Способ управления фоточувствительным прибором с зарядовой связью

 

Применение: изобретение относится к области фоточувствительных микросхем, в частности к способу управления ФПЗС, и может быть использовано в автоматике и робототехнике для обработки изображений. Сущность изобретения: распознавание образов на изображении, описываемых одноИзобретение относится к области фоточувствительных микросхем, в частности к способу управления ФПЗС и может быть использовано в автоматике и робототехнике для обработки изображения. Целью изобретения является повышение точности распознавания образов на изображении, описываемых однозначными функциями по вертикальной координате за счет согласованных с заданной траекторией выборки и накоплении информации. значными по кооолинате ФУНКЦИЯМИ, за счет согласованной с заданной траекторией выборки и накопления информации. Способ управления фоточувствительным прибором с зарядовой связью, состоящим из матрицы фоточувствительных элементов и выходного сдвигового регистра, допускающим передачу информации в обоих направлениях, включает подачу на электроды матрицы и регистра управляющих тактовых импульсов. Новым в способе управления является то, что тактовые импульсы в регистре имеют изменяемые таким образом частоту (или число Импульсов) и порядок следования, что перед сдвигом n-й строки матрицы в регистр в нем осуществляется mn сдвигов, где mn Ax - дискретизированное приращение функции, описывающей траекторию выборки , Ах - шаг дискретизации по х, что обеспечивает суммирование в одной сдвигаемой потенциальной яме зарядов от всех фрагментов изображения, расположенных на .траектории выборки. 2 ил. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления фоточувствительным прибором с зарядовой связью, состоящим из матрицы фоточувствительных элементов и выходного сдвигового регистра реверсивного типа, выборку сигнала производят в каждой строке матрицы с последовательным суммированием выборок сигналов строк, по крайней мере, в одном элементе выходного регистра, изменяя частоту и порядок следования тактовых им00 ю -N о ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (sl)s Н 01 f 27/148

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4936634/25 (22) 21.03.91 (46) 30.06.93. Бюл.М 24 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта и Научно-производственное обьединение "Пульсар" (72) В.А.Шилин, Г.И.Вишневский, М.Г.Выдревич и А,С.Скрылев (56) Секем К., Томпсет М. Приборы с зарядовой связью. М.: Мир, 1978, с.166-169.

Приборы с эарядовбй связью./Под ред.

Хоувэа М., Моргана Д. М.: Энергоиздат, 1981, с.319-320.

Авторское свидетельство СССР

М 1187658, кл. Н 01 L 31/16, 1984. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРОМ С ЗАРЯДОВОЙ

СВЯЗЬЮ (57) Применение: изобретение относится к области фоточувствительных микросхем, в частности к способу управления ФПЗС„и может быть использовано в автоматике и робототехнике для обработки изображений, Сущность изобретения: распознавание образов на изображении, описываемых одноИзобретение относится к области фоточувствительных микросхем, в частности к способу управления ФПЗС и может быть использовано в автоматике и робототехнике для обработки изображения.

Целью изобретения является повышение точности распознавания образов на иэображении, описываемых однозначными функциями по вертикальной координате за счет согласованных с заданной траекторией выборки и накоплении информации.

„„53J„„ 1824658 А t значными по коооаинате фчнкциями, за счет согласованной с заданной траекторией выборки и накопления информации. Способ управления фоточувствительным прибором с зарядовой связью, состоящим иэ матрицы фоточувствительных элементов и выходного сдвигового регистра, допускающим передачу информации в обоих направлениях, включает подачу на электроды матрицы и регистра управляющих тактовых импульсов.

Новым в способе управления является то, что тактовые импульсы в регистре имеют изменяемые таким образом частоту (или число Импульсов) и порядок следования, что перед сдвигом и-й строки матрицы в регистр в нем осуществляется m> сдвигов, где ел Лх — дискретизированное приращение функции, описывающей траекторию выборки, h x — шаг дискретизации по х, что обеспечивает суммирование в одной сдвигаемой потенциальной яме зарядов от всех фрагментов изображения, расположенных на ,траектории выборки. 2 ил.

Поставленная цель достигается тем, что (,ф в известном способе управления фоточувствительным прибором с зарядовой связью, состоящим иэ матрицы фоточувствительных элементов и выходного сдвигового регистра реверсивного типа, выборку сигнала производят в каждой строке матрицы с последовательным суммированием выборок сигналов строк, по крайней мере, в одном элементе выходного регистра, изменяя частоту и порядок следования тактовых им1824658 пульсов на управляющих электродах выходного регистра в соответствии с выражением

f - m /Т, где Т вЂ” время вывода строкй иэ матрицы в регистр, m - Ьх/ Ьу — число сдвигов в выходном регистре, b x — приращение функции х(у) описывающей траекторию выборки, Ьу — шаг дискретизации, положительные и отрицательные значения f соответствуют сдвигам в противоположные стороны. 3ro обеспечивает суммирование, по крайней-мере, в одном сдвигаемом элементе выходного регистра зарядов от всех фрагментов изображения, расположенных на траектории выборки. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что он отличается от известного выбором частоты и порядка следования тактовых импульсов в соответствии с выражением f = m>IТ, Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Сопоставительный анализ заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими способами управления

