Устройство для автоматическойкомпенсации неравномерности фонавидеосигнала

 

(щ 794771

ОП ИСАНИ

Союз Соватских

Социалистических

Реслублнк

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.01.79 (21) 2720087/18-09 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 04 N 5/14

Государственный комнте:

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.01.81. Бюл лстси| _#_ 1

Дата опубликования описания 07,01.81 (53) УДК 621.397 (088.8) Б. Н. Бычков, Н. Н. Кузнецов, В. П. Кузьмин, С. А, Сапожников и Б. С. Тимофеев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

КОМПЕНСАЦИИ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

ФОНА ВИДЕОСИГНАЛА

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам автоматического регулирования параметров видеосигнала, может использоваться в телевидении, радиолокации, дефектоскопии, вычислительной и измерительной технике для автоматической компенсации неравномерности фона видеосигнала от различных датчиков.

Известно устройство для автоматической компенсации неравномерности фона видеосигнала, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, первый блок памяти, интерполятор, блок введения корректирующего сигнала и первый блок сравнения, а также датчик видеосигнала, вход которого соединен со вторым выходом синхронизатора, а выход подключен к второму входу блока введения корректирующего сигнала, формирователь опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, и генератор приращения корректирующего сигнала 1Ц.

Однако известное устройство обладает низкой точностью автоматической компенсации неравномерности фона.

Целью изобретения является повышение точности компенсации неравномерности фона без искажения передаваемого видеосигнала.

Для этого в устройство, содержащее последовательно соединенные синхрониза5 тор, первый блок памяти, интерполятор, блок введения корректирующего сигнала и первый блок сравнения, а также датчик видеосигнала, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, а выход

10 подксиочен к второму входу блока введения корректирующего сигнала, формирователь опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу псрвого блока сравнения, и генератор приращения (15 корректирующего сигнала, введены последовательно соединенные реверсивный счетчик, второй блок сравнения, первый сумматор, третий блок сравнения и второй блок памяти, второй вход которого под90 ключен к выходу первого сумматора, третий вход соединен с вторым выходом второго блока сравнения, четвертый вход подключен к первому выходу синхронизатора, а выход второго блока памяти соединен с

25 вторым входом первого сумматора, формирователь пороговых уровней, первый выход которого подключен к второму ьходу второго блока сравнения, а второй выход подключен к второму входу третьего блока ио сравнения, второй выход которого соеди79477 сн с входом генератора приращения коррсктирующсго сигнала, и второй сумматор, iioрвый axon KoToporo iioAa iio oH к иТорому выходу первого блока памяти, второй— подключен к выходу генератора приращсния корректирующего сигнала, а выход второго сумматора соединен с вторым lixoдом первого блока памяти, при этом вы«од псрвого блока сравнения подключен к управляющему входу рсверспвного счетчика, счетный вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен и установочному входу реверсивного счетчика, причем блок введения корректирующего сигнала выполнен в виде сумматора.

На чертеже привсдена структурная электрическая схема прсдлагаемого устройства.

Устройство содержит синхронизатор 1, первый блок памяти 2, интерполятор 3, блок 4 введения корректирующего сигнала, первый блок сравнения 5, датчик G видеосигнала, формирователь 7 опорного напряжения, генератор 8 приращения корректирующего сигнала, рсверсивный счетчик 9, второй блок 10 сравнения, первый сумматор 11, третий блок 12 сравнения, второй блок 13 памяти, формирователь 14 пороговых уровней и второй сумматор 15.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с выхода датчика видеосигнала 6, развертывающего обыкновенный белый фон, подается на один вход блока 4. Для компенсации неравномерности фона видеосигнала на другой вход блока 4 поступает с интерполятора 3 корректирующий сигнал, который вычитается из передаваемого видеосигнала для того, чтобы скорректированный видеосигнал на выходе блока 4 имел постоянную амплитуду, равную уровню белого. Скорректированный видеосигнал подается на один вход блока 5, на другой вход которого с выхода формирователя 7 поступает опорное напряжение, уровень которого соответствует теоретической амплитуде видеосигнала от обыкновенного белого фона. Блок 5 сравнивает амплитуду скорректированного видеосигнала с уровнем опорного напряжения и формирует бинарно-квантованный сигнал. Если амплитуда видеосигнала превышает уровень опорного напряжения, ro на его выходе формируется уровень логического нуля, в противном случае формируется уровень логической единицы. Таким образом, значение бинарно-квантованного сигнала определяет результат компенсации неравномерности фона видеосигнала, а, следовательно, в направление изменения корректирующего сигнала в любой точке развертываемой области. Корректирующий сигнал формируется только в опорных точках развсртывасмой области и хранигся

