Устройство для регистрации малоконтрастных изображений

 

ХЩЯ

О -""Й С А-Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик " 703918

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) До пол н и тел ьное к а вт. св ид- ву— (22) Заявлено 29.!1;73 (21) 1976359/18-09 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

Н 04 N5/30

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.12.79. Бюллетень № 46

Дата. опубликования описания 25.12.79 (53) Ъ ДК 62 !.383. .8! 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Бачериков, А. E. Верный, В. В. Кудрявцев, Г. И. Рукман и Б. М. Степанов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

МАЛОКОНТРАСТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ. 1

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано, в частности, для регистрации оптических изображений, например для задач астронавигации при наличии интенсивной солнечной засветки, для обнаружения и исследования очагов лесных пожаров и т. п.

Известны устройства для регистрации малоконтрастных (например, рентгеновских) изображений, содержащие высокочувствительную телевизионную трубку (например, видикон), блок регистрации, генератор развертки и блок питания телевизионной трубки (1).

Исследуемое рентгеновское изображение преобразуется в видимое изображение, характеризуемое малой контрастностью, которое затем проецируется на фотокатод телевизионной трубки.

Основным недостатком данных устройств является малая величина отношения сигнал/

/шум.

Наиболее близким к данному техническому решению является устройство регистра ции малоконтрастных изображений (2), содержащее диссектор, источник питания, блок регистрации и генератор развертки, отклоняющая система диссектора соединена с генератором развертки, коллектор диссектора соединен через конденсатор с блоком регистрации, выводы фотокатода, анода и всех эмиттеров диссектора подключены к соответствуюшим выводам блока делителей напряжения, один из входов которого подключен к шине отрицательной полярности источника питания, а шин» положительной полярности заземлена.

Известное устройство обладает малой величиной отношения сигнал/шум вследствие шумов, вызванных флуктуацией тока, соответствующего фоновой засветке, который при регистрации малоконтрастных изображений во много раз больше тока, соответствующего полезному сигналу. Кроме того, величина полезного сигнала, поступающего на блок регистрации, мала, поскольку возможности усиления сигналов электронным умножителем диссектора не могут быть принципиально эффективно использованы для усиления именно полезного сигнала вследствие необходимости усиления токов, соответствующих фону малоконтрастного изобра703918

1(l

2О

25 зо

Формула изобретения

41

so

55 жения, который определяет в данном случае максимально возможный коэффициент умножения из-за ограниченности линейного участка амплитудной характеристики электронного умножителя диссектора.

Целью изобретения является повышение отношения сигнал/шум при одновременном повышении величины полезного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что один из промежуточных эмиттеров диссектора подключен через резистор к шине положительной полярности дополнительно введенного источника питания, шина отрицательной полярности которого соединена с шиной нулевого потенциала.

На чертеже показана функциональная схема устройства для регистрации малоконтрастных изображений.

Устройство для регистрации малоконтрастных изображений состоит из диссектора 1, источника 2 питания диссектора, генератора 3 развертки, блока 4 регистрации и дополнительного источника 5 питания.

Коллектор 6 диссектора 1 соединен через конденсатор 7 с блоком 4 регистрации, а через нагрузочный резистор 8 — с шиной нулевого потенциала. Выводы фотокатода 9, анода 10 и всех эмиттеров электронного ум ножителя диссектора, кроме одного, подключены к соответствующим выводам блока 11 делителей напряжения, один из входов которого подключен к шине нулевого потенциала, а другой — к шине отрицательной полярности источника 2 питания диссектора. Один из эмиттеров 12 диссектора 1 в промежутке от второго до последнего подключен через резистор 13 к шине положительной полярности дополнительного источника 5 питания, его шина отрицательной полярности соединена с шиной нулевого потенциала. Указанная полярность подключения источников 2 и

5 питания является предпочтительной при регистрации малоконтрастных изображений и соответствует включению диссектора по схеме с заземленным коллектором. Отклоняющая система 14 диссектора 1 соединена с генератором 3 развертки.

Исследуемое изображение проецируется с помощью оптической системы 15 на полупрозрачный фотокатод 9, где оно преобразуется в электронное изображение, показанное на чертеже стрелкой, которое переносится на анод под действием ускоряющей разности потенциалов между катодом 9 и анодом 10. Отклоняющая система 14 под действием управляющего сигнала, поступающего с генератора 3 развертки, разворачивает изображение относительно отверстия 16 в центре анода 10, равного по размерам одному элементу разложения. Поочередно проходя через отверстия 16, электроны всех участков изображения попадают на первый эмиттер и усиливаются затем первой частью электронного умножителя (вплоть до эмиттера 12) . На эмиттере 12, подключенном через резистор 13 к положительной шине источника 5 питания, осуществляется компейсация постоянного электронного тока, соответствующего постоянной составляющей фона изображения. Для эффективной компенсации постоянной составляющей электронного потока предпочтительно, чтобы при подобном подключении не уменьшалась существенно эффективность сбора электронов на последующий эмиттер, совокупность источника 5 питания и резистора 13 образуют генератор тока, причем величина сопротивления резистора составляет не менее 10 Ом.

Последующие эмиттеры усиливают оставшийся нескомпенсированный электронный поток, имеющий значительно большее отношение полезного сигнала к фону, что позволяет увеличить коэффициент усиления на последующих каскадах умножения и соответственно получить на выходе коллектора значительно большую амплитуду полезного сигнала. Кроме того, увеличение отношения амплитуды полезного сигнала к фону при прочих равных условиях приводит к уменьшению шума, вызванного флуктуациями электронного потока, соответствующего фону изображения, в результате увеличивается отношение сигнал/шум при регистрации малоконтрастных изображений.

Устройство, изготовленное согласно данному изобретению, применяется для регистрации малоконтрастных изображений в видимом и ближнем инфракрасном спектральных диапазонах. В устрочстве используются специально разработанные диссекторы. При регистрации иэображений, контраСтность которых составляла 10, применение данного устройства позволяет увеличить величину полезного сигнала в 70 раз, а для изображений с контрастностью 10 4 — в

310 раз, Одновременно с этим отношение сигнал/шум увеличилось в 2 — 3 раза.

Устройство для регистрации малоконтрастных изображений, содержащее диссектор с отклоняющей системой, соединенной с генератором развертки, причем коллектор диссектора соединен через конденсатор с блоком регистрации и через резистор — с шиной нулевого потенциала, выводы фотокатода, анода и эмиттеров диссектора подключены к соответствующим выходам блока делителей напряжения, один из входов которого подключен к шине нулевого потенциала, а другой — к шине отрицательной полярности источника питания, шина положительной полярности которого соединена с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/шум, один из промежуточных эмиттеров диссектора подключен через резистор к шине положительной полярности дополнитель703918

Составитель И. Горелова

Техред О. Луговая Корректор М. Демчик

Тираж 775 Подписное

Редактор Т. Янова

Заказ 7823/47

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но введенного источника питания; — Шика-отрицательной полярности которого соединена с нулевым потенциалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Быков P. Е. и Коршунов Ю. Ф. Телевидение в медицине" и биологии. Л., «Энергия», 1968, с. 64 — 72.

2. Телевидение. Под редакцией Шмакова П. В. М., «Связь», 1970, с. 123 †1.