Фотоприемник движущихся изображений Советский патент 1989 года по МПК H04N7/18 H04N3/14 

изо5ражени9

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение точности приема сигнала от подвижных объектов при несовпадении скоростей движения изображения и зарядовых пакетов в матрицах. Фотоприемник содержит матрицы 1 и 6 светочувствительных эл-тов с регистрами 2, 3, 7 и 8, инвертор 4, блоки задержки 5 и 11, г-р 9 тактовых импульсов, датчик 10 скорости движения изображения и пороговый блок 12. Через регистр 2 во все линейки матрицы 1 вводится заряд, соответствующий нулевому уровню, после чего зарядовые пакеты движутся вдоль линеек, накапливаясь за время движения. При несовпадении скоростей движения изображения и зарядовых пакетов последние "размываются" вдоль линейки. Для повышения точности приема сигнала в соответствующую линейку матрицы 6 вводится инвертированный и задержанный зарядовый пакет, "расширенный" на N элементов по сравнению с "размытым" зарядовым пакетом, считанным с этой же линейки матрицы 1. 3 ил.

N

3149

Изобретение относится к телевизионным системам контроля и слежения в частности к устройствам .выделения подвижных объектов, находящихся в поле зрения устройства, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1003383.

Целью изобретения является повышение точности приема сигнала от подвижных объектов при несовпадении скоростей движения изображения и зарядовых пакетов в матрицах.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема фотоприем- ника движущихся изображений; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжений на выходах блоков фотоприемника.

Фотоприемник движущихся изображений содержит основную матрицу 1 сне- точувствительных элементов с входным 2 и выходным 3 регистрами., инвертор 4, основной блок 5 задержки, дополнительную матрицу 6 светочувствительных элементов с входным 7 и выходным 8 регистрами, генератор 9,тактовь1х импульсов и датчик 10 скорости движения изображения, п дополнительных блоков 11,-11 задержки и пороговый блок 12.

На диаграммах (фиг.2 и 3) обозначены: 13 - зарядовый пакет, сформи- рованньш в первой матрице; 14 - иа- вертированный и задержанный зарядо- вьй пакет, сформированный в первой матрице и введенный во вторую.матрицу; 15 - зарядовый пакет от неподвижного объекта, формируемый во . второй матриие; 16 - зарядовый пакет от подвижного объекта, формируемый во второй матрице} t.ji- время смещения зарядового пакета вдоль линейки на один элемент, Тgj- время задержк в основном бло.ке 5 задержки, Т время задержки в дополнительном блоке 11 задержки, время задержки в дополнительном блоке 111 задержки, время перемещения вдол линеек второй матрицы инвертированного и задержанного зарядового пакета, сформированного в первой матрице, Т (р- время перемещения вдоль линеек второй матрицы зарядового пакета, формируемого от неподвижного объекта, время перемещения вдоль линеек второй матрицы зарядового пакета, формируемого от подвижного объекта.

0

j Q

0

5

Фотоприемник движущихся изображений работает следующим образом.

Контролируемое поле, содержащее подвижные и неподвижные объекты, при помощи оптической системы (не показана) проектируется на светочувствительные матрицы 1 и 6. Вследствие движения основания фотоприемника на основную 1 и дополнительную 6 матрицы проектируется движущееся изображение. Фотоприемник ориентируется так, что линейки матриц 1 и 6 параллельны направлению движения изображения, которое предполагается неизменным.

