Аналого-цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (is>984037

Союз Советскни

Социалистических

Республик (61)Дополнительное к авт. свид-ву 9 197681 (22) Заявлено 03Л1.80 (21) 2999355/18-21 с присоединением заявки ¹

Р М gw з

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР .. но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (ЩУДК 681.325 (088.8) Опубликовано 23Л2.82. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23Л2.82

I (72) Авторы изобретены я

О.И. Торба и М.И. Буянов (71) Заявитель (54} АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ НЕПОДВИЖНЫХ ШТРИХОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к электросвязи, а именно к факсимильной.связи.

По основному авт.св. Р 197681 известен аналого-цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений, содержащий пороговый элемент, местный импульсный генератор, выходной триггер, блок квантования

Но дантельности, первые входы которого подключены к местному импульсно-му генератору, а вторые входы соединены с выходом порогового элемента непосредственно и через инвертор, а выходы — с разделительными управляющими входами выходного триггера 1).

При передаче переменного изображения, нанесенного на фоне фиксированного изображения, например метеоданных на карте, возникает необходимость обеспечить передачу лишь переменного изображения, так как фиксированное изображение известно на приеме и, кроме того, на его передачу требуется значительное speмя.

Такая необходимость возникает, когда надо оперативно передать метеоданные или полезную информацию с бланков со стандартным фиксированньм иэображением, когда на приеме заведомо известно это стандартное изображение (карта),.ВРемя передачи полезной информации существенно уменьшается, так как передается- лишь полезная информация, которая воспроизводится непосредственно в фиксированное изображение на приеме.

Выполняя фиксированное изображение (карту) меньшей насыщенности, чем переменное изображение, возможно путем амплитудной селекции в пороговом элементе. известного аналогоцифрового преобразователя осуществить отделение сигналов переменного иэображения от фиксированного. Для обеспечения отрыва (выделения) полезного переменного иэображения от фиксированного необходимо установить уровень ограничения h< в пороговом элементе равнын или ниже минимального значения входного сигнала от фиксированного изображения. Но при этом нарушается известное условие по установке оптимального значения уровня ограничения Ьо для штрихового переменного иэображения.

Так как штриховое кэобрайение имеет разброс яркостей Вмнн -Внонс, 984037 то существует оптимальное значение

Ьц порога квантования по амплитуде, при котором ошибка a(h,В) формиро вания минимальна макс мин

1+

1 В,,„„1 Вин д(Ф,5)=1- — arссоs о у мин м1

+ 1

1 - Shha Kc

8gagg ий

1+ +

1-В „с 1-Змеин

)0 о =

1-Емакс 1-ВИЙН где  — нормированная яркость штри хов изображения; 15

Ь - оптимальный порог ограниче ния пороговой схемы;

V - -коэффициент апертурных иска жений равный, как правило, 0,81, 20

В результате снижения уровня ограничения h относительно ho npouc1 ходит сужение сформированных промежутков между импульсами переменного изображения и соответственно расширение непосредственно импульсов переменного изображения. Сужение сформированных промежутков между импульсами для одиночного узкого черного штриха переменного изображения. меньше выбранного периода квантования З0

Ткэ приводит к возможной потере промежутка между импульсами на выходе аналого-цифрового преобразователя.

Для исключения потери импульсов и промежутков между импульсами пере- 35 менного изображения необходимо уве1 личение частоты квантования fK -- . аналого-цифрового преобразователя, что, в свою очередь, ведет к расширению спектра канала связи, необхо- 40 димого для передачи переменного изображения.

Цель изобретения — повышение точ- . ности и надежности формирования. диск- 45 ретных сигналов переменного штрихового изображения, выделяемого на фоне фиксированного иэображения при неизменной частоте квантования.

