Аналого-цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений

 

О П И С А Н И E 984036

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-вуР 191681

)$g) + К з (22) Заявлено 0 1180 (21) 2999354/18-21

I с присоединением заявки МН 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений в открытий (23) Приоритет— (33) УДК, 681 ° 325 (088.8) Опубликовано 231282. Бюллетень Но 47

Дата опубликования описания 2 1232

li 3

В.Г. Наливкин, И.В. Барбашов, О.И. Торбами В.Я. Хавер с с „„,:: (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) AHAJIOI О-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ НЕПОДВИЖНЫХ ШТРИХОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к электр связи и может быть использовано в .факсимйльных аппаратах для передачи штриховых изображений.

По основному авт.св. 9 197681 известен аналого-цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений, содержащий пороговый элемент, местный импульсный генератор выходной триггер и блок квантования по длительности, первые вхоцы которого подключены к местному импульсному генератору, а вторые входы соединены с выходом порогового эле:,мента непосредственно и через инвер,тор, а выходы — с раздельными управляющими входами выходного триггерами).

Однако очень широко в настоящее время в факсимильной технике для сопряжения фотоэлектрического преобразователя с каналом связи, а также при передаче информации по каналу связи используется амплитудная модуляция.

В этом известном устройстве не отсутствует возможность точного . формирования цифрового сигнала иэ амплитудно-модулированного сигнала штриховых изображений.

Цель изобретения — повышение точности формирования цифрового сигнала иэ амплитудно-модулированного сигнала штриховых изображений, Поставленная цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой преобразователь дополнительно введены детектор, блок формирования импульсов квантования, инвертор, триггер и блок квантования по длительности, первые входы которого подключены к блоку формирования импульсов квантования, вход которого соединен с шиной сигнала несущей частоты амплитудно-модулированного сигнала иэображения, вторые входы дополнительного блока квантования по длительности соединены непосредственно и через дополнительный инвертор с выходом порогового элемента, вход которого соединен через детектор с входной шиной амплитудно-модулированного сигнала иэображения, а выходы дополнительного блока квантования по длительности соединены с раздель-. ными управляющими входами дополнительного триггера, выход которого подключен к второму входу блока кван« тования по длительности.

984036

На фиг,1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 осциллограммы, поясняющие принцип работы устройства.

Аналого-цифровой преобразователь содержит детектор 1, пороговый эле- . мент 2, блок 3 формирования, местный импульсный генератор 4, блок 5 — 8 квантования по длительности, выполненные на элементах совпадения, а также инвертор 9 и триггер 10.

Аналого«цифровой преобразователь работает следующим образом.

Аналоговый сигнал (Фиг.2а), предварительно промодулированный сигналом несущей частоты f поступает на вход детектора 1. Модулированный сигнал (фиг.26) детектируется детек тором 1 и поступает на вход порогового элемента 2 (фиг.26) .

На фиг.2а, 6 черным. штрихом изображения соответствует минимальный сигнал (провалы), а бельм штрихам максимальный сигнал.

Блок 3 формирования импульсов квантования формирует из сигнала несущей частоты импульсы квантования минимальной длительности с частотой следования, .равной Я„з — — 2 fH сдвинутые на величину - - относительно

4f несущей частоты, так что вершина их совпадает с максимумом амплитуды сиг нала несущей частоты (фиг. 2ä) .

Блок формирования импульсов квантования представляет собой последовательно соединенные диффенерцирующ цепочку, детектор и линию задержки (не показано) и формирует сигнал (фиг.2д) .

Сформированный по амплитуде сигнал (фиг.21.) с выхода порогового элемента 2 подается на первый элемен б совпадения непосредственно, а на второй элемент 5 через инвертор 9.

На вторые входы элементов 5 и 6 сов падения подводятся стробирующие импульсы с блока 3 формирования импульсов квантования (фиг.2д).

На выход элемента б совпадения проходят импульсы блока 3 формирования импульсов квантования, совпадающие с импульсами порогового элемента

2. На фиг.2 это соответствует сигналу от белых штрихов.: Для надежности совпадения импульсы (фиг.2д) блока !

3 формируются совпадающими посередине с импульсами продетектированной . несущей частоты, т.е. обеспечивается сдвиг на Д-. импульсов (фиг.2Э) бло- ка 3 по сравнению с передним фронтом импульсов (фиг.2ъ) на выходе порогового элемента 2. Первый импульс на выходе элемента б устанавливает триггер 10 в единичное состояние падения. На выход элемента 5 пройдут импульсы квантования (фиг.2а), кото.рые совпадают с инвертированными импульсами порогового элемента 2 ° На фиг.2 это соответствует черным штрихам. Первый импульс на выходе элемента 5 совпадения, т.е. первый последующий импульс после последнего импульса, на выходе элемента б совпадения установил триггер 10 в нуле10 вое состояние (Фиг.2a).