Через входной регистр 2 во все линейки основной матрицы 1 вводится заряд, соответствующий нулевому уровню, после чего зарядовые пакеты движутся вдоль линеек. За время движения зарядовых пакетов вдоль линеек основной матрицы 1 происходит накопление сигнальных зарядов, пропорциональных освещенности соответствующих участков изображения. Движение зарядовых пакетов обеспечивается подачей тактовых импульсов с генератора 9, управляемого сигналом датчика 10. Управление осуществляется так, что зарядовые пакеты двигаются вдоль линеек со скоростью, равной скорости движения изображения. Из-за неравномерности движения основания, ошибок датчика 10 и других причин скорости движения изображения и зарядовых пакетов .не строго совпадают мелду собой. Поэтому зарядовый пакет 13 (фиг. 2а, За) размывается вдоль линейки и при достижении границы матрицы 1 может занимать несколько элементов (на фиг. 2 и 3 показан случай, когда зарядовый пакет от точечного объекта занимает два элемента). Заряды через выходной регистр 3 поступают в инвертор 4, где меняют свой знак относительно нулевого уровня на противоположный (фиг.26, 36), после чего поступают на основной 5 и дополнительные , блоки задержки. В основном блоке 5 сигнал задерживается на время TOJ (фиг. 2в, Зв), которое выбирается таким, что зарядовые пакеты поступают в первые-элементы линеек дополнительной матрицы 6 в момент появления на этих же элементах соответствующих этим зарядовым пакетам участков движущегося изображения. При

расстоянии между светочувствительными поверхностями матриц 1 и 6, равном L, значение Т определяется по формуле

Т

V

и

В дополнительных блоках сигнал задерживается на время llj... Тдз (фиг.2в, г, Зв, г), значения которых определяются по формулам

Тоз(i+1)hi 2V«3

при i-нечетном(1)

т т - 93 03

гдет;,- Тоз при 1-четном (2

JA

VH. время задержки 1-го дополнительного блока задержки время задержки основного блока задержки; размер элемента матрицы в направлении движения изображения;

скорость движения изображения .

Таким образом, в соответствующую линейку дополнительной матрицы вводится инвертированный и задержанньй зарядовый пакет 14 (фиг, 2е, Зе), расширенный на п элементов по сравнению с зарядовым пакетом 13, считанным с этой же линейки первой матрицы.

В процессе движения зарядовых пакетов вдоль линеек дополнительной матрицы 6 происходит дальнейшее накопление сигнальных зарядов, пропорциональных освещенности соответствующих участков изображения. От неподвижного объекта накапливается зарядовый пакет 15 (фиг.2ж), от подвижного - зарядовый пакет 16 (на фиг. Зж показан случай, когда объект перемещается в направлении, совпадающем с движением изображения).

Из-за несовпадения скоростей движения зарядового пакета 13 и изображения, а также подвижности объекта зарядовые пакеты 13-15 перемещаются в дополнительной матрице разное время (Тц4 Т„дЭ Т„), т.е. их центры смещаются друг относительно.друга. Однако, благодаря расширению зарядового пакета 14 на п элементов, положение зарядового пакета 15 от

неподвижного объекта не выходит за пределы зарядового пакета 14 и его заряд полностью уничтожается частью зарядового пакета 14. Так как напря- жение, считанное с выходного регистра 8, не превьш1ает пороговое значение и, величина которого выбирается не ниже нулевого уровня, то сигнал

на выход порогового блока 12 не проходит (фиг. 2з, Зз), т.е. ложное срабатывание не наступает.

Для подвижного объекта центр зарядового пакета 16 еще больше смещаg ется относительно центра зарядового пакета 14, и они считываются выходным регистром 8 в разное время. Зарядовый пакет 16 не уничтожается заря- довьи пакетом 14 и на выходе порого вого блока 12 появляется сигнал, т.е. в фотоприемнике осуществляется детектирование подвижного объекта.

Формула изобретения

Фотоприемник движущихся изображе- НИИ по авт.св. № 1003383, отличающийся тем, что, с цепью повьш1ения точности приема сигнала

от подвижных объектов при несовпадении скоростей движения изображения и зарядовых пакетов в матрицах, введены пороговый блок, к входу ко- торого подключен выход выходного регистра дополнительной матрицы, а

выход является выходом фотоприемника движущегося изображения, и п дополнительных блоков задержки, сигнальные и управляющие входы которых объединены с соответствующими входами основного блока задержки, а выходы соединены с входом регистра дополнительной матрицы, при этом i-й допол- нительньй блок задержки имеет время задержки

Т TO,+ при 1-нечетном,

2v

И5

0

5

ilv

5-5

т - °- 2v,

при 1-четном

И5

где - время задержки основного

блока задержки, 1,, - размер элемента матрицы в

JM

направлении движения изображения ,

- скорость движения изображения,.