Устройство компенсации смазывания изображения Советский патент 1985 года по МПК H04N5/21 

фильтр, четвертый интегратор, второй компаратор, второй реверсивный счетчик и второй ЦАП, причем выход второго интегратора подключен к второму входу второго компаратора, выход четвертого интегратора - к второму входу

второго вычитателя, а первый выход синхрогенератора - к вторым входам первого и второго реверсивных счетчиков и к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого интеграторов .

УСТРОЙСТВО ДПЯ КОМПЕНСАЦИИ СМАЗЫВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее электронно-оптический преобразователь (ЭОИ) с передающей телевизионной трубкой с накоплением, видеоконтрольный блок, высоковольтньш блок, блок извлечения квадратного корня, синхрогенератор, последовательно соединенные первьш генератор пилообразного напряжени, первый умножитель, второй умножитель и первый усилитель, выход которого подключен к горизонтальной управляющей катушке ЭОП, последовательно соединенные второй генератор пилообразного напряжения, третий умножитель, четвертый умножитель и второй усилитель, выход которого подключен к вертикальной управляющей катушке ЭОП, причем вход первого генератора пилообразного напряжения соединен с первым выходом синхрогенератора, первым входом видеоконтрольного блока и входом второго генератора пилообразного напряжения, второй выход синхрогенератора соединен с вторым входом видеоконтрольного блока. третий вход которого соединен с выходом передающей телевизионной трубки с накоплением и входом высоковольтного блока, первый выход которого подключен к ускоряющему электроду ЭОП, а второй выход - к входу блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого умножителей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации смазывания изображения, в него введены линия задержки на кадр, первый и второй гребенчатые фильтры, а В первый, второй, третий и четвертый интеграторы, первый и второй вычитате(Л ли, первый и второй компараторы, перс вьй и второй реверсивные счетчики, первый и второй цифро-аналоговые преобразователи (ДАЛ), причем выход передающей телевизионной трубки с накоплением соединен с входом линии задержки на кадр, с входом первого .гребенчатого фильтра и с первым входом первого интегратора, между выN9 ходом первого интегратора и вторым 9 входом первого srмнoжитeля включены последовательно первьй вычитатель, X первый компаратор, первый реверсив ный счетчик и первьй ЦАП, между выходом первого гребенчатого фильтра и вторым входом первого вычитателя включен второй интегратор, между выходом линии задержки на кадр и вторым входом первого компаратора включены последовательно третий интегратор и второй вычитатель, между выходом линии задержки на кадр и вторым входом третьего умножителя включены последовательно второй гребенчатый

