Устройство коррекции телевизионного сигнала

 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в телевизионных системах робототехнических комплексов. Цель изобретения - повышение качества телевизионного изображения путем повышения его контраста в условиях пространственнонеравномерного фона. Устройство компенсирует аддитивную и мультипликативную составляющие фона. При перекрытом на время работы таймера 17 световом потоке, поступающем на внешний преобразователь (телевизионную

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80, Ю28224

А1

04 N 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 44 56 760/09 (22) 08.07.88 (46) 15.02.91. Вюл. 11- 6 (71) Опытно-конструкторское бюр о специальных радиотехнических систем при Новгородском политехническом институте (72) О.О. Попов, В.10. Смирнов, В.А. Маларев и Н.И. Иванов (53) 621. 39 7 (088. 8) (56) Рум А.В., Саратовский Ю.Л. и Смирнов H.Â. Коррекция фоновых искажений. Техника средств связи.

Сер. Техника телевидения, ".985.

N - 3, с. 29-40.

2 (54) УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ТЕЛЕВИЗИО ННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в телевизионных системах робототехнических комплексов. Цель изобретения— повышение качества телевизионного иэображения путем повьппения его контраста в условиях пространственнонеравномерного фона. Устройство компенсирует аддитивную и мультипликативную составляющие фона. При перекрытом на время работы таймера 17 световом потоке, поступающем на внешний преобразователь (телевизионную

1628224 рями гель 24, поступает на вход ко;-птаратор» !4 и палее на нхоц элемента

3 ИЛИ 27 и одновпбратор 25.В резуль5 тате объединения сигналов с одновибратора 25 и ксмпаратора 14 на элементе 3 ИЛИ 27 осуществляются запрещение записи в БП 10 и сохранение и нформа ции . 4 ил .

I кпх комплексов.

1!ель изобретения — повышение ка— честна телевизионного изображения пу— тем повышения контраста в условиях пространственно — неравномерного фона.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства коррек25 цпи телевизионного устройства, на фпг.? — временные диаграммы работы устройства в режиме компенсации аддитивной составляющей пространственной неравномерности фона; на фиг.3 временные диаграммы управления работой устройства; на фиг.4 — временные диаграммы работы устройства при появлении объекта.

Устройство коррекции телевизионнor о сигнала (фиг . 1) с одержит сумма- 35 тор 1, умножитель 2, первый и второй интеграторы 3 и 4, первый и второй ЦАП 5 и 6, первый и второй регистры 7 и 8, первый 9 и второй 10 блоки оперативной памяти (БП), переклю- 40 чатель 11 каналов, фильтр 12 нижних частот (ФНЧ), первый и второй компараторы 13 и 14, триггер 15, синхрогенератор 16, таймер 17, первый и второй коммутаторы 18 и 19, арифметичес- 45 кий логический блок (АЛБ) 20, элемент 2ИЛИ 21, первый и второй счетчики 22 и 23, двухполупериодный BbiHрямитель 24, одновибратор 25, генератор 26 опорных напряжений (ГОН), 50 элемент ЗИЛИ 2 7, д ешифрат ор 28, вычитатель, 29, элемент И 30, вход 31

tt t t устройства, вход 32 сигнала Пуск выход 33 сигнала "Канал закрыть" и выход 34 устройства. 55

Устройство работает следующим образом.

В режиме компенсации аддитивной составляющей фоновых искажений комю

> c1f1.ру), и блоках оперативной памя1п Б!! 9 и 1О записываются отсчеты видеосигнала, которые обрабатываются н ари !1метическо-логическом блоке 20. !

1ри появлении в видеосигнале сигнала объекта после скорректированной мультипликативной составляющей сигнал с выхода умножителя 2, пройдя через вычитатель 29 и двухполупериодный вып1

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в телевизионных системах робототехничеспаратор 13 осуществляет сравнение уровня черного в видеосигнале с опорным уровнем черного. В результате сравнения. формируется корректирующий сигнал по всему полю. В режиме компенсации мультипликативной составляющей осуществляется сравнение уровня белого в видеосигнале с опорным уровнем белого. В режиме компенсации каждая строка разбивается на определенное количество зон, в каждой из которых берется отсчет в цифровой форме величины корректирующего сигнала, т . е . абра зуютс я вертикал ьные столбцы.

В режиме компенсации осуществляется формирование в каждом поле корректи— рующего сигнала и запись отсчетов в

ОЗУ, которая происходит в каждой зоне каждой строки. Запись корректирующего поля при компенсации аддитивной составляющей осуществляется при закрытом световом потоке, а при открытом световом потоке — считывание корректирующего поля аддитивной составляющей и коррекция мультипликативной составляющей в видеосигнале. Синхрогенератор 16 формирует синхроимпульсы по строкам и кадрам, а также тактовые импульсы.