Цифровой сигнал (фиг ° 2е) с выхода указанного триггера поступает на совершенно аналоговый блок, состоящий из элементов 7 - 10, где осуществ)5 ляется квантование по длительности стробирующими импульсами (фиг.2я) рабочей тактовой (канальной) частоты

Е, от местного импульсного генерато" ра 6. синхронизированными со стробирующими HMII jj JIb c ctMH H B IIpHBMe И з условия обеспечения минимума искажений длительности сформированного цифрового сигнала (ошибки квантования) частоты стробирующих импульсов (выбираются Равными К„з = тйр„ где .m - целое кратное число, .значйтельно большее единицы (m Ъ 100, реально ю = 100-1000) . Рабочая частота

f может изменяться в зависимости от скорости работы по каналу связи.

Блок из. элементов 7 — 10 на рабочей тактовой частоте f+ работает аналогично блоку, состоящему из элементов 5, б, 9, 10. На выходе устую ройства получаем сигнал (фиг.2 s) для

З5 передачи по дискретным канал -связи.

Использование в предлагаемом устройстве новых элементов позволяет непосредственно амплитудно-модулит40 рованный видеосигнал преобразовать в цифровую форму.

При аналого-цифровом преобразовании аналогового сигнала известным преобразователем точность формирова45 ния оценивается ошибкой формирования, определяемой как д= — с гс coS — 2—

«2 1Г %-e

7 Ч 1-В

Вмин мс кс (+

В щакс

"Ьмин

- ( (фиг.2е) .

В инверторе 9 сигнал (Фиг,2ъ) с порогового элемента 2 инвертируется и поступает на вход элемента 5 сов50 где В нормнрованная яркость штрихов изображения;

h — - порог ограничения„.

V - -коэффициент апертурных искажений, равный, как правило, 55

0,81.

Реально иэображение имеет диапазон изменения яркостей В - В с,„ . для этого диапазона существует оптимальное значение порога Ьо, когда ошибка и минимальна.

984036 макс .

$+ +

1 мс>кс

Вм>,>н

Ap= х (" Вм„н

1-вмакс

"х "х

Поскольку штрихи, из которых состоит любое штриховое черно-белое иэображение, не связаны никакими закономерностями с fp,, то часть сформированных. импульсов от штрихов, „цлительность которых меньше Т =

=-1 — . и несинфазна с рабочими тактами (находятся внутри между рабочими тактовыми импульсами генератора 6) ,будет теряться, т.е. не будет проходить на выход устройства. Таким образом, снижение точности формирования приводит к снижению надежности формирования дискретных сйгналов (потери части узких штрихов) ..

Поэтому р у (, 4 (О ф д рт.где N> — разрешающая способность изображения, лин/мм; пк - скорость строчной разветки изображения, мм/с .

Соответственно f выбирается равной

Иаксимальная ошибка формирования для предлагаемого устройства после ,цифрового преобразования на определяется как мс кс= 1 4 о, 8)+h („з) >

1 1 I где d(T„ )=T„ N„n„=@„g n - нормированная ошибка дикретизации во

1 времени с Т кв

Выбирая Гкз ) f pr, можно обеспечить снижение второй составляющей. При .

Если Ь Ь>,В) = 0,07> то л(Т>>з)

= 0,05, а общая ошибка а=0,07+0,005

= 0 75 ° Практически, выбирая в)100, -можно уменьшить д(Ткз) .до очень малой;величины, которую можно не учи5 тывать.

Таким образом, эффективность изобретения заключается в обеспече,нии высокой надежности цифрового

10 преобразования амплитудно-модулированного сигнала путем сохранения высокой точности формирования.

15 Формула изобретения

Аналого»цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений по авт.св. У 197681, о т л и20 ч а ю шийся тем, что, с целью

:повышения точности формирования цифрового сигнала из амплитудно-модулированного сигнала штриховых изображений, в него .дополнительно введе25 ны детектор, блок-формирования им-,. пульсов квантования, инвертор-триггер и блок квантования по длительности, первые входы которого подключены K блоку формирования импульсов

ЗО..квантования, вход которого соединен с шиной сигнала несущей частоты амп-. литудно-модулированного сигнала изображения, вторые входы дополнительного блока квантования по длительности35 соединены непосредственно и через дополнительный инвертор с выходом порогового элемента, вход которого соединен через детектор q входной шиной амплитудно-модулированного сигнала иэображения, а выходы допол46 нительного блока квантования по длительности соединены с раздельными управляющими входами дополнительного триггера, выход которого подключен к второму входу блока квантования

45 по длительности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

® .9 197681, кп. Н 03 К 13/20, 1966 (прототип) .