Устройство для автоматической регулировки режима передающей телевизионной трубки Советский патент 1987 года по МПК H04N5/228 

1

Изобретение относится к области прикладного телевидения и может быт применено для повышения различимост деталей в темных участках изображения и для автоматического локальног регулирования чувствительности телевизионной (ТВ) передающей трубки по полю изображения.

Цель изобретения - повышение ка- честна воспроизведения изображений малоконтрастных объектов посредство расширения динамического диапазона регулировки.

На -фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства для автоматической регулировки режима предающей ТВ-трубки; на фиг. 2 - структурная схема формирователя корректирующего сигнала; па фиг „ 3 структур ная схема амплитудного ограничителя ; на фиг, 4 - временньш диаграммы сигналов; па фиг. 5 - регулировочная характеристика предлагаемо устройства.

Устройство для автоматической регулировки режима передающей ТВ-трубки (фиг. 1) содержит блок 1 передающей ТВ-трубки, управляемый источни

2питания, усилитель 3, вид,еоусили тель 4, формирователь 5 корректирующего сигнала, пиковый детектор 6, амплитудный ограничитель 7, блок-8 вычитания и сумматор 9.

Формирователь 5 корректирующего сигнала (фиг. 2) содержит коммутато 10, четыре блока П-14 сглаживания, два генератора 15 и 16 пилообразного напряжения кадровой частоты и генератор 17 пилообразного напряжения строчной частоты. Амплитудный огранчитель 7 (фиг. 3) содержит усилител 18 с управляемым коэффициентом усиления, источник 19 опорного напряжения, дифференциальный усилитель 20, фильтр 21 и измеритель 22 размаха.

Устройство работает следующим образом.

Блок I передающей телевизионной трубки воспринимает световой поток от отображаемой сцены и вырабатывает ТВ-сигнал (фиг. 4а), усиливаемый далее видеоусилителем 4.. Пиковое ил .квазипиковое значение уровня видеосигнала измеряется пиковым детекто- ром 6 и через сумматор 9, усилитель

3и управляемьш источник 2 питания воздействует на режим работы передающей ТВ-трубки в блоке 1, обеспечи-

5

5 0

0 5

0 g

Б

вая тем самым адаптацию ее чувствительности в соответствии с изменениями освещенности сцены.

Видеосигнал с выхода видеоусилителя 4 воздействует также на формирователь 5 корректирующего сигнала, в котором коммутатор 10 распределяет TB-cnrH an попеременно на четыре блока II-14 сглаживания. Каждый из них усредняет сигнал в одном из четырех квадрантов изображения. Блоки II и 12 соответствуют квадрантам, расположенным друг под другом в направле- 1ши кадрового сканирования в левой

половине растра, их выходные сигналы определяют начальное и конечное значения пилообразного напряжения кадровой частоты, вьфабатываемого генератором 15. Оно, следовательно, отражает неравномерность изображения в левой части растра. Аналогичным образом пилообразное напряжение кадровой частоты, выра батываемое генератором 16 по сигналам блоков 13 и 14 сглаживания, отражает неравномерность изображения вдоль направления кадрового сканирования в правой части растра. Выходные пилообразные напряжения .генераторов 15 и 16 фиксируют начальное и конечное значения пилообразного напряжения строчной частоты, вырабатываемого генератором 17. Выходное напряжение генератора 17 (фиг. 4 задает для каждой точки изображения свое значение степени корректирования, определяемое низкочастотной пространственной неравномерностью распределения света в исходной сцене. Ввиду ограниченного диапазона регулирования чувствительности передающей ТВ-трубки реализовать желаемую степень корректирования в блоке 1 не представляется возможным. Поэтому корректирующий сигнал (фиг. 4б) с выхода формирователя 5 распределяют на управление коэффициентом усиления видеоусилител;ч 4 и на подстройку .режима передающей ТВ-трубки (через второй вход сумматора 9, усилитель 3 и управляемый источник 2 питания). Для этого корректирующий сигнал пропускают через амплитудный ограничитель 7, в. качестве которого в простейшем случае может быть использован обычный диодный ограничитель. Амплитудный ограничитель 7 ограничивает корректирующий сигнал (фиг. 4в) на уровне, обеспечивающем полное использование

резервов диапазона регулирования, представляемого передающей ТВ-трубкой в блоке 1. Пока корректирующий сигнал не достигнет порога ограничения в амплитудном ограничителе 7 блок 8 вычитания получает на оба своих входа полностью идентичные сигналы, разность между которыми равна нулю. При этом, следовательно, выходной сигнал блока 8 на управление коэффициентом усиления видеоусилителя 4 не вырабатывается и регулирование происходит посредством, управления чувствительностью передающей ТВ-трубки.