ФПЗС не позволил выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия

Изобретение поясняется чертежом, на котором показаны: на фиг.1 — пример изображения в виде кривой, описываемой однозначной по координате у функцией х = f(y); точками показаны уровни дискретизации, определяемые дискретизацией строк в матрице ПЗС; стрелками показаны траектория движения зарядов (для нескольких сдвигов строк в матрице), которые суммируются в сдвигаемой потенциальной яме одного элемента регистра; на фиг.2 — в таблице представлены дискретизированные в относительных единицах значения аргумента — n, функции — m, приращения m, суммарных зарядов после окончания выборки в сдвигаемой потенциальной яме — $п и соседних ямах.

Управление осуществляется следующим образом. В соответствии с заданной траекторией считывания на каждом шаге дискретизации по у определяются: требуемое количество и направление сдвигов m> . суммирующего элемента выходного регистра, частота сдвига f - m>IT, Например, для кривой фиг.1 при первом параллельном сдвиге строки зарядов начальная точка кривой попадает во 2-ой элемент выходного регистра: при втором параллельном сдвиге следующая точка траектории попадает в 5ый элемент выходного регистра, m -5. Поэтому к началу передачи 2-ой строки

Формула изобретения

Способ управления фоточувствительным прибором с зарядовой связью, состоящим из матрицы фоточувствительных элемектсо и выходного сдеигового регистра реверсивного типа, включающ..й подачу на суммирующая потенциальная яма должна быть сдвинута вправо на 3 элемента, т.е. число сдвигов mz - 3. На третьем параллельном сдвиге накапливающая яма должна находиться в 8 элементе, поэтому числа сдвигов вправо тз - 3 и т.д. В результате требуемого и согласованного на каждом ша-. ге дискретизации направления и числа сдвигов в суммирующую потенциальную

1О яму будут добавляться сигнальные заряды от фрагментов кривой. Небольшая часть сигнальных зарядов будет попадать в соседние потенциальные ямы. После окончания согласованной выборки все заряды выход15 ного регистра в последовательной форме сдвигаются на выход. Выборка выходного сигнала, соответствующая суммирующему элементу, будет иметь всплеск. Данный всплеск говорит о наличии кривой на изо20 бражении, Аналогично могут решаться более сложные задачи распознавания образов по характеру отклика при считывании иэображений по заданной траектории.

Выходной регистр должен быть реверсив25 ным, т,е. обеспечивать передачу зарядов в обоих направлениях, так как направление сдвига в процессе выборки может изменяться.

Заявленный способ управления просто

30 реализуется на стандартных матричных

ФПЗС. Например, в трехфазных матричных

ФПЗС с кадровым переносом изображение воспринимается секцией накопления, затем картина зарядов в параллельной форме

35 сдвигается в секцию хранения, из которой построчно сдвигается в выходной регистр.

В отличие от стандартного управления, при котором после сдвига очередной строки в выходной регистр осуществляется ее после40 довательный поэлементный вывод, в заяв ленном способе зарядовые пакеты в регистре сдвигаются на требуемое число элементов вправо или влево. Изменение направления сдвига достигается перекомму45 тацией первой и третьей фаз управляющих выходным регистром импульсов.

Заявленный способ управления позволяет осуществить считывание сигналов изображения по заданной траектории и их

50 суммирование, по крайней мере, в одном элементе регистра, что соответствует алгоритмам двумерной согласованной фильтрации и распознавания образов.

1824658

fo 9wr. 2.

Составитель М. Коноваленко

Техред М.Моргентал Корректор С, Шекмар

Редактор С. Кулакова

Заказ 2227 Тираж Подписное

8НИИОИ ГЬсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101 электроды матрицы и выходного регистра тактовых импульсов, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения точности распознавания образов, выборку сигнала производят в каждой строке матрицы с последовательным суммированием выборок сигналов строк по крайней мере в одном элементе выходного регистра, изменяя частоту тактовых импульсов на управляющих электродах выходного регистра в соответствии с вираж .нием f = m,/T, где Т вЂ” время параллельного вывода строки иэ матрицы в регистр, m> -(Ьх/ Лу)- целая часть отношения Лх/ Л у. равная числу

5 сдвигов в выходном регистре. hx — приращение функции, Ь у — шаг дискретизации, при этом положительным и отрицательным значениям соответствуют сдвиги зарядов в противоположные стороны.