Устройство формирования сигнала изображения Советский патент 1991 года по МПК H04N3/14 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в передающих камерах на матричных фоточувствительных приборах с переносом зарядов (ФППЗ) в основном для прикладных систем цветного и черно-белого телевидения.

Целью изобретения является расширение диапазона плавного регулирова- ния формы поперечной апертурно-час- тотной характеристики с одновременным улучшением отношения сигнала к шуму.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства формирования сигнала изображения; на фиг.2 - диаграммы импульсов.

Структурная схема устройства формирования сигнала изображения содержит матричный фоточувствительный при- бор с переносом заряда (ФППЗ) 1, задающий генератор 2, формирователь 3 фазных напряжений секций накопления, формирователь 4 фазных напряжений секций памяти и формирователь 5 фаз- ных напряжений выходного регистра, преобразователи 6, 7 уровней импульсов управления секциями накопленияs памяти и преобразователь 8 уровней импульсов управления выходным регист- ром, синхрогенератора 9, первый счетчик 10, счетчик аДреса 11, коммутатор 12 и блок 13 постоянной памяти. Выход

задающего генератора

соединен

со входом управления формирова- - .теля 5 фазных напряжений. Вход управления формирователя фазных напряжений секции памяти 4 соединен с выходом управления формирователем 5 фазных напряжений синхрогенерато- 40 pa. Вход управления формирователя 3 фазных напряжений секций накопления соединен с выходом коммутатора 12. Входы установки формирователей 3 фазных напряжений секции накопления 45 памяти 4 и формирователя 5 соединены с выходами установки формирователей фазных напряжений секций накопления, памяти и выходного регистра синхрогенератора 9 соответственно. Выходы jg формирователей фазных напряжений секций накопления 3, памяти 4 формирователя 5 соединены с секциями накопления, памяти и выходным регистром матричного ФППЗ 1 через преобразователи ,, уровней импульсов управления секциями накопления 6, памяти 7 и преобразователя 8 соответственно. Счетный вход первого счетчика 10 соединен с выходом строчных синхроимпульсов синхрогенератора 9, его установочные входы соединены с выходами данных блока 13 постоянной памяти. Выход первого счетчика 10 соединен с первым входом коммутатора 12 и со счетным входом счетчика адреса 11. Второй вход коммутатора 12 соединен с выходом управления формирователем фазных напряжений секции накопления синхрогенератора 9. Выходы счетчика адреса 11 соединены с адресными входами блока 13 постоянной памяти. Выход кадровых гасящих импульсов синхрогенератора 9 соединен со входом обнуления счетчика адреса 11 и со входом коммутации коммутатора 12. Сигнал изображения формируется на выходе выходного регистра матричного ФППЗ 1.

Устройство работает следующим образом.

В блок 13 постоянной памяти записаны коэффициенты, соответствующие времени нахождения потенциальных ям на каждом из последовательных шагов накопления. При этом минимальное время накопления на одном шаге выбрано равным времени передачи одной строки. Следовательно, в случае использования современных матричных ФППЗ с числом элементов на строке 512 и числом строк 288, шаг квантования распределения световой чувствительности в синтезированной поперечной апертуре не будет превышать 1/288. При этом сумма коэффициентов, записанных в блоке 13 постоянной памяти, должна быть равна 288.

Во время обратного хода по кадру, Т-.е. во время кадрового гасящего импульса (фиг.2а), коммутатор 12 подключает ко входу управления формирователя фазных напряжений секции накопления 3 выход управления формирователем 19 фазных напряжений секции накопления синхрогенератора. При этом формирователь фазных напряжений секции накопления вырабатывает импульсы управления секцией накопления Ф1Н, Ф2Н, ФЗН (фиг.2г-е), подаваемые на фазные электроды матричного ФППЗ 1 через преобразователь уровней 6 и обеспечивающие перенос накоплений зарядов из секций накопления в секцию памяти. Аналогичные импульсные последовательности, вырабатываемые формирователем 4 фазных напряжений секции памяти, подаются на электроды

16 чере

секции памяти матричного ФППЗ 1 преобразователь уровней 7. Во время обратного хода по кадру происходит также обнуление счетчика адреса 11 кадровым гасящим импульсом.

