 15 аналоговых коммутаторов подсоединены к выходам усилителей 12

1 считывания,а выход — к входу аналого, цифрового преобразователя 16, выходы

35 которого подключены к первому инфор.мационному входу вычислителя 17, который соединен с блоком 18 памяти, цифроаналоговым преобразователем 19, 40 блоком 9 управления и блоком 15 ана логовых коммутаторов.

Блоки 1-14, общие для известного и предлагаемого устройства, выполнены в последнем так как и у известноУ

ro. При этом в качестве дополнительного входа блока 9 управления (для подачи сигнала от вычислителя 17) использован вход дешифратора, Блок 15 аналоговых коммутаторов представляет собой набор электронных

50 ключей. Блоки 16 и 19 являются соответственно аналого-цифровым и цифроаналоговым преобразователями.

Устройство работает следующим об-, 55 разом.

Сигналы с блока 9 управления поступают на вход коммутирующего излучателя 8, узла 10 запрета считывания, а также осуществляют включение одной из строк светоклапанного модулятора 6 и обеспечивают увеличение пропускания данной строки. С помощью дополнительного волоконно-оптического преобразователя 7 часть информационной картины (строка) воздействует на фоточувствительный элемент 4 основной матрицы 1. Считывание информации достигается в результате воздействия сигнала с блока 9 управления на излучатель 8, излучение которого с помощью волоконно-оптического преобразователя 5 воздействует на фоточувствительные элементы 3 дополнительной матрицы 2. Это обеспечивает параллельное считывание информации с фоточувствительных элементов основной матрицы. Сигналы снимаются с элементов нагрузки 13, включенных в цепь питания источника 14, и усиливаются усилителями 12 считывания. Излучатель 8 выполняет одновременно функцию коммутирующего элемента и функцию подготовки к считыванию следующей строки информационной картины, т.е. осуществляет стирание информации в результате дозарядки собственных емкостей фоточувствительных элементов

4 основной матрицы 1. Стробирование усилителя 12 считывания достигается . за счет подачи сигналас блока 9 управления через узел 10 запрета считывания и матрицы 11 согласующих оптоэлектронных переключателей на вхо. ды усилителя 12 считывания. Узел 10 запрета считывания отключает усилители 12 считывания на время, в течение которого происходит накопление заряда на собственных емкостях фоточувствительных элементов 4 основной матрицы 1 под воздействием информационного излучения. В этой части работы предлагаемого устройства аналогична работа известного

Основная функция вводимых блоков и узлов связана с решением задач автоматической коррекции отклонений считываемого сигнала, соответствующего различным оптическим каналам, за счет компенсации отклонений от истинного значения, обусловленных различием в коэффициентах пропускания для отдельных элементов каждого из столбцов дополнительного волоконнооптического преобразователя 7 (оптический канал: светоклапанный модуля5 153295 тор — волоконно-оптический преобразователь — фотоприемник).

При этом осуществляется предварительная калибровка устройства с

5 целью получения корректирующих коэффициентов и записи их в блок 18 памяти.

Указанная калибровка осуществляется единожды после изготовления уст- 10 ройства и впоследствии при его работе не производится.

Калибровка заключается в следующем. 15

Обеспечивается любым известным образом. равномерное облучение светьклапанного модулятора 6 и производится считывание информации.

Сигналы с выходов усилителей 12 20 считывания через управляемый блок

15 аналоговых коммутаторов подаются на аналого-цифровой преобразователь 16 и подаются на информационный вход вычислителя 17, который, осуществ-25 ляет нормализацию массива данных, которая заключается в получении массива коэффициентов в результате деления нормализующего значения величины выходного сигнала от одного из элементов входного оптического изображения (например, первого столбца первой строки согласующего волоконнооптического преобразователя 7) на значения величин сигналов от каждого из элементов. Полученная матрица кор.ректирующих коэффициентов записывается в блок 18 памяти. Сформированный в блоке 18 памяти массив коэффициентов является элементом корректи-,, ровки при считывании информации при фотоэлектрическом преобразовании любого изображения с произвольным распределением яркости. При этом считываемый сигнал умножается вычислителем 17 на соответствующий коэффициент, записанный в блоке 18 памя- ти по соответствующему адресу. Полученная величина подается на цифроаналоговый преобразователь 19 и преобразуется в аналоговую величину, соот4 6 ветствующую истинной яркости элемента преобразуемой оптической картины, Таким образом, осуществляется фотоэлектрическое преобразование оптических информационных картин с корректировкой погрешности, обусловленной различной величиной коэффициентов пропускания отдельных каналов.

Предлагаемое устройство увеличивает надежность функционирования за счет реализации корректирующей обратной связи. Устройство может найти широкое применение в системах вводавывода оптической информации в качестве твердотельного аналога передающей телевизионной трубки с оптичес» кой коммутацией. Использование данного устройства обеспечивает существенный экономический эффект sa счет снижения требований к подбору параметров светоклапанных модуляторов, фотоэлементов и волоконно-оптических. преобразователей.

Формула изобретения

Фотоприемное устройство для считывания оптической информации по авт.св. В 987644, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения надежности за счет обеспечения корректирующей обратной связи, в него введены блок аналоговых коммутаторов, аналого-цифровой преобразователь и вычислитель, первый выход которого является выходом устройства, второй выходкоторого соединен с информационнымвходом блока аналоговых коммутаторов, управляющие входы которого подключены к выходам усилителей считывания, а выход — к информационному входу аналого-цифрового преоб разователя, выход которого соединен с первым информационным входом вычислителя, второй информационный вход которого подключен к выходу блока памяти, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с информационными входами блока управления и блока памяти.

1532954

Составитель Т.Ничипорович

Редактор М.Недолуженко Техред Л.Олийнык Корректор М.Кучерявая

Заказ 8102/55 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101