Эта цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой преобразователь введен блок коррекции длительности импульсов, выполненный в виде элемента задержки, элемента ИЛИ и инверторов, вход первого из которых соединен с выходом порогового элемента, а выход — непосредственно с первым входом элемента ИЛИ и через элемент задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через второй инвертор соединен с вторым 60 входом блока квантования по длительности Ъ

На фиг,l представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг.2 - эпюры напряжений, 65 поясняющие работу аналого-цифрового преобразователя.

Аналого-цифровой преобразователь содержит пороговый элемент 1, блок

2 коррекции длительности импульсов, блок квантования по длительности, выполненный на элементах 3 и 4 совпадения, инвертор 5, местный импульсный генератор б и выходной триггер 7.

Блок 2 коррекции длительности импульсов состоит из двух инверторов

8 и 9, элемента 10 задержки и элемента ИЛИ 11.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый сигнал (фиг,2a), возникающий при сканировании переменного (пер. 1, пер.2, пер.3, пер,4) и фиксированного (фикс.) иэображений поступает на вход порогового элемента 1. На фиг.2 белым штрихам соответствует максимальное значение сигнала, а черным штрихам — низкое значение сигнала. Для обеспечения разделения сигналов переменного и фиксированного изображения порог ограничения по амплйтуде h ïîðîãoвого элемента устанавливается равньм или несколько ниже самого наименьшего значения величины -сигнала фиксированного иэображения, Но это не соответствует оптимальному значению порога ограничения по амплитуде h, С выхода элемента 1 сигнал (фиг.25) подается на блок 2 коррекции длительности импульсов, где происходит расширение длительности промежутков между импульсами для черных штрихов на величину at (фиг.2е).

В блоке 2 коррекции длительности импульсов входной сигнал (фиг.2Б) инвертируется инвертором 8 (фиг.2s) и подается на один из входов элемента ИЛИ 11 непосредственно, а на другой вход элемента ИЛИ 11 через элемент 10 задержки, задержанный на величину Dt (фиг.21.). С выхода элемента ИЛИ .11 импульсы (фиг.2д) через инвертор 9 поступают на вход блока квантования по длительности, На выходе блока 2 коррекции длительности импульсов промежутки между импульсами, соответствующие черным штрихам (пер,l, пер.2, пер,3, пер.4), расширяются на величину at, а импульсы для белых штрихов сужаются на at (фиг.2е).

С выхода блока 2 коррекции сигнал (фиг.2e) поступает на элемент 3 совпадения непосредственно, а на элемент 4 совпадения через инвертор 5, На вторые входы элементов 3 и 4 совпадения подводятся стробирующие импульсы (фиг.2ж) от местного импульсного генератора б, синхронизированные со стробирующими импульсами. на приеме. Выходы элементов 3 и 4 совпадения с раздельными управляющими вхо984037 дами выходного триггера 7, на выходе которого формируется цифровой сигнал (фиг. 2 3) .

На-выходе блока 2 коррекции длительности импульсов (фиг,2 е) черным штрихам соответствует сигнал, имеющий нулевое состояние (0 ), белым штрихам наоборот — единичное состояние (1 ). Блок 2 коррекции длительности импульсов выдает расширенный сигнал для черных штрихов (на фиг.2е для минимального сигнала О и суженный для белых штрихов (фиг.2е для 1 ) в той же полярности, что и после порогового элемента 3. Поэтому в корректоре 2 имеются два инвертора 8, 9. Стробирующие импульсы от генератора 6 (фиг.2 ) проходят .через элемент 3 совпадения только при сигнале 1 на ее первом входе, соответствующего белым штрихам, и устанавливают триггер 7 в единичное (1 ) состояние (фиг,2 3) . Одновременно импульсы с выхода блока 2 коррекции длительности импульсов поступают на инвертор 5, где инвер-тируются и далее на первый вход эле- мента 4 совпадения. Через элемент

4 совпадения проходят импульсы от генератора б при единичном сигнале с инвертора 5, что соответствует сиг налу от черных штрихов. Первым проходящим импульсом генератора б, соответствующему черному штриху, триггер 7 устанавливается в нулевое состояние (фиг.2 з), Затем при прохождении через элемент 3 совпадения первого импульса генератора б триг. гер 7 перебросится в единичное состояние и т.п. Так производится цифровое преобразование (квантование) по длительности.

