Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала Советский патент 1988 года по МПК H04N5/20 H04N5/335 

4

4

со

1ЧЭ

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использова- но для автоматической регулировки амплитуды видеосигнала в телевизион- ных передающих камерах с датчиком изображений на приборах с зарядовой связью (ПЗС).

Цель изобретения - повьшение точности стабилизации путем согласова- ,ния динамических диапазонов измене- 1НИЯ сигнала датчика изображения на ПЗС и аналого-цифрового преобразователя (АЦП),

На чертеже представлена электри- ческая структурная схема устройства стабилизации амплитуды видеосигнала.

Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала содержит блок 1 управления, управляемый одновибратор 2, датчик 3 изображения на ПЗС, видеоусилитель 4, пиковый детектор 5, бло 6 вычитания, источник 7 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, вычислительньй блок 9, первый и второй элементы 10 и 11 задержки, первый, второй и третий выходы 12-14 блока 1 управления.

Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе источника 7 опорного напряжения установлено напряжение U - - 2ли , где напряжение насьпце- ния сигнала, uU амплитуда возможных колебаний максимального сигнала датчика 3 изображения, обусловленная соответствующими колебаниями его освещенности между считыва- нием двух смежных кадров (для линейных ПЗС - строк) изображения. Значения и,о. м вводятся и в вычисли- тельньШ блок 9. В этот блок вводятся значение длительности строки или кад ра Т и начальное значение длительности задержки экспозиции Тр. Величина TO выбирается из предположения, что амплитуда.видеосигнала оптимальн и равна UU. Первым импульсом с третьего выхода 14 блока 1 управления, прошедшим через первый элемент 10 задержки, инициируется выдача значения TO на вход управляемого одно- вибратора 2. Запись TO в управляемый одновибратор 2 производится тем же импульсом, но прошедшим через второй элемент 11 задержки на другой вход управляемого одновибратора 2. Далее

с

5

0 5

О

Q

5

перед началом очередного считывания сигнала из датчика 3 изображения на ПЗС строчным (кадровым) импульсом с второго выхода 13 блока 1 запускается ттравляемый одновибратор 2 и ус- танавливается в исходное состояние пиковый детектор 5. После окончания считывания сигнала импульсом с третьего выжода 14 блока 1 запускается аналого-цифровой преобразователь 8, на вход которого поступает значение максимального сигнала датчика 3, выделенное пиковым детектором 5 и уменьшенное на величину U, в блоке 6 вычитания. Этим же импульсом, но с задержкой, определяемой первым элементом 10 задержки и необходимой на преобразование сигнала в АЦП 8 и его ввод, запускается вычислительный блок 9, производящий расчет оптимальной длительности задержки экспозиции относительно строчного или кадрового импульса по формуле Т;„ Т - (Т„ - TJ)(UH + ли„)/ :

(и« ли),

где Т„ -.длительность строки (кадра); Т;; , Т,- длительность задержки экспозиции сигнала в i-м и (1+1)-м циклах накопления; &U; - величина сигнала, поступившего на вход аналого- цифрового преобразователя 8, в i-м цикле.

Рассчитанное значение длительности задержки экспозиции передается из вычислительного блока 9 в управляемый одновибратор 2 по синхроимпульсам записи с выхода второго элемента 11 задержки и используется для накопления сигнала в следующем цикле работы. При этом время экспозиции будет равно Т - Т,, . Если iU; Ди, что со ответствует оптимальному уровню сигнала, то Т;, т. е. экспозиция очередного кадра (для линейных ПЭС - строки) изображения сохранится прежней. Если, например, амплитуда сигнала уменьшится, то уменьшится и ве личина задержки экспозиции в очередном кадре изображения, что приведет к увеличению времени экспозиции, а значит и увеличению амплитуды видеосигнала в очередном кадре. Поскольку изменение экспозиции пропорционально величине отклонения, восстановление номинального уровня сигнала будет достигаться за один цикл считывания. При этом обеспечивается и устойчивость стабилизации.

314

Если в качестве вычислительного блока 9 используется микроконтроллер то первый и второй элементы 10 и 11 задержки, могут быть исключены, а второй вход управляемого одновибра- тора 2 нужно соединить с выходом соответствующей магистральной шины микроконтроллера.

При этом микроконтроллер должен работать по следующему алгоритму.

Шаг 0. Начальный пуск. Запись в уп1 авляемый одновибратор 2 значения

Тд и пропустить два синхроимпульса с третьего выхода 14 блока 1. Присвоить Т{ Тд.

Шаг 1. Ожидание прихода очередного синхроимпульса с третьего выхода 14 блока 1.

Шаг 2. Считать через время срабатывания АЦП 8 значение его кода и рассчитать значение Т;,.

Шаг 3. Если Т i., Т„, то присвоить- Т,-, Т„ - йТ, где ЛТ - минимальное время, определяемое весом одного младшего разряда управляемого одно- вибратора 2.

Шаг 4. Если 6 О, то присвоить

0.

Шаг 5. Присвоить Т

сать значение Т

T,4iH

запи1-VI

в управляемый одновибратор 2. Перейти на шаг 1. Формула изобретения

Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала, содержащее датчик изображения на приборах с зарядовой связью (ПЗС), видеоусилитель, аналого0

цифровой преобразователь и блок управ-: ления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом датчика изображения на приборах с зарядовой связью, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации путем согласования динамических диапазонов изменения сигнала датчика изображения на ПЗС и ана- лого-цифрвого преобразователя, введены источник опорного напряжения, последовательно соединенные пиковый детектор, сигнальньй вход которого

5 соединен с выходом видеоусилителя, и блок вычитания, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход соединен с сигнальным входом аналого-цифрово0 ГО преобразователя, управляемый одновибратор, первый вход которого объединен с управляющим входом пикового детектора и соединен с вторым выходом блока управления, а выход

5 соединен с вторым управляющим входом датчика изображения на ПЗС, последовательно соединенные первый элемент задержки, вход которого объединен с управлякщим входом аналого-циф0 рового преобразователя и соединен с третьим выходом блока управления, и второй элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом управляемого одновибратора, а также вычислительный блок, первый вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, второй вход соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с третьим вхо0 дом управляемого одновибратора.

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения : повышение точности стабилизации амплитуды видеосигнала. Устр-во содержит блок управления 1, управляемый одновибра- тор 2, датчик 3 изображений на приборах с зарядовой связью, видеоусилитель 4, пиковый детектор 5, блок вычитания 6, источник 7 опорного напряжения, АЦП 8, вычислительный блок 9 и эл-ты задержки 10 и 11. Цель достигается путем обеспечения согласования динамических диапазонов изменения сигнала датчика 3 и АЦП 8. S 1 ил. (Л