Известны передающие телевизионные трубки типа «диссектор, выполняющие функции системы двумерных фильтров пространственной частоты вследствие использования нескольких читающих апертур различной величины и формы. Двумерные фильтры необходимы для построения экономичных татевизионных систем, для рещения ряда задач по распознаванию фигур и в случаях.
Устройства, выполняющие функции двумерных фильтров, основаны на применении нескольких передающих трубок в сочетании с системами оптического расщепления изображения и на применении запоминающих устройств. Использование многотрубочных камер и с-южных запоминающих устройств в ряде случаев неудобно. Для форлгирования реакций двумерных фильтров при совмещении всех анализирующих апертур в одном приборе Наиболее удобны устройства типа «диссектор, у которых области отсчета соседних апертур мало влияют одна на другую.
Известные диссекторы с несколькими одинаковыми апертурами, расположенными вдоль строки развертки, используются для повышения отнощения -сигнала к щуму. Сигналы, создаваемые такими диссекторами, не позволяют формировать реакции системы двумерных фильтров.
Предлагаемая трубка может решать эту задачу как непосредственно, так и в качестве секции считывания у трубок с накоплением.
Схематическое изображение устройства приведено на фиг. 1.
Изображение, подлежащее анализу, -проектируется на фотокатод /. Фотоэлектроны под воздействием электрического поля движутся в направлении к плоскости считывания 2. Фокусирующее магнитное поле, создаваемое катушкой 3 обеспечивает четкую фокусировку электронного изображения в плоскости считывания. Катушки 4 строчного и кадрового отклонений, обеспечивают смещение электронного изображения относительно неподвижной многосекц-ионной апертуры 5, расположенной в пло№ 126910
скости считывания. Совокупность электрических выходов (Многосекционной апертуры 6 позволяет формировать сигналы, соответствующие реакциям системы двумерных фильтров.
На фиг. 2, 3, 4 и 5 показаны варианты расположения областей отсчета многосекционной апертуры, выполняющей функции системы двумернЫХ фильтров.
На фиг. 2 показана многосекцнонная апертура, состоящая из нескольких концентрически расположенных областей. Площадь наименьщей апертуры 7, расположенной в центре, выбрана в соответствии с размером элемента изображения для используемого стандарта четкости. ВНещннй диаметр следующей, кольцевой апертуры 8 приблизительно в два раза больше диаметра круглой апертуры 7. Соответственно в«ещние диаметры кольцевых апертур 9 и 10 также приблизительно в два раза больше, чем их внутренние диаметры.
Для формирования сигнала, описывающего реакцию двумерного фильтра низкой частоты, необходимо сложить с надлежащими весовьши коэффициентами сигналы, создаваемые кольцевой апертурой с заданным внешним диаметром и апертурами, лежащими внутри этого кольца. При этом суммарный сигнал будет практически соответствовать развертке изображения сплошной круглой апертурой с диаметром, равньм внешнему диаметру наружного кольца. Некоторой потерей полезной площади «суммарной апертуры за счет границ между отде.; ьными секциями при тщательном конструктивном выполнении устройства можно пренебречь.
Для формирования сигнала, описывающего реакцию первого двумерного полосового фильтра системы, необходимо из сигнала, создаваемого соответствующей элементарной апертурой 7 вычесть с надлежащим весовым коэффициентом сигнал, создаваемый кольцевой апертурой 8. При формировании сигнала, соответствующего, например, третьему двумерному полосовому фильтру, необходимо сформировать реакцию третьего низкочастотного фильтра при помощи сигналов апертур 7, 5 и 9 и вычесть из этого сигнала с надлежащим весовым коэффициентом сигнал кольцевой апертуры 10. Подбор весовых коэффициентов при формировании реакции полосового фильтра ведется с тем, чтобы добиться нулевой реакции фильтра при передаче поля с равномерной яркостью.
