Устройство формирования сигнала изображения Советский патент 1991 года по МПК H04N5/30 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в устройствах формирования сигнала изображения, в которых в качестве датчиков видеосигнала применены матрицы приборов с зарядовой связью (ПЗС).

Цель изобретения - повышение отношения сигнал/помеха.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства формирования сигнала изображения; на фиг.2 - электрическая схема первого формирователя сигнала; на фиг.З - электрическая схема блока стробирования; на фиг.4 - электрическая схема блока отсчета длительности импульсов; на фиг.5 - электрическая схема второго формирователя сигнала.

Устройство формирования сигнала изображения содержит блок 1 экспонирования, матрицу 2 ПЗС, секцию 2-1 накоп/ения, секцию 2-2 памяти, первый регистр 2-3,

второй регистр 2-4, первый и второй преобразователи 3. 4 сигнала уровней, синхрогенератор 5, видеоусилитель 6, блок 7 отсчета длительности импульсов, первый формирователь 8 сигнала, блок 9 стробирования, второй формирователь 10 сигнала, вычитатель 11, третий преобразователь 12 сигнала уровней.

Первый формирователь 8 сигнала содержит первый элемент ИЛИ 13, элемент НЕТ 14, второй элемент ИЛИ 15.

Блок 9 стробирования содержит делитель 16 на два, первый инвертор 17, первый элемент И 18, второй элемент И 19, второй инвертор 20, элемент И-НЕ 21.

Блок 7 отсчета длительности импульсов содержит формирователь 22 импульсов кадровой частоты, первый преобразователь 23 уровней, первый элемент ИЛИ 24, формирователь 25 импульсов строчной частоты, второй преобразователь 26 уровней, второй элемент ИЛИ 27.

Ё

сь ел о о

Ч)

о

Второй формирователь 10 сигнала со держит первый, второй и третий элементы НЕТ 28, 29, 30. первый, второй и третий элементы И 31, 32, 33, первый второй и третий элементы ИЛИ 34, 35, 36.

Устройство формирования сигнала изображения работает следующим образом.

На блок 1 экспонирования с синхроге нератора 5 подается кадровый гасящий импульс, в результате осуществляется импульсное экспонирование секции накопления матрицы 2 ПЗС, действующее синфазно по отношению к кадровым гасящим импульсам, т е оптическое изображение обьекта поступает на секцию 2- 1 накопления матрицы в ПЗС в течение обратного хода по кадру. а во время прямого хода по кадру секция 2-1 накопления матрицы ПЗС находится в темноте

На соответствующие управляющие входы матрицы 2 ПЗС секции 2-1 накопления подаются управляющие импульсы с синхро- генератора 5 через первый формирователь 8 сигнала и первый преобразователь 3 сигнала уровней После завершения процесса накопления фотозарядов начинается процесс переноса зарядового изображения кадра из секции 2-1 накопления матрицы 2 накопления ПЗС через второй регистр 4 матрицы 2 ПЗС в секцию 2-2 памяти матрицы 2 ПЗС. Для этого в течение последующе го цикла прямого хода кадровой развертки подаются импульсные сигналы на секцию 2-1 накопления, второй регистр 2 4 и секцию памяти, осуществляющие перенос зарядов кадра построчно в течение обратного хода строчной развертки После окончания переноса зарядового изображения в секцию 2-2 памяти матрицы 2 ПЗС в секции накопления матрицы 2 ПЗС начинается новый цикл накопления, а в секции 2-2 памяти матрицы 2 ПЗС производится расфокусировка по вертикали хранящегося там зарядового изображения Формирование необходимой циклограммы управления секции 2-2 памяти матрицы ПЗС осуществляется с блока 7 отсчета длительности импульсов. Расфокусированное по вертикали и горизонтали зарядовое изображение кадра построчно и поэлементно считывается через первый регистр 2-3 матрицы 2 ПЗС. При этом в первом регистре 2-3 матрицы 2 ПЗС вследствие расфокусировки зарядов происходит сужение спектра пространственных частот по отношению к видеосигналу четкого изображения

Видеосигнал четкого изображения и видеосигнал расфоку|.ированного

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нии поступают на информа- ионнь 1 чходы вычитагепя 11 на выходе которого образуется разностный сигнал изображения, который поступает на сигнальный вход ви деоусилителя 6

В ,ечение активной части другого полукадра осуществляется описанный процесс переноса через первый регистр 2-3 зяря- дового изображения из секции 2-1 накопления в секцию 2-2 памяти, поэтому для исключения выхода паразитного сигнала от работающего входа регистра 2 4 матрицы 2 ПЗС формирование разностного сигнала в течение этого времени должно быть приостановлено Для этого на стробирующий вход вычитателя 11 подаются импульсы, открывающие вычитатель 11 только в интервале формирования полезного разностного видеосигнала Формирование необходимых импульсов производится на выходе блока 9 стробирования Также управляющие импульсы от синхрогенератора 5 подаются на первый регистр 2-3 матрицы 2 ПЗС через второй формирователь 10 сигнала и третий преобразователь 12 сигнала уровней.