Счетчик 22 по тактовым импульсам (фиг.За), поступающим на синхровход с второго выхода синхрогенератора 16, осуществляет счет импульсов в каждой зоне строки. С выхода старшего разряда счетчика 22 сигнал поступает на синхровход счетчика 23, в котором происходит формирование адресов для ОЗУ 9 и 10. Сброс счетчиков 22 и 23 в ноль осуществляется строчными и кадровыми синхросигналами, поступающими с первого и третьего выхода синхрогенератора на соответствующие входы. С выхода счетчика 22 код поступает на дешифратор 28, на выходе которого формируются сигналы управ1628224 л ения записью и считыванием корректирующего поля.

По входному сигналу 32 "Пуск" таймер 17 формирует сигнал 33 "Канал закрыть" отрицательной полярности (длительностью 5-7 с), который, поступая на внешнее устройство (ТВ-камеру), разрешает перекрытие светового потока. Этот же сигнал осуществляет коммутацию первых каналов в блоках

11, 18, 19 . В результате чего устройст— во переходит в режим компенсации аддитивной составляющей в видеосигнале, поступающем на вход сумматора 1 (фиг.2а) .

В каждой зоне происходит считывание цифрового отсчета корректирующего сигнала из БП 9. С первого .выхода дешифратора 28 первый импульс из каждой зоны строки (фиг.Зб), пройдя че— рез элемент совпадения (фиг.Зж), поступает на вход выбора микросхем

БП 9. При этом на входе "Запись-счи л тывание" ОЗУ 9 присутствует сигнал с третьего выхода дешифратора 28 (фиг.Зг), который поступает через элемент 21. В результате чего осуществляется считывание информации из БП 9 и запись ее в регистр 7 сигналом с первого выхода дешифратора, который также осуществляет обнуление триггера 15. С выхода регистра

7 цифровой код поступает на ЦАП 5, который преобразует его в аналоговый сигнал (фиг.2в) и далее на сумматор 1 через интегратор 3, который обеспечивает сглаживание вдоль строки ступенчатого сигнала (фиг.2г) . С выхода сумматора 1 результат коррекции аддитивной составляющей через переключатель 11 каналов и через ФНЧ 12 поступает на коьнаратор 13, в котором происходит сравнение уровня черного в видеосигнале с опорным уровнем черного По, поступающим с ГОН 26 через коммутатор 18. Результат сравнения по сигналу с второго выхода дешифратора 28 (фиг .Зв) записывается в триггер 15.

Далее корректирующий цифровой отсчет с регистра 7 через коммутатор

19 поступает на вход АЛБ 20, в котором по результату сравнения аддитивной составляющей сигнала, поступающему с триггера 15 на управляющий вход

АЛБ 20, происходит увеличение или уменьшение отсчета на единицу в зависимости от того, превышает или не

40 считывание корректирующего сигнала мультипликативной составляющей в каждом поле осуществляется в БП 10 и видеосигнал с выхода умножителя 2

45 сравнивается с опорным уровнем белого И1. С сумматора 1 на один вход умножителя 2 поступает видеосигнал со окорректированной аддитивной составляющей, а на другой — с БП 10 че50 рез регистр 8, ЦАП 6 и интегратор

4 корректирующий сигнал мультипликативной составляющей.

При появлении в видеосигнале объекта (фиг.4а) после окончательно скорр ектированной мультипликативной сос тавляющей сигнал с выхода умножителя 2 (фиг.4б), пройдя через вычитатель 29, в котором из него вычитается величина порогового напряжения

30 превышает пороговый уровень черного видеосигнал ° Запись вновь скорректированного отсчета в БП 9 осуществля. ется сигналом с третьего выхода дешифратора (фиг.3r), который поступа11 ет на вход Запись-считываниен БП 9 через элемент 21 и на вход выбора микросхем БП 10 через элементы 27 и

30. Сигнал с третьего выхода дешифратора является средним из тактовых импульсов каждой эоны строки. Сброс регистра 7 в ноль осуществляется строчными синхросигналами, поступающими с синхрогенератора 16.

Таким образом за время длительности сигнала "Канал закрыть" величина корректирующего сигнала установится такой, что в результате коррекции разность между получаемым уровнем черного и пороговым уровнем на компараторе будет определяться наименьшим изменением сигнала, равном единице младшего разряда.

По окончании действия сигнала

"Канал закрыть" открывается световой поток и устройство переходит в режим компенсации мультипликативной составляющей в видеосигнале. При этом сигнал с выхода таймера 17 осуществляет коммутацию вторых каналов в блоках 11, 18 и 19, а также, поступая на элемент ИЛИ 21, запрещает запись новой информации в ОЗУ 9.

