Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с зарядовой связью Советский патент 1987 года по МПК H04N5/225 H04N5/335 

1

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в составе передающих телевизионных (ТВ) камер на фоточувствительнььч приборах с зарядовой связью (ФПЗС) бытового, прикладного и вещательного телевидения.

Цель изобретения - повышение ка- 1чества телевизионного изображения за счет выравнивания чувствительности ФПЗС в чередующихся полях.

На фиг,I представлена структурная электрическая схема передающей ТВ камеры на ФПЗС, на фиг .2-временные дна раммы в различных точках схемы.

Передающая ТВ камера на ФПЗС (фиг.1) содержит последовательно соединенные блок 1 ФПЗС, пиковый детектор 2, блок 3 выборки-хранения, фильтр 4, сумматор 5 и формирователь 5 напряжения накопления. Выход посг ; леднего соединен с управляющим входом блока 1 ФПЗС, выход синхронизации которого подключен к входу синхрониза- ции формирователя 6 напряжения накопления, Кроме того, камера содержит последовательно соединенные блок 7 вычитания, первый вход которого сое

динен с выходом пикового детектора 2, а второй - с выходом блока 9 вы- борки-хранеИия, стробируемьш интегратор 8 и ключ 9, а также блок 10 управления. Поскольку блок 1 ФПЗС пр дназначен для преобразования двумерного пространственного распределения уровней яркостей на освещенной светочувствительной поверхности Е (х,у) в одномерный выходной электрический сигнал, являющийся функцией времени Ug (t), он содержит объектив, проецирующий изображение наблюдаемого объекта на светочувствительную поверхнесть ФПЗС, предварительный видеоусилитель, формирователи фаз и преобразователи уровней секций накопления, памяти и выходного регистра, а также синхрогенератор, обеспечивающий перечисленные узлы необходимыми импульсными последователь- д поступает на формирователь 6 напряностями.

Пиковый детектор 2 представляет собой пиковый детектор со сбросом и может -быть выполнен, например, по схеме измерителя амплитудных значений.

Блок 3 выборки-хранения внтолняет- ся, например, по схеме аналогового коммутатора с памятью.

fO

15

20

м 25т

8А0022

Стробируемый -т нтегратор 8 работает в режимах интегрирования и хранения и выполняется, например, по схеме инвертирующего интегратора. 5 Фильтр 4 может быть вьтолнен например, по схеме интегропропорциональ- ного или пропорционально-интеграль- но-дифференциального звена.

Ключ 9 представляет собой электронный аналоговый коммутатор и может быть выполнен на микросхеме 590 КН 5.

В блоке 7 вычитания и сумматоре 5 могут использоваться микросхемы 544УД1А, представляющие собой операционные усилители с малыми значениями входных токов и напряжений смещения нуля.

Техническая реализация блока 10 управления не представляет особых трудностей, в нем могут быть применены цифровые микросхемы 533 серии , (триггера 533ТВ6, инверторы 533ЛН1, 533ЛН2 и логика 533ЛА9).

Устройство работает следующим образом.

Сигнал положительной полярности с выхода блока 1 ФПЗС (фиг.2а) поступает на вход пикового детектора 2. Выходное напряжение пикового детектора 2 (фиг.2е), пропорциональное максимальной освещенности в поле, запоминается во время гасящего импульса полей (ГИП на фиг.28 и про- JC межуток времени .t записи на фиг.2 г) блоком 3 выборки-хранения и хранится в течение всего следующего поля (фиг.2). После записи информации в блок 3 выборки-хранения в момент времени сброса (фиг.2а) происходит обнуление пикового детектора 2. В фильтре 4 с постоянной времени, обеспечивающей необходимый запас устойчивости системы автоматической регулировки чуветвительности, разница между напряжением с блока 3 выборки-хранения и опорным уровнем (не показан) который формируется в фильт-- ре 4, усредняется и через сумматор 5

30

40

45

жения накопления. От величины входного напряжения зависит время накопления в выходном сигнале формирователя 6 напряжения накопления (t накопления на фиг.2А). Величина времени накопления определяет чувствительность ФПЗС, а следовательноj и уровень сигнала на выходе блока I ФПЗС, При нулевом значении напряжения на входе формирователя 6 напряжения накопления время накопления (tHo) равно номинальному значению и составляет примерно 14 .мс.

