Устройство формирования сигнала изображения

 

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение отношение сигнал/помеха при формировании сигнала изображения локальных контрастов . Устройство формирования сигнала изображения содержит блок 1 экспонирования , матрицу 2 приборов с зарядовой связью, состоящую из секции 2-1 накопления, секции 2-2 памяти, первого регистра 23 и второго регистра 2-4, три преобразователя 3, 4 и 12 сигнала уровней, синхрогенератор 5, видеоусилитель 6, блок 7 отсчета длительности импульсов, два формирователя 8 и 10 сигнала, блок 9 стробирования и вычитатель 11. Цель достигается за счет исключения ошибки квантования, т.к. высокочастотная фильтрация осуществляется в аналоговой форме непосредственно в матрице 2. Устройство по п.п. 2-5 формулы отличается выполнением формирователя 8. блока 9, блока 7 и формирователя 10. 4 з.п ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>1s Н 04 N 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617319/09 (22) 06.12.88 (46) 15.06.91. Бюл. ¹ 22 (72) В.М,Смелков (53) 621.397 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1319322,,кл. Н 04 N 5/235, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения — повышение отношение сигнал/помеха при формировании сигнала иэображения локальных контрастов. Устройство формирования сигнала изображения содержит блок 1 экспонироваИзобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в устройствах формирования сигнала изображения, в которых в качестве датчиков видеосигнала применены матрицы приборов с зарядовой связью (ПЗС).

Цель изобретения — повышение отношения сигнал/помеха.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства формирования сигнала изображения; на фиг,2— электрическая схема первого формирователя сигнала; на фиг.3 — электрическая схема блока стробирования; на фиг.4 — электрическая схема блока отсчета длительности импульсов; на фиг.5 — электрическая схема второго формирователя сигнала, Устройство формирования сигнала иэображения содержит блок 1 экспонирования, матрицу 2 ПЗС, секцию 2-1 накопя ения, секцию 2-2 памяти, первый регистз 2-3, „„Я „„1656696 А1 ния, матрицу 2 приборов с зарядовой связью, состоящую из секции 2 — 1 накопления, секции 2 — 2 памяти, первого регистра 2-3 и второго регистра 2 — 4, три преобразователя 3, 4 и 12 сигнала уровней, синхрогенератор 5, видеоусилитель 6, блок 7 отсчета длительности импульсов, два формирователя 8 и 10 сигнала, блок 9 стробирования и вычитатель

11. Цель достигается эа счет исключения ошибки квантования, т.к. высокочастотная фильтрация осуществляется в аналоговой форме непосредственно в матрице 2. Устройство по п.п. 2-5 формулы отличается выполнением формирователя 8, блока 9, блока 7 и формирователя 10. 4 э.п. ф-лы, 5 ил. второй регистр 2 — 4, первый и второй преобразователи 3, 4 сигнала уровней, синхрогенератор 5, видеоусилитель 6, блок 7 отсчета длительности импульсов, первый формирователь 8 сигнала, блок 9 строби рования, второй формирователь 10 сигнала, вычитатель 11, третий преобразователь 12 сигнала уровней.

Первый формирователь 8 сигнала содержит первый элемент ИЛИ 13, элемент

НЕТ 14, второй элемент ИЛИ 15.

Блок 9 стробирования содержит делитель 16 на два, первый инвертор 17, первый элемент И 18, второй элемент И 19, второй инвертор 20, элемент И вЂ” НЕ 21.

Блок 7 отсчета длительности импульсов содержит формирователь 22 импульсов кадровой частоты, первый преобразователь 23 уровней, первый элемент ИЛИ 24, формирователь 25 импульсов строчной частоты, второй преобразователь 26 уровней, второй элемент ИЛИ 27.

1656696

Второй формирователь 10 сигнала содержит первый, второй и третий элементь, НЕТ 28, 29, 30, первый, второй и третий элементы И 31, 32, 33, первый, второй и третий элементы ИЛИ 34, 35, 36.

Устройство формирования сигнала изображения работает следующим образом.