Изобретение может быть использова в прикладных телевизионных системах, в частности в телевизионных системах летательных аппаратов для автоматиче кой компенсации скоростного смазывания и 3 о браже ний. Известно устройство для компенсации смазывания изображения, содержащее передающую телевизионную камеру, видеоконтрольный блок, объектив, под вижное зеркало и блок синхронизации. Выход передающей телевизионной камеры соединен с видеоконтрольным блоко и блоком синхронизации, управляющим приводом подвижного зеркала, в котором компенсация движения изображения достигается путем смещения отраженного от подвижного зеркала изображения в соответствии со скоростью движ ния, осуществляемого колебательным или вращательным движением подвижног зеркала lj . Недостатком -устройства являются наличие механических частей, обуслов ливающих низкую надежность и точност системы, а также трудность осуществл ния режима колебаний с кадровой частотой, что обусловливает применение данной системы в основном в малокадровом режиме. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для компенсации смазывания изображения, содержащее электроннооптический преобразователь (ЭОП) с передающей телевизионной трубкой .с накоплением, видеоконтрольный блок, .высоковольтный блок, блок извлечения квадратного корня, синхрогенератор, датчик высоты, два делителя, четыре умножителя, два усилителя, два геИератора пилообразного напряжения, иатчики вертикальной и горизонтапьной составляющих скорости, вертикальную и горизонтальную управляющие катушки. Выходы первого и второго датчиков соответствующих составляющих скорости соединены соответственно с первыми входами первого и второго делителей, вторые входы которьк соединены с выходом датчика высоты. Выходы первого и второго делителей соединены с первыми входами соответственно, первого и второго умножителей, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих генераторов пилообразного напряжения, входы которых соединены с первым выходом синхрогенератора и первым входом видеоконтрольного блока. Второй выход синхрогенератора соединен с вторым входом видеоконтрольного блока. Выходы первого и второго умножителей соединены с первыми входами третьего и четвертого умножителей, вторые входы которых соединены с выходом блока извлечения квадратного корня, вход которого соединен с вторым выходом высоковольтного блока, первый выход которого соединен с ускоряющим электродом ЭОЦ, а вход - с выходом передающей телевизионной трубки с накоплением и третьим входом видеоконтрольного блока. Выходы третьего и четвертого умножителей соединены с входами соответственно первого и второго усилителей, выходы которых соединены с входами горизонтальной и вертикальной управляющих катушек соответственно 2 . В этом устройстве недостаточная точность компенсации смазывания зависит от точности датчика высоты и датчиков вертикальной и горизонтальной составлякнцих скорости за счет суммирования их погрешностей. шение точности компенсации смазьшания изображения. Для этого в устройство компенсаци смазывания изображения, содержащее ЭОП с передающей телевизионной трубкой с накоплением, видеоконтрольный блок, высоковольтный блок, блок извлечения квадратного корня, синхрогенератор, последовательно соединенные первый генератор пилообразного напря жения, первый умножитель, второй умножитель и первый усилитель, выход которого подключен к горизонтальной управляющей катушке ЭОП, последовательно соединенные второй генератор пилоообразного напряжения, третий .умножитель, четвертый умножитель и второй усилитель, выход которого под ключен к вертикальной управляющей .катушке ЭОП, причем вход первого генератора пилообразного напряжения соединен с первым выходом синхрогенератора, первым входом видеоконтрольного блока и входом второго генератора пилообразного напряжения, второй выход синхрогенератора соединен с вторым входом видеоконтрольного блока, третий вход которого соединен с выходом передающей телевизонной трубки с накоплением и входом высоковольтного блока, первый выход которого подключен к ускоряющему электроду ЭОП, а второй выход к входу блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен с вто рыми входами второго и четвертого умножителей, введены линия задержки на кадр, первый и второй гребенчатые фильтры, первый, второй, третий и четвертый интеграторы, первый и второй вычитатели, первый и второй компараторы, первый и второй реверсивные счетчики, первьш и второй цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Выход передающей телевизионной трубки с накоплением соединен с входом линии задержки на кадр, с входом первого гребенчатого фильтра и с первым входом первого интегратора. Между выходом первого интегратора и вторым входом первого умножителя включены последовательно первый вычитатель, первый компаратор, первый реверсивньй счетчик и первый ЦАП. Между выходом первого гребенчатого фильтра и вторым входом первого вычитателя включен второй интегрэ кадр и вторым входом первого компаратора включены последовательно третий интегратор и второй вычитатель. Между выходом линии задержки на кадр и вторым входом третьего умножителя включены последовательно второй гребенчатый фильтр, четвертый интегратор, второй компаратор, второй реверсивный счетчик и второй ЦАП. Выход второго интегратора подключен к второму входу второго компаратора, выход четвертого интегратора - к второму входу второго вычитателя, а первый выход синхрогенератора - к вторым входам первого и второго реверсивных счетчиков и к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого интеграторов. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства компенсации смазывания изображения. Устройство содержит ЭОП 1 с передающей телевизионной трубкой ПТТ 2 с накоплением, с вертикальной управляющей катушкой 3, с горизонтальной управляющей катушкой 4, видеоконтрольный блок 5, синхрогенератор 6, первый генератор пилообразного напряжения тн 7, второй ГПН 8, высоковольтньй блок 9, блок 10 извлечения квадратного корня, линию 11 задержки на кадр, первый интегратор 12, первый гребенчатый фильтр 13, первый вычитатель 14, второй интегратор 15, первый компаратор 16, первьй реверсивный счетчик 17, первый ЦАЛ 18, первый умножитель 19, второй умножитель 20, первый усилитель 21, второй гребенчатый фильтр 22, третий интегратор 23, четвертый интегратор 24, второй вычитатель 25, второй компаратор 26, второй реверсивный счетчик 27, второй ЦАП 28, третий умножитель 29, четвертый умножитель 30, второй усилитель 31, а также ускорянщий электрод 32 ЭОП 1. Устройство работает следукорш образом. При перемещении изображения на мишени ПТТ 2 за время кадра, больше чем на 1/2 элемента изображения, происходит скоростное смазывание изображения обусловленное инер ционностью трубки, что приводит к уменьшению видеосигиала, а в частотной области и If уменьшению верхних пространственных частот изображения. 5 Таким образом, по величине видеосигнала можно оценить степень смазывания изображения и выработать корректирующий сигнал. При электронной компенсации смазывания с целью устранения влияния содержания изображения на точность компенсации сравниваются видеосигналы в двух последующих кадрах при различных сигналах компенсации и в зависимости от -величины видеосигнала в них изменяется сигнал компенсации. Для оценки смазывания отдельно в вертикальном и 1горизонтальном направлениях вьщеляются соответственно вторичный и первичный (кратньш строчной частоте) спектры. Рассмотрим смазывание по одной из координат, например X , так как механизм регулировки одинаков для обоих направлений. Пусть величина смазы вания а п- X эп, где п - 0, 1, 2, .. .; Хзл минимальный размер элемента изображения, воспроизводимого телевизионный системой Считаем, что Е начальный момент времени второй реверсивный счетчик 2 находится в нулевом состоянии и далее начинает считать кадровые синхроимпульсы. С приходом первого синхроимпульса код 0001 поступает на вход iBToporo ДАЙ 28, который вырабатывает напряжение uU цо,„, масштабирующее амплитуду Dpo второго ГПН 8 в третьем умножителе 29 таким образом, чтобы осуществить компенсацию смазывания на мишени ПТТ 2 на один эле мент изображения согласно формуле bU -5- 1 (элемент) , где 5 - чувствительность 2 - число элементов изображе ния, на которое оно смещается при амплитуде нап ряжения на управляющих катушках, равной . При этом результирующее смазывани уменьшается и определяется по формулес1(п-1)Хэд, соответственно возрастает уровень видеосигнала. При сравнении вторым компаратором 26 видеосигнала в текущем кадре, просуммированного вторым интегратором 15, а в предыдущем - четвертым интегратором 24, вы96рабатывается сигнал управления, который разрешает прохождение следующего кадрового синхроимпульса на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 27. Величина смазывания уменьшается еще на один элемент. Уровень видеосигнала вновь увеличивается, и цикл повторяется. Цикличность работы обеспечивается разрядом второго и четвертого интеграторов 15 и 24 во время обратного хода по кадру. Для осуществления сравнения двух соседних кадров служит линия 11 задержки на кадр. Поступление кадровых синхроимпульсов на суммирующий вход счетчика 27 продолжается до тех пор, пока существует смазывание изображения и соответственно увеличение видеосигнала. При осуществлении полной компенсации смазывания происходит уменьшение видеосигнала за счет смазьшания изображения в противоположном направлении. Второй компаратор 26 вырабатывает управляющий сигнал, переключающий кадровые синхроимпульсы на вычитающий вход счетчика 27. Таким образом устраняется перекоррекция смазывания. В результате на счетчике 27 зафиксировано значение величины смазывания, соответствующее оптимальной коррекции, определяемой по максимальному уровню видеосигнала. Второй гребенчатьш фильтр 22 служит для выделения первичного спектра (кратного строчной частоте), определяющего смазывание по горизонтали (оси X). Коррекция смазывания по вертикали осуществляется аналогично. Для вьщеления вторичного спектра, определяющего смазывание по вертикали, служат первый и второй вычитате- ли 14 и 25, первый и третий интеграторы 12 и 23. По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает извлечение информации о смазьшании из самого изображения и автоматическую его коррекцию в обоих направлениях в зависимости от величины смазывания . При этом значительно увеичивается точность компенсации смазывания изображения. Как было указано выше, за счет погрешностей датчиков погрешности компенсации достигают 2%, что соответствует 11 элементам изображения.

Предлагаемая система обеспечивает погрешность компенсации не более одного элемента изображения, что обусловлено дискретностью шага управляющего напряжения, соответствующего элементу изображения.

Таким образом, достигается повышение качества изображения.