Способ передачи телевизионного изображения

 

greco< ++ рмтан1 но

ПИСАНИЕ

ЗОБРЕТЕН ИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3ll423 симое от авт. свидетельства М лено 02.Х11.1969 (№ 1381560/26-9) МПК Н 04п 7/18 исоединением заявки ¹ оритет

Комитет па делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР бликовано 09.Ч111.1971. Бюллетень М 24 а опубликования описания 7.Х.1971

УДК 621.397(088.8) Авторы изобретения

Л. И. Хромов, В. И. Ресин, П. Ф. Брацлавец, Г. С. Бордуков, В. М. Сигалов и М. И. Журавлев

Заявитель

СПОСОБ П ЕРЕДАЧ И ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в телевизионных системах, работающих автономно или с управлением с Земли на других планетах или спутниках. 5

Известен способ передачи телевизионного изображения, например, применяемый при обнаружении цели и слежении за ней с помощью телевизионной камеры, установленной 10 на борту управляемого снаряда. Сигналы с выхода камеры излучаются бортовым радиопередатчиком и принимаются наземной телевизионной установкой. По изображению на экране наземной установки корректируют по- 15 лет снаряда. Так как точность наведения в значительной степени зависит от четкости изображения, то при поиске и захвате объекта передачу ведут без расширения полосы частот канала связи, но с большей частотой 20 строк и меньшей частотой кадров. Это дает возможность значительно повысить четкость изображения и тем самым облегчить поиск и захват цели. После захвата цели передачу ведут с максимальной частотой кадров при ми- 25 нимальной частоте строк. При этом соотношение между числом строк и числом кадров в секунду изменяют так, чтобы ширина полосы пропускания канала связи оставалась постоянной. ЗО

Такой способ передачи не учитывает изменений контраста и освещенности передаваемых сюжетов.

По предлагаемому способу передачи для повышения надежности обнаружения малоконтрастных объектов при низких освещенностях параметры разложения изображения меняют автоматически в соответствии с измеренным отношением сигнал/шум в крупной детали изображения.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Предлагаемый способ телевизионной передачи изображений заключается в фотоэлектрическом преобразовании с помощью, например, блока 1 телевизионных передающих трубок, на светочувствительную поверхность коTopbtx оптическим путем проецируют изображение передаваемого сюжета и в которых ведут преобразование в видеосигнал путем сканирования по заданному закону, светочувствительной поверхности или мишени. С выхода трубки сигнал обычным образом формирук и подают либо на модулятор радиопередатчика для передачи на приемный пункт, либо на воспроизводящее устройство.

Особенностью предлагаемого способа является изменение параметров разложения (-псла строк и кадров, передаваемых в единицу времени) в зависимости от отношения сиг311423

3 нал/шум, измеренного на крупной детали изображения. Для этого полученный видеосигнал преобразуют в сигнал, соответствующий отношению сигнал/шум. Указанное преобразование осуществляют любым известным путем, например с помощью измерителя 2, в котором выделяют строчный видеосигнал, соответствующий нескольким первым «активньгм» строкам растра (в предлагаемом способе гередачи эти строки располагают за рамкой, обычно устанавливаемой перед мишенью передающей трубки для ограничения рабочей площади мишени). Поэтому на эти строки не проецируют передаваемого сюжета, а сигнал от них во время прямого хода содержит только шумовую составляющую.

Затем видеосигнал, несущий информацию о передаваемом сюжете, фильтруют от помех и детектируют, получая при этом постоянный сигнал, пропорциональный размаху видеосигнала от крупной детали. Далее этот сигнал сравнивают с динамическим диапазоном видеоканала и полученным сигналом сравнения управляют усилением выделенной ранее шумовой составляющей видеосигнала. Коэффициент усиления шумовой составляющей видеосигнала соответствует отношению величины динамического диапазона к размаху видеосигнала от крупной детали передаваемого сюжета.

Таким образом, изменение мощности шумовой составляющей видеосигнала соответствует изменениям отношения сигнал/шум, что справедливо только для линейных телевизионных систем, где об изменении отношения сигнал/шум можно судить по изменениям мощности шума при неизменном размахе сигнала.

Для измерения отношения сигнал/шум в нелинейных системах выделяют сигнал, пропорциональный размаху видеосигнала or крупной детали передаваемого сюжета, и сигнал, пропорциональный шумовой составляющей видеосигнала. Эти сигналы делят и получают сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум.

Полученный таким образом в измерителе 2 сигнал, IlpoiIopIIèoíàëüíûé отношению сигнал/шум, подают на индикатор 8 (например, обычный стрелочный прибор) . Из этого же сигнала формируют управляющий сигнал (команду) в формирователе 4 команд.

Для формирования сигнала команд в аналоговой форме выделенную шумовую составляющую видеосигнала, пропорциональную отношению сигнал/шум, детектируют, а для формирования сигнала команд в цифровой форме полученный аналоговый сигнал с помощью аналого-цифрового преобразования превращают в двоичный параллельный код.

Сигнал команд (в аналоговой или цифровой форме) автоматически управляет блоком 5 черестраиваемых разверток за счет изменения частоты строчной и кадровой разверток.