На блок 1 экспонирования с синхрогенератора 5 подается кадровый гасящий импульс, в результате осуществляется импульсное экспонирование секции накопления матрицы 2 ПЗС, действующее синфазно по отношению к кадровым гасящим импульсам, т.е. оптическое иэображение обьекта поступает на секцию 2-1 накопления матрицы в ПЗС в течение обратного хода по кадру. а во время прямого хода по кадру секция

2 — 1 накопления матрицы ПЗС находится в темноте.

На соответствующие управляющие входы матрицы 2 ПЗС секции 2-1 накопления подаются управляющие импульсы с синхрогенератора 5 через первый формирователь

8 сигнала и первый преобразователь 3 сигнала уровней. После завершения процесса накопления фотозарядов начинается процесс переноса зарядового изображения кадра из секции 2-1 накопления матрицы 2 накопления ПЗС через второй регистр 2 -4 матрицы 2 ПЗС в секцию 2-2 памяти матрицы 2 ПЗС. Для этого в течение последующего цикла прямого хода кадровой развертки подаются импульсные сигналы на секцию

2 — 1 накопления, второй регистр 2- 4 и секцию 2-2 памяти, осуществляющие перенос зарядов кадра построчно в течение обратного хода строчной развертки. После окончания переноса зарядового изображения в секцию 2 — 2 памяти матрицы 2 ПЗС s секции

2-1 накопления матрицы 2 ПЗС начинается новый цикл накопления, а в секции 2 — 2 памяти матрицы 2 ПЗС производится расфокусировка по вертикали хранящегося там зарядового изображения. Формирование необходимой циклограммы управления секции 2-2 памяти матрицы ПЗС осуществляется с блока 7 отсчета длительностИ импульсов, Расфокусированное по вертикали и горизонтали зарядовое изображение кадра построчно и поэлементно считывается через первый регистр 2-3 матрицы 2 Г1ЗС.

При этом в первом регистре 2-3 матрицы

2 ПЗС вследствие расфокусировки зарядов происходит сужение спектра пространственных частот по отношению к видеосигналу четкого изображения.

Видеосигнал чегкого изображения и видеосигнал расфокусированного из(раже5

Ю

55 ния поступают на информа ионны» входы вычитагеля 11 на выходе которого образуется разностный сигнал иэображения, который поступает на сигнальный вход видеоусилителя 6.

В, ечение активной части другого полукадра осуществляется описанный процесс переноса через первый регистр 2-3 зярядового изображения из секции 2-1 накопления в секцию 2-2 памяти, поэтому для исключения выхода паразитного сигнала от работающего входа регистра 2 -4 матрицы 2

ПЗС формирование разностного сигнала в течение этого времени должно быть приостановлено, Для этого на стробирующий вход вычитателя 11 подаются импульсы, открывающие вычитатель 11 только в интервале формирования полезного разностного видеосигнала. Формирование необходимых импульсов производится на выходе блока 9 стробирования. Также управляющие импульсы от синхрогенератора 5 подаются на первый регистр 2-3 матрицы 2 Г1ЗС через второй формирователь 10 сигнала и третий преобразователь 12 сигнала уровней.

В предлагаемом устройстве исключаются ошибки квантования, так как высокочастотная фильтрация осуществляется в аналоговой форме непосредственно в матрице ПЗС.

Формула изобретения

1. Устройство формирования сигнала изображения, содержащее оптически связанные блок экспонирования, и матрицу приборов с зарядовой связью (ПЗС), состоящую из последовательно связанных зарядовой связью секции накопления, секции память п выходного регистра, причем первый и второй управляющие входы секции памяти и выходного регистра соединены с соответствующими выходами первого и второго преобразователя сигнала уровней (ПУ), синхоогенератор, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам третьего ПУ, видеоусилитель, выход которого является выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения отношения сигнал/помеха при формировании сигнала изображения локальных контрастов, в него введены блок отсчета длительности импульсов, первый формирователь сигнала, блок стробирования, второй формирователь сигнала, третий ПУ, вычитатель, а в матрицу ПЗС введен второй регистр. находящийся в зарядовой связи с секцией накопления и секцией памяти матрицы ПЗС причем первый, второй и третий

1656696 и третьей фазы - к соответствующим управляющим входам второго регистра матрицы ПЗС, выход которого соединен с первым информационным входом вычитателя, второй информационный вход которого подключен к выходу выходного регистра матрицы ПЗС, а выход — к информационному входу видеоусилителя.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что первый формирователь сигнала содержит первый элемент ИЛИ, элемент

НЕТ и второй элемент ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ, разрешающий вход элемента НЕТ и первый вход второго элемента ИЛИ являются соответственно первым, вторым третьим фаэными входами

55 управляющие входа секции накопления матрицы ПЗС соединены с соответствующими выходами первого ПУ, управляющий вход которого подключен к четвертому выходу синхрогенератора, а третий выход — к 5 первому управляющему входу блока отсчета длительности импульсов, выход кадровой частоты которого соединен с третьим управляющим входом секции памяти матрицы

ПЗС, второй управляющий вход выходного регистра подключен к выходу строчной частоты блока отсчета длительности импульсов, второй управляющий вход которого соединен с третьим выходом ПУ, а входы кадровой и строчной синхронизации блока отсчета длительности — соответственно с пятым и шестым выходами синхрогенератора, седьмой, восьмой и девятый выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам секции накопления матрицы ПЗС, стробирующий вход которого соединен с выходом синхрогенератора, а выходы — с первым, вторым и третьим входами первого ПУ соответственно с первым, вторым и третьим входами строки второго формирователя сигнала, первый, второй и третий входы столбцов которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам синхрогенератора, пятый выход которого подключен соответственно к управляющему входу блока экспонирования и входу кадровой синхронизации блока стробирования, вход строчной синхронизации которого соединен с шестым выходом синхрогенератора, а первый выход блока стробирования— со стробирующим входом формирователя сигнала, второй выход — co стробирующим входом вычитателя, третий выход — с управ- 40 ляющим входом третьего ПУ, первый, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам второго формирователя сигнала, а выходы первой, второй первого формирователя сигнала, соединенные между собой вторые входы элементов

ИЛИ и запрещающий вход элемента НЕТ— стробирующим входом первого формирователя сигнала, а выходы — первым, вторым и третьим фаэными выходами первого формирователя сигнала соответственно.

3. Устройство по п.1, от л и ч а ю ще ес я тем, что блок стробирования содержит делитель нэ два и первый инвертор, входы которых соединены между собой и являются входом кадровой синхронизации блока, прямой выход делителя на два подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора и вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к инверсному выходу делителя на два, последовательно соединенные второй инвертор и элемент И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, причем вход второго инвертора является входом строчной синхронизации блока, а выходы первого элемента И, второго элемента И и элемента И вЂ” НŠ— первым, вторым и третьим выходами блока соответственно, 4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок отсчета длительности импульсов содержит последовательно соединенные .формирователь импульсов кадровой частоты и первый преобразователь уровней, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является первым управляющим входом блока. а выход — выходом кадровой частоты блока, последовательно соединенные формирователь импульсов строчной частоты и второй преобразователь уровней, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого является вторым управляющим входом блока, а выход — выходом строчной частоты блока, причем вход формирователя импульсов кадровой частоты является входом кадровой синхронизации блока, а вход формирователя импульсов строчной частоты — входом строчной синхронизации блока, 5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что втором формирователь сигнала содержит первый, второй и третий элементы НЕТ, разрешающие входы которых являются соответственно первым, вторым и третьим входами столбца второго формирователя сигнала, первый, второй и третий элементы И, первые входы которых являются соответственно первым. вторым и третьим входами строки второго формирователя

1656696

Фиг Х

Составитель В.Лапинов

Техред М.Моргентал Корректор С Шевкун

Редактор Т.Клюкина

Заказ 2313 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 сигнала, соединенные между собой запрещающие входы элементов НЕТ и вторые входы элементов И вЂ” стробирующим входом второго формирователя сигнала, причем выходы первого, второго и третьего элементов

НЕТ подключены соответственно к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы котс рых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего элементов И, а выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ

5 являются первым, вторым и третьим выходами второго формирователя сигнала соответственно.