I1o

b5

56

6Г

4 в цифровом коде в ячейках блока 2, число которых равно числу опорных точек. Точность оценки компенсации неравномерности фона в опорной точке по значению бипарно-квантованного сигнала в этой точке снижается при уменьшении отношения сигнал/шум в видеосигнале и низка при сго малом значении. Следовательно, при этом будет низкой и точность компенсации неравномерности фона. В предлагаемом устройстве производится более точная оценка компенсации неравномерности фона в каждой опорной точке путем пространственно-временной обработки результатов компенсации в пределах каждого пз элементарных участков, на которые разбивается развертываемая область, и в центрах которых находятся опорные точки. Эта обработка производится до тех пор, пока не будет с заданной достоверностью определено направление очерсдного шага изменения корректирующего сигнала для данIo?i опорной точки. Для этого бинарноквантованный сигнал поступает на управляющий вход счетчика 9, а на его счетный вход с выхода синхронизатора 1 проходят тактовые импульсы, частота которых определяет количество выборок бинарно-квантованного сигнала в пределах элементарного участка вдоль строчного направления развертки, В начале каждого элементарного участка вдоль строчного направления развертки на установочный вход счетчика 9 поступают с выхода синхронизатора 1 импульсы начальной установки, устанавливающие на выходе счетчика 9 начальный средний код. Счетчик 9 после начальной установки суммирует или вычитает тактовые импульсы в течение длительности элементарного участка вдоль строки в зависимости от значения бинарно-квантованного сигнала в момент прихода тактовых импульсов, второй блок сравнения (10) в конце каждого элементарного участка в строчном направлении производит сравнение результата накопления выборок бинарно-квантованного сигнала, выражен ноп в цифровом коде, снимаемого со счетчика 9, с двумя порогами, выраженными также в цифровых кодах и поступающими с первого выхода формирователя 14. При превышении одного из порогов с первого выхода блока 10 поступает импульс превышения порога на вход записи блока 13.

На втором выходе блока 10 формируется число +1 в прямом двоичном коде, либо число — 1 в дополнительном двоичном коде в зависимости от того, какой из двух порогов превышен, и, следовательно, принимается решение, что скоррсктированный сигнал выше опорного уровня или ниже его для данной строки элементарного участка. Числа + 1 или — 1 поступают на один вход первого сумматора (11), на другî i вход которого с выходов второго блока па794771

5 5

6Ю

5 мяти (13), с ячейки, соответствующей данному элемснтарному участку, подастся в прямом двоичном кодс число, отражающее результат накопления рсшсиий, принятых при анализе предыдущих строк данного элементарного участка. Результат суммирования с выхода сумматора 11 поступает на информационньш вход блока 13 и записывается импульсом превышения порога в ту ячейку блока 13, в которой формирустся результат накопления решений в направлении кадровой развертки для данного элементарного участка. Г1ри этом смспа ячеек блока 2 и блока 13 осуществляется синхронно с разверткой путем подачи управляющих сигналов с выхода синхронизатора 1 на адресные входы блоков 2 и 13.

Кроме того, с выхода сумматора 11 результат накопления в кадровом направлении решений о значении скорректированного сигнала по строкам для данного элементарного участка поступает на вход блока 12, где сравнивается с двумя порогами, выражсннььми в цифровых кодах и подаваемыми с второго выхода формирователя 14. При превышении одного из порогов с псрвого выхода блока 12 поступаст на вход г.снератора 8 импульс превышения порога. При этом генератор 8 формирует число + 1 в прямом двоичном коде, либо число — 1 в дополнительном двоичном коде в зависимости от того, какой из двух порогов был превышен. Таким образом, принимается решение об изменении корректирующего сигнала на шаг в соответствующую для данной опорной точки сторону.