Во время прямого хода по кадру сигнал обнуления снимается со счетчика адреса 11. Коммутатор 1 2 подключа ко входу управления формирователя фазных напряжений секции накопления 3 выход первого счетчика 10. При этом перенос зарядовых пакетов в секцию памяти прекращается и начинается накопление зарядового рельефа очередного поля. Так как счетчик адреса 11 обнулен, то на адресные входы блока- 13 постоянной памяти поступает нулевой адрес, а на установочные входы первого счетчика 10 поступает число, записанное в блоке 13 постоянной памяти в ячейке с нулевым адресом. Первый счетчик 10, работающий на вычитание, отсчитывает число строчных синхроимпульсов, снимаемых с выхода строчных синхроимпульсов синхрогенератора 9 (фиг.36), равное значению, записанному в ячейке с нулевым адресом блока постоянной памяти 13. Но приходе последнего строчного синхроимпульса на выходе первого счетчика 10 вырабатывается импульс, поступающий на счетный вход счетчика адреса 11., и увеличивающий записанное в нем значение на единицу Кроме того, этот же импульс через коммутатор 12 поступает на вход управления формирователя фазных напряжений секций накопления 3. При этом формирователь 3 фазных напряжений секции накопления изменяет фазные напряжения таким образом, что потенциальные ямы перемещаются под следующую фазу,и, следовательно, осуществляется перенос потенциальных ям на одну треть светочувствительного элемента. Поскольку на адресных входах блока 13 постоянной памяти теперь присутствует адрес на 1 больший начального, происходит выбор следующей ячейки блока 13 постоянной памяти и на установочные входы первого счетчика 10 попадает число, записанное в очередной ячейке. Работая на вычитание, первый счетчик 10 отсчитывает очередной временной интервал, после чего снова происходит сдвиг потенциальных ям и увеличение значения адреса в счетчике адреса 11 на 1. Далее процесс повторяется.

Например, допустим что накопление в начале прямого хода по кадру осуществляется под первой фазой, фиг.2г. Первый счетчик 10 отсчитывает заданное с помощью блока 13 постоянной памяти число строчных синхроимпульсов, например 3, и вырабатывает на своем выходе импульс, фиг.2в. Этот импульс,

поступая на вход управления формиро-ч вателя фазных напряжений секции накопления 3, вызывает переключение потенциала накопления-с первой фазы на вторую, фиг.2г, д. Кроме того, этот

же импульс увеличивает на 1 значение сч-етчика адреса 11 . Происходит выбор очередной ячейки в блоке 13 постоянной памяти. Число, записанное в этой ячейке, поступает на установочные

входы первого счетчика 10. Отсчитав это число строчных синхроимпульсов, например 1, первый счетчик 10 вырабатывает очередной импульс (фиг.2в) и потенциал накопления переключается

на третью фазу (фиг.2 г-е). Далее процесс повторяется до окончания времени прямого хода по кадру. Таким образом, в рассмотренном примере потенциал накопления подается на пер

I

вую фазу секции накопления матричного ФППЗ 1 в течение времени трех строк, на вторую фазу в течение времени одной строки и т.д., т.е. время нахождения потенциальной ямы под каждои из фаз секции накопления определяется числами, записанными в ячейки блока 13 постоянной памяти.

Таким образом, записав в блок 13 постоянной памяти соответствующие

коэффициенты, можно получить заданное распределение световой чувствительности в поперечной апертуре матричного ФППЗ.

Рассмотрим примеры формирования

заданной формы поперечной апертуры, а следовательно, поперечной апертур- но-частотной характеристики матричного ФППЗ с числом строк 288. При работе в режиме обогащения поперечная

апертура определяется шириной одной фазы. Пусть синтез апертуры заканчивается за три переноса потенциальных ям и время накопления на последовательных шагах составляет 1/4, 1/2

и 1/4 от общего времени накопления, т.е. в течение времени передачи 72 строк потенциальные ямы находятся под первой фазой, под второй и снова 72 под- третьей. В таком случае коэффициенты, записанные в блок постоянной памяти, должны соответственно равняться 72, 144 и 72.

