Устройства для формирования видеосигнала от точечного объекта

 

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к многоэлементным сканирующим фотоприемникам. Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум. Устройство для формирования видеосигнала от точечного объекта содержит п линеек, каждая из которых состоит из m фоточувствительных элементов, (п-1)-1Т) блоков задержки и (п + 1) + n(m2) сумматоров. Цель достигается путем сложения сигналов от фоточувствительных элементов , удаленных в направлении, перпендикулярном направлению сканирования .. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 04 N 5/30

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)Ы

l ф

1 (21) 4687447/09 (22) 03,05.89 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Всесоюзный научный центр "Государственный оптический институт им. С.И. ВавиIlOBB (72) Ю.Е. Едомский (53) 621.397(088,8) (56) Патент США М 4602289, кл. Н 04 N 3/14, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ВИДЕОСИГНАЛА ОТ ТОЧЕЧНОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к многоэлементным сканирующим фотоприемникам.

Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства. для формирования видеосигнала от точечного объекта с числом линеек и =

3 и числом фоточувствительных элементов в линейке m = 3; на фиг, 2 — схема определения величины сигнала на отдельных площадках фоточувствительных элементов.

Структурная схема устройства для формирования видеосигнала от точечного объекта (фиг. 1) включает фоточувствительные элементы 1,1...1, 2.1...2, 3,1...3 (первый индекс — номер линейки, второй — номер элемента в линейке), блоки 4,1, 4,2 задержки, сумматоры 5,1-5,7.

Элементы 4.1 осуществляют равную задержку сигналов от всех элементов первой линейки, а элементы 4.2 — от второй линей„„ Ц „„1732494 А1 (57) Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к многоэлементным сканирующим фотоприемникам. Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум. Устройство для формирования видеосигнала от точечного объекта содержит плинеек,,каждая из которых состоит из m фоточувствительных элементов, (п-1) m блоков задержки и (и + 1) + n(m2) сумматоров. Цель достигается путем сложения сигналов от фоточувствительных элементов, удаленных в направлении, перпендикулярном направлению сканирования., 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ки, Величины задержки определяются по формуле г:= II/ч, где fi — расстояние между осями i-й и 3-й линеек; i = (1,2); v — скорость сканирования.

Каждые К соседних выходов элементов задержки или и-й линейки, нумерация которых производится по мере удаления фоточувствительного элемента, с которым они связаны, от вертикальной оси, проходящей. через элемент 1.1, соединены с входами соответствующих сумматоров. Так сигналы с элементов 1.1, 2.1, 3.1 поступают на сумматор 5.1, с элементов 2,1, 3,1, 1.2 — на сумматор 5.2, с элементов 3.1, 1.2, 2.2 — на сумматор 5.3 и т,д. Общее число сумматоров р = и — К+1. Выходы сумматоров являются выходами устройства.

Размер фоточувствительного элемента выбирается равным размеру изображения . от точечного объекта после прохождения через оптическую систему с определенной функцией рассеяния, а величина сигнала на

1732494

U(x) = cos (> -):

-х <х<х;

U(x) = 0; х > Хо, х < -Хо, к

X 0i р . oui

+ З + 5 7 7

4< 43 45, 7 выходе фоточувствительного элемента при смещении центра пятна рассеяния относительна центра площадки вдоль оси линейки на величину Х определяется выражением где Хо — размер фоточувствительного элемента.

Максимальный сигнал соответствует случаю совпадения центра пятна рассеяния с центром фоточувствительного элемента, а минимальный соответствует сдвигу пятна на величину D/2. B обоих случаях положение пятна рассеяния относительно фоточувствительного элемента в нэп равлении сканирования соответствует максимальному значению сигнала. Расстояние между фоточувствительными элементами принято

fx = 1,2 Хо. Дисперсия шума фоточувствительного элемента о„принимается равной

1. Отношение сигнал/шум ропределяется по формуле

Номера входных сигналов сумматора соответствуют номерам элементов, с которых они поступают на сумматор, Преимущества предлагаемого устройства по отношению к известным проявляются в том, что при уменьшении разброса выходных сигналов, по абсолютному значению отношения сигнал/шум при регистрации сигнала от точечного объекта заметно увеличение.

Формула изобретения

1, Устройство для формирования видеосигнала от точечного обьекта. содегде Ui — значение сигнала на выходе i-го элемента.

Выбор величины К покажем на примере из таблицы при n = 3. Для определения рм„, 5 суммируются сигналы 01 — Л Uz(0), 0з(Л) и ри К = 3 и 01 (-1,5 Л ), Uz (-0,5 Л) 0з(0,5 Л), U4(1,5) при К = 4, а для определения р„„, -01(-1,5), 0.2(-0,5 Л), 0з(0,5 Л), и ри К = 3 и 01 (-Л). 02(0), 0з(Л), 04(2Л) при К = 4, К = 4, Л=

10 t>

Так как при К = 4 устройство сложнее, чем при К = 3, то в данном случае целесообразно реализовывать устройство с К = 3. При другой форме сигнала U(x) необходимо проведение соответствующих расчетов р ин и р и принятие решения путем аналогич20 ных Рассуждений.

Устройство работает следующим образом.

В процессе механического сканирования линеек фоточувствительных элементов вдоль регистрируемого изображения сигналы с выходов .фоточувствительных элементов первой и второй линеек через элементы . задержек, а 3-й линейки непосредственно поступают на входы сумматоров. Суммируются каждые три соседних сигнала, последовательность которых определяется удаленностью в направлении, перпендикулярном направлению сканирования соответствующего фоточувствительного элемента по отношению к элементу 1.1. Суммируются сигналы по следующей схеме: р>кащее матрицу из и линеек, каждая из которых состоит из m фоточувствительных

40 элементов, причем линейки сдвинуты относительно друг друга в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения отношения сигнал/шум, введены (n 1) х

45 m блоков задержки и (и+1) + n(m — 2) сумматоров с и входами, при этом входы с 1-го по (и-1)-й каждого сумматора соединены с выходами соответствующих фоточувствительных элементов (n-1)-й линеек через блоки

50 задержки, à и-й вход каждого сумматора

1732494 напра 1л ени е с к анр:8 аеиа соединен с выходом соответствующего фоточувствительного элемента и-й линейки непосредственно, 2. Устройство по и, 1, о тл и ч а ю щ ее- 55 с я тем, что расстояние между центрамифоточувствительных элементов, входящих в столбец матрицы, определяется по формуле

А= t

1732494

U(x) х/= соя (g / с X а I ° ° °

1 i ° ° е

° ° Риг. 2

Составитель О,Канатчикова

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Редактор Н,Гунько

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

Заказ 1591 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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