Когда корректирующий сигнал достигнет порога амплитудного ограничителя 7, дальнейшие приращения на его выходе не воспроизводятся (фиг. 4в) и в контур управления чувствительностью трубки не поступают. Одновременно перестают быть идентичными сигналы на входах блока 8 вычитания/ и полученный разностный сигнал (фиг. 4г) начинает поступать на вход управления усилением видеоусилителя 4. Тем самым контур управления усиле- кием видеоусилителя 4 дополняет действие контура управления чувствительностью передающей ТВ-трубки только тогда, когда ресурс диапазона регулирования в последнем оказывается исчерпан.

Если амплитудный ограничитель 7 выполнен в виде инерционного контура с нелинейной регулировочной характеристикой (фиг. 5в), то в нем имеется усилитель 18 с управляемым коэффициентом усиления, выходной сигнал которого измеряется измерителем 22 размаха. Результат измерения после сглаживания фильтром 21 сопоставляется с опорным напряжением источника 19 с помощью дифференциального усилителя

20, выходной сигнал которого управля- 45 малоконтрастных изображений посредстет коэффициентом усиления усилителя 18, Пока размах сигнала на выходе усилителя I8 не достигнет порогового значения контур управления усилением усилителя 18 разомкнут, сигналы на обоих входах блока 8 вычитания идентичны, и управляющее воздействие на видеоусилитель- 4 не вырабатывается. Когда размах корректирующего сигнала превысит пороговое значение, зависимость размахов сигнала на. входе и вы10

508464

ходе усилителя 18 (фиг. 5в) отклоняется от линейной (фиг. 5а), появляется различие размахов сигналов на вхо- входах блока 8 вычитания и начинает вырабатываться сигнал (фиг. 56) на управление коэффициентом усиления видеоусилителем 4.. В отличие от случая реализации амплитудного ограничителя 7 в виде диодного ограничителя реализация в виде инерционного контура (фиГ. З) с нелинейной регулировочной характеристикой исключает перераспределение корректирующего сигнала в пределах интервала сканирования кадра ТВ-изображения, делает процесс перераспределения инерционным и визуально менее заметным. Однако в обоих случаях исключается ухудшение динамического диапазона ТВ-сигнала, вызываемое увеличением коэффициента усиления видеоусилителя 4, до тех пор, пока не будет полностью исчерпан ресурс увеличения чувствительности передающей ТВ-трубки.

15

20

25

Формула изобретения

I

Устройство для автоматической ре-

гулировки режима передающей телевизионной трубки, содержащее блок передающей телевизионной трубки, последовательно соединенные видеоусилитель, вход которого подключен к выходу передающей телевизионной трубки, пико- вьш детектор, сумматор, усилитель, уцравляемый источник питания, выход которого соединен с соответствуюпщми входами блока передающей телевизионной трубки, при этом выход видеоусилителя соединен с входом формирователя корректирующего сигнала, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества воспроизведения

вом расширения динамического диапазо на регулировки, введешл блок вычитания и амплитудный ограничитель, первый вход блока вычитания и вход ам-

штитудного ограничителя соединены с вькодом формирователя корректирующего сигнала, выход амплитудного ограничителя соединен с вторыми входами сумматора и блока вычитания, выход

которого соединен с вторым входом видеоусилителя.

о-

Изобретение обеспечивает повышение качества воспроизведения изображений малоконтрастных объектов по средством расширения динамического диапазона регулировки. Блок 1 передающей ТВ-трубки воспринимает световой поток и формирует ТВ-сигнал, которьй усиливается видеоусилителем 4. Пиковое значение усиленного видеосигнала выделяется пиковым детектором 6 и через сумматор 9, усилитель 3 и управляемый источник 2 питания воздействует на режим работы передающей ТВ-трубки в блоке 1. При этом обеспечивается адаптация чувствительности в соответствии с изменениями освещенности сцены. С помощью формирователя 5 корректирующего сигнала, амплитудного ограничителя 7 и блока 8 вычитания осуществляются формирование корректирующего сигнала, который обеспечивает требуемую степень коррекции, и распределение его дпя управления коэф. усиления видеоусилителя 4 и для подстройки через сумматор 9 режима передающей ТВ-трубки. Амплитудный ограничитель 7 ограничивает корректирующий сигнал на уровне, обеспечивающем полное использование ре зервов диапазона регулирования чувствительности передающей ТВ-трубки. Контур управления усилением видеоусилителя 4 дополняет действие контура управления чувствительностью передающей ТВ-трубки только тогда, когда ресурс диапазона регулиррваьшя чувствительности исчерпан. 5 ил. i (Л со ел о 00 4 О) Выходби- веосигнаяа. Фиг.1

О

(Риг.З

Ч

Фг/г.

POiffOl

по бцоду

Риг5

Составитель Г, Росаткевич Редактор Н. Тупица Техред М.Ходанич Корректор А.Тяско

5299/57

Тираж 636 Подписное ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4