На фиг.За-д показан пример формиро вания поперечной апертуры в режиме обеднения, когда ее ширина в каждый момент времени равна ширине трех фаз и световая чувствительность ФППЗ в 3 раза выше, чем в режиме обогаще- ния. Процесс синтеза состоит здесь из пяти шагов с относительным временем накопления на каждом шаге, равным 1/8, 1/4, 1/4, 1/4 и 1/8 от общего времени накопления. Результирую- щая поперечная апертура представлена на фиг.Зе. В таком случае в блок постоянной памяти должны быть записаны коэффициенты 36, 72, 72, 72 и 36.

Таким образом, предложенное уст- ройство позволяет плавно в широких пределах управлять апертурой матричного ФИПЗ и его поперечной апертурно- частотной характеристикой, а также

уменьшить шумы дискретизации. Формула изобретения

Устройство формирования сигнала изображения, содержащее матричный30

фоточувствительный приемник с зарядной связью (ФППЗ), задающий генератор, формирователи фазных напряжений секций накопления, памяти и первый выходной регистр, преобразователи

уровней импульсов управления секциями накопления, памяти и -второй выходной регистр, синхрогенератор, причем выход задающего генератора соединен с вх,одом управления формирователя40

фазных напряжений первого выходного регистра, вход управления формирователя фазных напряжений секции памяти соединен с выходом управления формирователем фазных напряжений секции 45

5 Q 5

0

5

0

0

5

памяти синхрогенератора, входы установки формирователей фазных напряжений секций накопления, памяти и первого выходного регистра соединены с выходами установки формирователей фазных напряжений секций накопления, памяти и выходного регистра синхрогенератора. соответственно, выходы формирователей фазных напряжений секций накопления, памяти.и второго выходного регистра соединены с входами секций накопления, памяти и выходного регистра матричного ФППЗ через преобразователи уровней импульсов управления секциями накопления, памяти и выгодным регистром соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона плавного регулирования формы поперечной апертурно-частотной характеристики с одновременным улучшением отношения сигнал/шум, введены первый счетчик, счетчик адреса, коммутатор, блок постоянной памяти, причем счетный вход первого счетчика соединен с выходом строчных синхроимпульсов синхрогенератора, установочные входы первого счетчика соединены с выходами данных блока постоянной памяти, выход первого счетчика соединен со счетным входом счетчика адреса и с первым входом коммутатора, второй вход коммутатора соединен с выходом управления формирователем фазных напряжений секции накопления синхрогенератора, выход коммутатора соединен с входом управления формирователя фазных напряжений секции накопления, выходы счетчика адреса соединены с адресными входами блока постоянной памяти, выход кадровых гасящих импульсов синхрогенератора соединен с входом обнуления счетчика адреса и с входом коммутации коммутатора.

s ™ П П П П П П П П П П П П П П П П П

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в передающих камерах на матричных фоточувствительных приборах с переносом зарядов (ФШ13). Цель изобретения - расширение диапазона плавного регулирования формы поперечной апертурно-частотной характеристики с одновременным улучшением отношения сигнала к шуму. Устройство формирования сигналов изображения содержит ФППЗ 1, задающий генератор 2, формирователи 3-5 фазных напряжений секций накопления, памяти и выходного регистра, а также преобразователи 6-8 уровней импульсов управления секциями накопления, памяти и регистром, синх- рогенератор 9, счетчик 10, счетчик 11 адреса, коммутатор 12 и блок 13 постоянной памяти. В блоке 13 постоянной памяти записаны коэффициенты, определяющие форму поперечной апертуры. При работе устройства соответствующие коэффициенты последовательно выбираются из блока 13 постоянной памяти при помощи счетчика 11 адреса и поступают на установочные входы первого счетчика 10, определяющего временные интервалы нахождения потенциальных ям под каждой из фаз матричного ФШ13 1. 3 ил,

в)

Выход первого счетчика

лл

3

™ 1П

д)

Ф2Н

)

ФЗН

Фиа.2 . ф/ Ф2 ФЗ Ф1Ф2 ФЗ &

1

д

....JL

накопление

,заря0од

I

iX/

119 Тн

П

№Ъ

АП

1/8Т„