При уменьшении освещенности уров- ни сигналов на выходах блока 1 ФПЗС и пиковопо детектора 2 снижаются, величина напряжения на входе фильтра 4 становится меньше опорного уровня , отрицательное напряжение на его выход е постепенно растет, что приводит к про порциональному увеличению величины выходного сигнала блока 1 ФПЗС за счет увеличения времени накопления (в пределе от t до t, 18,4 мс).

-макс

При увеличении освещенности величина напряжения на входе фильтра 4 становится больше опорного уровня, и положительное напряжение на его выходе, изменяя время накопления

пределе от t

Ном

до t

мин

0).г

уменьшает величину выходного сигнала блока 1, ФПЗС, поддерживая его на . определенном уровне.

При различной чувствительности ФПЗС в чередующихся полях уровни сигнала соседних полей неодинаковы ( Л U на фиг.2а,е,ж). Имеющаяся в сигналах с пикового детектора 2 и блока 3 выборки-хранения разность вычисляется блоком 7 вычитания (фиг.2г) и в мо-. менты времени .t стробирования .(фиг.2Ь) поступает на вход строби- руемого интегратора 8. От величины и знака напряжения на его вьноде (фиг.21|) которые через ключ 9 с частотой полей подключается к другому входу сумматора (фиг.2 к), зависит величина и знак приращения времени накопления fit, компенсирующего неO

5

0

5

0

f

0

одинаковость уровней сигнала в соседних полях (фиг.2ч).

Таким образом, происходит автоматическое выравнивание чувствительности ФПЗС в чередую1цихся полях, повы- шающее качество ТВ изображения.

Формула изобретения

Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с за- рядовой связью (ФПЗС), содержащая последовательно соединенные блок ФПЗС и пиковый детектор, а также, фильтр и формирователь напряжения накопления, выход которого соединен с управляющим входом блока ФПЗС, выход синхронизации которого подключен к входу синхронизации формирователя напряжения накопления, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества телевизионного изображения за счет вьфавнивания чувствительности ФПЗС в чередующихся полях, в нее введены блок выборки- хранения, включенный между выходом пикового детектора и входом фильтра, и последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого соединен с выходом пикового детектрра, а второй вход - с выходом блока выборки-хранения, стробируемый интегратор, ключ и сумматор, второй вход которого соединен с выходом фильтра, а выход - с управляющим входом фор1ми- рователя напряжения накопления, а также блок управления, вход синхронизации которого соединен с выходом синхронизации блока ФПЗС, а первый, второй, третий и четвертый -выходы соединены соответственно с управляющими входами пикового детектора, блока выборки-хранения, стробируемого интегратора и ключа.

Изобретение относится к телевидению и обеспечивает повышение качества телевизионного изображения за счет выравнивания чувствительнос-- ти фоточувствительного прибора с зарядовой связью (ФПЗС) в чередующихся полях. Блок I ФПЗС преобразует двумерное пространственное распределение уровней яркости на освещенной светочувствительной поверхности в одномерный выходной эл.сигнал. Сформированный эл.сигнал положит. полярности поступает на пиковый детектор 2, который выделяет напряже- ние соотв.макс. освещенности в поле. Во время гасящего импульса это значение запоминается в блоке 3 выборки-хранения и хранится течение всего следующего поля. Фильтр 4 усредняет разницу между напряжением блока 3 выборки-хранения и опорным уровнем. С его выхода сигнал через сумматор 5 поступает на формирователь 6 напряжения накопления. Oj величины входного напряжения зависит время накопления в выходном сигнале формирователя 6 напряжения накопления. Величина времени накопления определяет чувствительность ФПЗС, а, следовательно, и уровень сигнала на выходе блока 1 ФПЗС. С помощью блока 7 вычитания, строби- руемого интегратора 8 и ключа 9 определяется величина и знак приращения времени накопления, компенсирующего неодинаковость уровней сигнала : в соседних полях. Сформированное ими значение поступает на сумматор ,5. 2 ил. k/) Ю ОС f( Uitfxit) ZbCD -{ZbCD (t ./