Концентричное расположение апертур позволяет формировать реакции двумерных фильтров при любом законе развертки. При этом, в -принципе, не требуется введение относительных временных сдвигов для складываемых сигналов. Однако при изготовлении кольцевых апертур с малыми диаметрами могут встретиться конструктивные трудности.
На фиг. 3 показана многосекционная апертура, у которой апертуры с малыми диаметрами имеют форму круга и расположены рядом, вдоль направления развертки. Это упрощает конструкцию многосекционной апертуры, но делает необходимым использование линейной строчной развертки и введение относительных сдвигов во времени для некоторых сигналов. Необходимость задержек объясняется тем, что в процессе развертки некоторая деталь изображения пробегает центры апертур 11, 12, 13 и 14 неодновременно. Так как узкополосные линии задержек проще, чем щирокополосные, то удобнее начинать считывание наибольшей, 14апертурой. При суммировании реакций апертур 13 и 14 можно получить реакцию четвертого фильтра низкой частоты, соответствующую сплошной круглой апертуре, площадь которой равна сумме площадей апертур 13 и 14. Чтобы получить, напри.мер, реакцию третьего двумерного полосового фильтра, необходимо вычесть из сигнала, создаваемого апертурой 13, с соответствующим весовым коэффициентом реакцию четвертого низкочастотного фильтра, задержанную на время, в течение которого развертка переместит деталь изображения от центра сумл арной апертуры
(13+14) к. центру апертуры 3. Подобным же образом формируются реакции первого и второго полосовых фильтров.
Области отсчета соседних апертур можно складывать и вычитать как непосредственно, так и при любьгх сдвигах одной области отсчета относительно другой в направлении развертки.
Уровень флюктуационных шумов в сигнале, сформировайном апертурой диссектора, обратно пропорционален диаметру области отсчета. Поэтому в сигналах, несущих информацию о яркости крупных деталей-, уровень флюктуационных шумов будет значительно меньше, чем в сигнале, соответствующем реакции первого полосового фильтра. Это хорошо согласуется со свойствами зреиия, малочувствительного к флюктуациям мелких деталей и очень чувствительного к флюктуациям крупных деталей. Однако в некоторых случаях для уменьшения уровня флюктуационных шумов в сигналах, несуших информацию о мелких деталях, можно использовать известный прием считывания сигнала несколькими одинаковыми апертурами.
Па фиг. 4 в качестве примера показана многосекциоиная апертура с тремя одинаковыми элементарными апертурами /5, 16 и 17, позволяющими уменьшить отношение сигнала к шуму в уз раза. Области отсчета 18, 19 и 20 используются для формирования реакций системы двумерных фильтров, так как это показано на фиг. 2 и 3.
Вследствие конструктивных неточностей, из-за неоднородности вторичной эмиссии с разных участков поверхности мишени и других причин могут возникнуть неоднородности в характеристике «прозрачности для разных участков апертуры. При больших размерах области отсчета это может вызвать так называемые фазовые искажения, которые проявляются в неодииако:;ом воспроизведении контурных очертаний разного направления.
Па фиг. 5 показана многосекционная апертура, у которой, кроме элементарных апертур 21, 22 и 23, расположенных вдоль строки развертки, имеются две элементарные апертуры 24 и 25, центры которых расположены на некотором расстоянии от основной строки развертки. Подобно этому, кроме апертур 26, 27 и 28, также лежащих на основной строке развертки, имеются две более крупные корректирующие апертуры i и 30 в стороне от основной строки развертк-и.
В некоторых случаях целесообразно использовать другое соотношение диаметров круглых апертур, чем в рассмотренных на фиг. 2, 3, 4 и 5 примерах, или другие формы апертур, например прямоугольные или уголковые (распознавание фигур или узоров).
Предмет изобретения
Передающее устройство типа «диссектор, отличающееся тем, что, с целью совмещения функций группы двумерных фильтров пространственной частоты в одном приборе, в секции считывания, используются несколько анализирующих апертур различной площади и формы, обеспечивающих одновременное получение нескольких телевизионных Огналов.
№ 126910
rzz
// /2 /J