При пороге hq < hp обеспечивающем выделение переменного полезного изображения от фиксированного без блока 2, произойдет уменьшение длительности черных штрихов для переменного (пер.1, пер.2... на фиг.2) изображения и потеря части полезных штрихов (например, пер.2 на фиг.2) .

Это произошло потому, что нарушено условие надежности цифрового преобразования по длительности щ мин кв ° где t<>„„- минимальная длительность черного щтриха;

Т„в — длительность кванта.

Величина Ткв определяется как

Т„в= (("о,8)) g n где a(hp, В) — ошибка формирования при ?

Nq — требуемая разрешающая способность изображения лин мм пк — линейная скорость строчной развертки, Импульсы черных штрихов перемейного иэображения, имеющие длительность меньше fK и по фазе не совпа5 ..дающие с импульсами цифрового преобразования от генератора 6 (фаза сигнала изображения черных штрихов произвольная) — которые находятся между стробирующими импульсами генератора б, теряются в цифровом пре) образователе (элементы 3, 4, 5, 7) и отсутствуют на выходе устройства, Поэтому необходимо до квантования по длительности расширить длительность сигнала от черных штрихов (промежутков между импульсами,фиг,2е) обеспечивая их длительность, равной или больше Тквсогласно вышеуказанного условия.

Например, при h 1 —— 0,35 ошибка формирования равна a(h Ä = 0,35 = В

= 0,08 — 0,22) = 0,62; минимальная длительность черного штриха t+<„gh„)

= 1 — В(Ь„В) = Or38; при ho ошйбка д (hp,В) = О, 08, т. е. а (h<,В) = О, 62 > (ho B) = 0,08, Введение блока 2 коррекции длительности импульсов обеспечивает расширение импульсов черных штрихов переменного изображения на

30 ь = (а(*„, s)-a (ь„s)). где g(h<,В) — ошибка формирования

35 при h„, 1 1

Так at.= (О, 62-0 08) — =0, 54

>хпх Nx пк

Тогда минимальная длительность сигнала черного штриха после блока

40 2 будет

При п1 — — 0,35

К 1 щмин

Ошибка формирования после коррек45 ции равна л(h„,a), т.е. повышается точность формйрования. При этом так цмин= Т„в.

Таким образом, введение блока 2 коррекции (корректора) длительности д импульсов обеспечивает повышение точности и, в конечном итоге, надежности формирования дискретных сигналов для полезного переменного изображения, выделяемого на фоне фиксированного изображения путем амплитудной селекции при h 1 < hp, без уменьшения Ткв(соответственно увеличения f ö = †), т.е. отделение петкв ременного изображения от фиксированного производится без снижения точности и надежности формирования дискретных сигналов для полезного переменного изображения.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь

6S для неподвижных штриховых изображе984037

ВНИИПИ Заказ 9956/75 Тираж 959 Подписное

Филиал ППП "Патент", r .Óæãîðîä, ул.Проектная,4 ний по авт.св. Р 197681, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения точности и надежности формирования дискретных сигналов переменного штрихового изображения, выделяемого,на фоне фиксированного изображения (карте) при неизменной частоте квантования, в него введен блок коррекции длительности импуль» сов, выполненный в виде элемента задержки, элемента ИЛИ и инверторов, вход первого из которых соединен с выходом порогового элемента, а выход - непосредственно с первьм входом элемента ИЛИ и через элемент задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через .второй инвертор соединен с вторым входом блока квантования по длительности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 Р 197681, кл. Н 03 К 13/20, 1966 (прототип).