Работа устройства при коррекции мультипликативной с оставляющей в видеосигнале идентична коррекции аддитивной составляющей, отличием же является то, что БП 9 переходит только в рвким считывания, зацись и

U (фиг.4в), далее через двухполупе—

-1 риодный выпрямитель 24, преобразуюп ий двухполярный сигнал в сигнал положительной полярности (фиг .4r), поступает на компаратор 13, в котором происходит сравнение его значения с пороговым уровнем U, поступающим с Г ОН

26. С выхода компаратора 13 бинарный сиг нал от объекта (фиг . Зд) поступает на первый вход элемента 3ИЛИ 27 и вход одновибратора 25> который по его окончании формирует импульс (фиг.3е), величина которого равна половине длительности одной зоны.

Этот сигнал поступает на второй вход элемента 27. В результате объединения сигналов с выхода одновибратора 25 и компаратора 14 на элементе

27 осуществляется запрещение записи новой информации в БП 10 сигналом с третьего выхода дешифратора> поступающим через элементы 27 и 30 в тех местах, где есть объект и вблизи не—

ro с целью сохранения информации. 25

Таким образом, при коррекции аддитивной и мультипликативной составляющей в видеосигнапе повышается вероятность обнаружения объектов в результате запрещения обновления 30 информации корректирующего поля видеосигнала в том месте, где присутствует объект.

1б 28224 ного фона, введены вычитатель, первый и второй регистры, первый и второй коммутаторы, триггер, синхрогенератор

> таймер, арифметическо-логический блок (АЛБ), элемент 2 ИЛИ, элемент И, второй счетчик, дешифратор, двухполупериодный выпрямитель, второй компаратор, одновибратор, элемент 3 ИЛИ, генератор опорных напряжениЙ, причем выход сумматора подключен к второму входу переключателя . каналов, второй вход которого соединен с первым входом вычитателя, первый выход генератора опорных напряжений соединен с первым входом первого коммутатора, второй вход которого подключен к второму выходу генератора опорных напряжений и второму входу вычитателя, а выход подключен к инвертирующему входу первого компаратора, выход которого соединен с информационным входом триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом

АЛБ, информационныи Вход KOTopor0 подключен к выходу второго коммутатора, первый вход которого соединен с выходом первого регистра и входом первого ЦАП, а второй вход — с выходом второго регистра и входом второго

ЦАП, вход таймера является входом сигнала "Пуск устройства, а выход таймера подключен к управляющим входам первого и второго коммутаторов

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я переключателя каналов, к первому входу элемента 2 ИЛИ и является выходом устройство коррекции телевизионно - сигнала "Канал закрыть" устройства, го сигнала, содержащее сумматор, пер- выход вычитателя соединен с входом вый вход которого является входом уст- двухполупериодного выпрямителя, выройства, а второй вход соединен с вы- 0 ход которого соединен с неинвертируюходом первого интегратора, вход кото — щим входом второго компаратора и рого соединен с выходом первого циф- является выходом устройства, инверти— роаналогового преобразователя (ЦАП), рующий вход второГо компаратора соеумножитель, гервый вход которого сое — динен с третьим выходом генератора динен с выходом сумматора, а второй 5 опорных напряжений, а выход — с вход — с выходом второго интегратора, входом одновибратора и с первым. вховход которого подключен к выходу вто- дом элемента 3 ИЛИ, второй вход которого ЦАП, первой и второй блоки one- рого соединен с выходом одновибраторативной памяти (БП), переключатель ра, а третий вход соединен с первым каналов, пеРвый вход котоРого подклю- выходом дешифратора входом "Эапись5а

Э чен к выходу умножителя, а выход сое- считывание" второго БП и вторым входинен с входом фильтра нижних частот, дом элемента 2 ИЛИ, второй выход девыход которого подключен к неинверти- шифратора соединен с синхровходом рующему входу первого компаратора, а триггера, вход установки в 0" кототакже первый счетчик, о т л и ч а ю- рого соединен с синхровходами первощ е е с я тем, что, с целью повыше55 го и второго регистров и с третьим ния качества телевизионного изображе- выходом дешифратора, входы выбора ния путем повышения его контраста в микр осх ем п ер вог о и втор or о БП с оеусловиях пространственно-неравномер- динены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьим выходом дешифратора, а второй вход соединен с выходом элемента 3 ИЛИ, выход А Б соединен с информационными входами первого и второго БЛ, адрес— ные входы которых соединены с выхо— дом второго счетчика, а выходы соединены с информационными входами соответственно первого и второго регистров, выход элемента 2 ИЛИ соединен с входом Запись-считывание" первого

1(1628 224

БП, первый выход синхрогенератора соединен с входом обнуления первого и второго регистров и первого счетчика, второй выход соединен с синхровходом первого счетчика, а третий выход соединен с входом обнуления второгоо счетчика, синхр овход кот ор ог о с оединен с выходом старшего разряда пер10 вого счетчика, выход первого счетчика соединен с входом дешифратора.

Vo

1628 224

Vf

Составитель А. Цветков /

Редактор О. Спесивых Техред Л.Олийнык Корректор T. Палий l

Заказ 349 Тираж 389 Подписное /

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ АЗССР

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

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