В предлагаемом устройстве исключаются ошибки квантования, так как высокочастотная фильтрация осуществляется в аналоговой форме непосредственно в матрице ПЗС

Формула изобретения

1 Устройство формирования сигнала изображения, содержащее оптически связанные блок экспонирования, и матрицу приборов с зарядовой связью (ПЗС). состоящую из последовательно связанных заря довой связью секции накопления,- секции памят;- л выходного ре(истра, причем первый и второй управляющие входы секции памяти и выходного регистра соединены с соответствующими выходами первого и второго преобразователя сигнала уровней (ПУ), синхоогенератор, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам третьего ПУ, видеоусилитель, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/помеха при формировании сигнала изображения локальных контрастов, в него введены блок отсчета длительности импульсов, первый формирователь сигнала, блок стробирования, второй формирователь сигнала, третий ПУ, вычитатель, а в матрицу ПЗС введен второй регистр находящийся в зарядовой связи с секцией накопления и секцией памяти матрицы ПЗС причем первый, второй и третий

управляющие входа секции накопления матрицы ПЗС соединены с соответствующими выходами первого ПУ, управляющий вход которого подключен к четвертому выходу синхрогенератора, а третий выход к первому управляющему входу блока отсчета длительности импульсов, выход кадровой частоты которого соединен с третьим управляющим входом секции памяти матрицы ПЗС, второй управляющий вход выходного регистра подключен к выходу строчной частоты блока отсчета длительности импульсов, второй управляющий вход которого соединен с третьим выходом ПУ. а входы кадровой и строчной синхронизации блока отсчета длительности - соответственно с пятым и шестым выходами синхрогенератора, седьмой, восьмой и девятый выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам секции накопления матрицы ПЗС, стробирующий вход которого соединен с выходом синхрогенератора. а выходы - с первым, вторым и третьим входами первого ПУ соответст- венно с первым, вторым и третьим входами строки второго формирователя сигнала, первый, второй и третий входы столбцов которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам син- хрогенератора, пятый выход которого подключен соответственно к управляющему входу блока экспонирования и входу кадровой синхронизации блока стробирования, вход строчной синхронизации которого со- единен с шестым выходом синхрогенератора, а первый выход блока стробирования - со стробирующим входом формирователя сигнала.второй выход - со стробирующим входом вычитателя, третий выход - с управ- ляющим входом третьего ПУ, первый, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам второго формирователя сигнала, а выходы первой, второй и третьей фазы-к соответствующим управляющим входам второго регистра матрицы ПЗС, выход которого соединен с первым информационным входом вычитателя, второй информационный вход которого подключен к выходу выходного регистра матрицы ПЗС, а выход - к информационному входу видеоусилителя.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что первый формирователь сигнала содержит первый элемент ИЛИ, элемент НЕТ и второй элемент ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ, разрешающий вход элемента НЕТ и первый вход второго элемента ИЛИ являются соответственно первым, вторым третьим фазными входами

0

« 5 0 5 0

5

первого формирователя сигнала, соединенные между собой вторые входы элементов ИЛИ и запрещающий вход элемента НЕТ - стробирующим входом первого формирователя сигнала, а выходы - первым, вторым и третьим фазными выходами первого формирователя сигнала соответственно.

3.Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что блок стробирования содержит делитель на два и первый инвертор, входы которых соединены между собой и являются входом кадровой синхронизации блока, прямой выход делителя на два подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора и вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к инверсному выходу делителя на два, последовательно соединенные второй инвертор и элемент И-НЕ. второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, причем вход второго инвертора является входом строчной синхронизации блока, а выходы первого элемента И, второго элемента И и элемента И-НЕ - первым, вторым и третьим выходами блока соответственно.

4.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что блок отсчета длительности импульсов содержит последовательно соединенные .формирователь импульсов кадровой частоты и первый преобразователь уровней, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является первым управляющим входом блока, а выход - выходом кадровой частоты блока, последовательно соединенные формирователь импульсов строчной частоты и второй преобразователь уровней, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого является вторым управляющим входом блока, а выход - выходом строчной частоты блока, причем вход формирователя импульсов кадровой частоты является входом кадровой синхронизации блока, а вход формирователя импульсов строчной частоты - входом строчной синхронизации блока,

5.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что второй формирователь сигнала содержит первый, второй и третий элементы НЕТ, разрешающие входы которых являются соответственно первым, вторым и третьим входами столбца второго формирователя сигнала, первый, второй и третий элементы И, первые входы которых являются соответственно первым, вторым и третьим входами строки второго формирователя

сигнала, соединенные между собой запрещающие входы элементов НЕТ и вторые входы элементов И - стробирующим входом второго формирователя сигнала, причем выходы первого, второго и третьего элементов НЕТ подключены соответственно к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего элементов И, а выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ являются первым, вторым и третьим выходами второго формирователя сигнала соответственно.

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение отношение сигнал/помеха при формировании сигнала изображения локальных контрастов. Устройство формирования сигнала изображения содержит блок 1 экспонирования, матрицу 2 приборов с зарядовой связью, состоящую из секции 2-1 накопления, секции 2-2 памяти, первого регистра 23 и второго регистра 2-4, три преобразователя 3, 4 и 12 сигнала уровней, синхрогенератор 5, видеоусилитель 6, блок 7 отсчета длительности импульсов, два формирователя 8 и 10 сигнала, блок 9 стробирования и вычитатель 11. Цель достигается за счет исключения ошибки квантования, т.к. высокочастотная фильтрация осуществляется в аналоговой форме непосредственно в матрице 2. Устройство по п.п. 2-5 формулы отличается выполнением формирователя 8. блока 9, блока 7 и формирователя 10. 4 з.п ф-лы, 5 ил.

Фиг1

0--

О о-

25

L

Фиг.З

о

Фиг. 2

о

7

Т

1

ФигЛ

О