На втором выходе блока 12 формируется начальный средний код, который подается на информационный вход блока 13 и записывается в ячейку памяти, соответствующую тому элементарному участку, для которого произошло превышение порога.

При этом подготавливается данная ячейка блока 13 для анализа скорректированного сигнала в кадровом направлении в пределах данного элементарного участка с применением измененного на шаг корректирующего сигнала. Числа +1 или — 1 с выхода 8 поступают на один вход сумматора

15, на другой вход которого подается с соответствующей ячейки блока 2 в цифровом коде корректирующий сигнал для данной опорной точки. Измененный на единицу корректирующий сигнал с выхода сумматора 15 записывается в данную ячейку блока 2. Как указывалось ранее, корректирующий сигнал формируется лишь в опорных точках развертываемой области и хранится в цифровом коде в ячейках блока 2.

Для воспроизведения корректирующего сиг нала в промежуточных точках используется иптсрполятор 3, Для этого с блока 2 считываются корректирующие сигналы одновременно для четырех опорных точек, внутри которых расположен развертываюrl0

Ir5

6 щий луч. Считываемые такими группами корректирующие сигналы подаются на вход интсрполятора 3. Интерполятор 3 формирует объединенный аналоговый корректирующий сигнал для каждой точки развертываемой области, который представляет собой взвешенную сумму корректирующих сигналов от четырех соседних опорных точек с весами, пропорциональными расстояниям от данной точки до этих опорных точек. Объединенный корректирующий сигнал поступает на вход блока 4, где вычитается из исходного видеосигнала.

Следовательно, устройство для автоматической компенсации нсравномерности фона видеосигнала прсдставляет собой множество замкнутых систем шагового авторегулирования, число которых равно количеству выбранных опорных точек развертываемой области.

Таким образом, введение в устройство новых функциональных узлов выгодно отличает его от прототипа, так как при этом используется на каждом шаге формирования корректирующего сигнала пространственно-временная обработка результатов компснсации в каждом элементарном участке развертываемой области до тех пор, пока не будет с заданной достоверностью определено направление очередного шага изменения корректирующего сигнала для опорной точки, находящейся в центре данного элементарного участка, что позволяст повысить точность компенсации неравномерности фона видеосигнала предлагаемого устройства по отношению к прототипу в 1,5 — 2 раза при отношении сигнал

/шум, равном б и в 2,5 — 3 раза по отношении сигнал/шум, равном 2.

Кроме того, аддитивное введение корректирующего сигнала в видеосигнал путем выполнения в предлагаемом устройстве блока введения корректирующего сигнала в виде сумматора позволяет устранить искажение передаваемого видеосигнала после компенсации неравномерности фона.

Формула изобретения

Устройство для автоматической компенсации неравномерности фона видеосигнала, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, первый блок памяти, ицтсрполятор, блок введения корректирующего сигнала и первый блок сравнения, а также датчик видеосигнала, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, а выход подключен к второму входу блока введения корректирующего сигнала, формироватсль опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, и генератор приращсния корректирующего сигнала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

794771

Составитель Б. Позоровская

Техред И. Пенчко

Редактор Г. Петрова

Корректор Л. Куклина

Изд. No 101 Тираж 712

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 8674

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

7 точности компенсации неравномерности фона без искажения передаваемого видеосигнала, введены последовательно соединенные реверсивный счетчик, второй блок сравнения, первый сумматор, третий блок, сравнения и второй блок памяти, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, третий вход соединен с вторым выходом второго блока сравнения, четвертый вход подключен к первому выходу синхронизатора, а выход второго блока памяти соединен с вторым входом первого сумматора, формирователь пороговых уровней, первый выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, а второй выход подключен к второму входу третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входом генератора приращения корректирующего

8 сигнала, и второй сумматор, первый вход которого подключен к второму выходу первого блока памяти, второй — подключен к выходу генератора приращения корректирующего сигнала, а выход второго сумматора соединен с вторым входом первого блока памяти, при этом выход первого блока сравнения подключен к управляющему входу реверсивного счетчика, счет,1О ный вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен к установочному входу реверсивного счетчика, причем блок введения корректирующего сигнала выполнен в виде сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1334048, кл. Н 04 N 5/14, 1973 (прототип).