Когда телевизионной передачей управляет оператор, он управляет и изменением частоты разверток в соответствии с отношением сиг20

4 нал/шум, отсчитываемым по индикатору 3, размещенному на приемном конце канала связи. Оператор может учесть и другие дополнительные требования в соответствии со спецификой передачи. Оператор управляет с помощью блока б команд, с выхода которого через переключатель 7 подает управляющий сигнал на блок 5. Для изменения количества строк разложения и времени передачи в соответствии = величиной управляющего сигнала по определенному закону изменяют частоты строчной и кадровой разверток. Для этого частоту сигнала, вырабатываемого генератором 8 опорной частоты, делят в управляемых делителях 9 и 10 блока 5, коэффициент деления которых изменяют по требуемому закону в соответствии с величиной управляющего сигнала.

Затем полученные таким образом импульсы используют для формирования сипхросигнала частоты строк в делителе 9 и синхросигнала частоты кадров в делителе 10. Импульсы частоты строк и кадров управляют формированием напряжений, отклоняющих луч передающей трубки в горизонтальном и вертикальном направлениях. При этом устройства строчной развертки 11 и кадровой развертки 12 блока 5 выполнены обычным образом. Для обеспечения постоянства размеров растра при изменении частоты строк и кадров величину отклоняющего напряжения (или тока) в обоих направлениях автоматически поддерживают

::остоянной.

Так как число строк разложения равно отношению частоты строк к частоте кадров, а время кадра обратно пропорционально его частоте, то изменения управляющего сигнала позволяют изменять по заданному закону, закладываемому в делители 9 и 10, число строк разложения и время кадра.

Одновременно с изменением параметров разложения в соответствии с управляющим сигналом изменяют известным путем также форму амплитудно-частотной характеристики видеоканала. Для этого в регулируемом видеоусилителе 18 выделяют из видеосигнала его четные производные, которые в определенном соотношении складывают и усиливают в соответствии с величиной управляющего сигнала, а затем смешивают с основным сигналом, Так как основной сигнал перед смешиванием его с четными производными проходит через фильтр, квазисогласованный с его спектром, то добавление в него четных производных позволяет регулировать форму амплитудно-частотной характеристики регулируемого видеоусилителя.

Для обеспечения оптимального режима работы передающей трубки напряжения на ее электродах изменяют в соответствии с изменениями контраста и освещенности передаваемых сюжетов, для чего управляющий сигнал с измерителя 2 подают на вход управления б ока 1, где в соответствии с этим сигналом изменяют коэффициент деления делите311423

15 го

З0

45 лей напряжения, включенных в цепи питания электродов передающей трубки.

Воспроизведение изображения в виде пространственной функции яркости осуществляют либо с помощью перестраиваемого видеоконтрольного устройства, управляемого импульсами, формируемыми делителями 9 и 10, либо с помощью лазерного телевизионного экрана, в котором отклонение луча делают электростатическим, а следовательно, отклоняющие напряжения могут быть сформированы способом, аналогичным описанному.

Таким образом, по предлагаемому способу передачи при изменениях освещенности или контраста передаваемых сюжетов, которые вызывают соответствующие изменения отношения сигнал/шум, вырабатывают управляющий сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум, и в соответствии с этим сигналом автоматически или по командам оператора изменяют коэффициенты деления делителей частоты задающего генератора, а следовательно, и частоту отклонения электронного луча передающей трубки в вертикальном и горизонтальном направлениях. Одновременно с этим, в соответствии с изменениями параметров разложения, регулируют форму амплитудночастотной характеристики видеоканала и устанавливают оптимальный режим работы передающей трубки.

Предлагаемый способ может быть использован в устройствах, ведущих двухрежимную передачу, состоящую, например, из режима поиска пути обхода препятствия луноходом и режима слежения за этим препятствием. Режим поиска осуществляют с высокой четкостью. Для этого параметры разложения устанавливают такими, чтобы обеспечить максимально допустимое число строк разложения при данном контрасте и освещенности передаваемых сюжетов, а для расширения угла зрения камеры используют широкоугольный объектив. После обнаружения препятствия по сигналу оператора переходят к режиму слежения, уменьшают угол зрения камеры за счет смены объектива на узкоугольный и проецируют нужную деталь на всю рабочую площадь светочувствительной поверхности передающей трубки, уменьшая тем самым требуемую четкость передачи, а следовательно, и полосу частот.

Предлагаемый способ позволяет изменять параметры разложения в соответствии с отношением сигнала/шум, измеренным не только на передающем, но и на приемном конце канала связи, т. е. с учетом шумов радиоканала.

При этом управляющий сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум на приемном конце, передают по радиоканалу на вход управления блока б таким образом, чтобы шумы радиоканала его не исказили. Переключателем 7 управляющий сигнал подают на вход управления блока 5 перестраиваемых разверток и закон изменения параметров выбирают таким, чтобы повысить (когда это необходимо) отношение сигнал/шум на приемном конце за счет увеличения сигнала, например, путем увеличения времени передачи.

Увеличение времени передачи, кроме этого, позволяет преодолеть внутренние шумы камеры за счет увеличения накапливаемой энергии и сужения полосы частот.

Предмет изобретения

Способ передачи телевизионного изображения в системах замкнутого телевидения, состоящий из фотоэлектрического преобразования, при разложении изображения с изменяемыми параметрами разложения, в одномерную функцию времени, передаче полученного сигнала по каналу связи и воспроизведения изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности обнаружения малоконтрастных объектов при низких освещенностях, параметры разложения изображения меняют автоматически в соответствии с измеренным отношением сигнал/шум в крупной детали изображения.

31142Э

Редактор T. Иванова

Заказ 2679/14 Изд. № 1126 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель М. Порфирова

Техред Л. В. Куклина

Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина