СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в телевизионных системах, работающих автономно или с управлением с Земли на других планетах или спутниках.

Известен способ передачи телевизионного изображения, например, применяемый при обнаружении цели и слежении за ней с помощью телевизионной камеры, установленной на борту управляемого снаряда. Сигналы с выхода камеры излучаются бортовым радиопередатчиком и принимаются наземной телевизионной установкой. По изображению на экране наземной установки корректируют полет снаряда. Так как точность наведения в значительной степени зависит от четкости изображения, то при поиске и захвате объекта передачу ведут без расширения полосы частот канала связи, но с большей частотой строк и меньшей частотой кадров. Это дает возможность значительно повысить четкость изображения и тем самым облегчить поиск и захват цели. После захвата цели передачу ведут с максимальной частотой кадров при минимальной частоте строк. При этом соотношение между числом строк и числом кадров в секунду изменяют так, чтобы ширина полосы пропускания канала связи оставалась постоянной.

Такой способ передачи не учитывает изменений контраста и освещенности передаваемых сюжетов. По предлагаемому способу передачи для

повышения надежности обнаружения малоконтрастных объектов при низких освещенностях параметры разложения изображения меняют автоматически в соответствии с измеренным отношением сигнал/шум в крупной детали изображения.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Предлагаемый способ телевизионной передачи изображений заключается в фотоэлектрическом преобразовании с помощью, например, блока / телевизионных передающих трубок, на светочувствительную поверхность которых оптическим путем проецируют изображение передаваемого сюжета и в которых ведут преобразование в видеосигнал путем сканирования по заданному закону, светочувствительной поверхности или мишени. С выхода трубки сигнал обычным образом формирую и подают либо на модулятор радиопередатчика для передачи на приемный пункт, либо на воспроизводящее устройство. нал/шум, измеренного на крупной детали изображения. Для этого полученный видеосигнал преобразуют в сигнал, соответствующий отношению сигнал/шум. Указанное преобразование осуществляют любым известным пу- 5 тем, например с помощью измерителя 2, в котором выделяют строчный видеосигнал, соответствующий нескольким первым «активным строкам растра (в предлагаемом способе передачи эти строки располагают за рамкой, ю обычно устанавливаемой перед мишенью передающей трубки для ограничения рабочей площади мишени). Поэтому на эти строки не проецируют передаваемого сюжета, а сигнал от них во время прямого хода содержит толь- 15 ко щумовую составляющую. Затем видеосигнал, несущий информацию о передаваемом сюжете, фильтруют от помех и детектируют, получая при это.м постоянный сигнал, пропорциональный размаху видеосиг- 20 нала от крупной детали. Далее этот сигнал сравнивают с динамическим диапазоном видеоканала и полученным сигналом сравнения управляют усилением выделенной ранее шумовой составляющей видеосигнала. Коэффи- 25 циент усиления шумовой составляющей видеосигнала соответствует отношению величины динамического диапазона к размаху видеосигнала от крупной детали передаваемого сюжета. Таким образом, изменение мощности шумовойзо составляющей видеосигнала соответствует изменениям отношения сигнал/шум, что справедливо только для линейных телевизионных систем, где об изменении отношения сигнал/шум можно судить по изменениям мощности шума35 при неизменном размахе сигнала. Для измерения отношения сигнал/шум в нелинейных системах выделяют сигнал, пропорциональный размаху видеосигнала от крупной детали передаваемого сюжета, и сигнал, про-40 порциональный шумовой составляющей видеосигнала. Эти сигналы делят и получают сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум. Полученный таким образом в измерителе 245 сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум, подают на индикатор 5 (например, обычный стрелочный прибор). Из этого же сигнала формируют управляющий сигнал (команду) в формирователе 4 команд. Для формирования сигнала команд в аналоговой форме выделенную шумовую составляющую видеосигнала, пропорциональную отношению сигнал/шум, детектируют, а для формирования сигнала команд в цифровой 55 форме полученный аналоговый сигнал с помощью аналого-цифрового преобразования превращают в двоичный параллельный код. Сигнал команд (в аналоговой или цифровой форме) автоматически управляет блоком э 60 перестраиваемых разверток за счет изменения

,.

- V-...|.

311423 50 нал/шум, отсчитываемым по индикатору 3, размещенному на приемном конце канала связи. Оператор может учесть и другие дополнительные требования в соответствии со спецификой передачи. Оператор управляет с помощью блока 6 команд, с выхода которого через переключатель 7 подает управляющий сигнал на блок 5. Для изменения количества строк разложения и времени передачи в соответствии с величиной управляющего сигнала по определенному закону изменяют частоты строчной и кадровой разверток. Для этого частоту сигнала, вырабатываемого генератором 8 опорной частоты, делят в управляемых делителях 9 и 10 блока 5, коэффициент деления которых изменяют по требуемо.му закону величиной управляющего в соответствии сигнала. Затем полученные таким образом импульсы используют для формирования синхросигнала частоты строк в делителе 9 и синхросигнала частоты кадров в делителе 10. Импульсы частоты -строк и кадров управляют формированием напряжении, отклоняющих луч передающей трубки в горизонтальном и вертикальном направлениях. При этом устройства строчной развертки 11 и кадровой развертки 12 блока 5 выполнены обычным образом. Для обеспечения постоянства размеров растра при изменении частоты строк и кадров величину отклоняющего напряжения (или тока) в обоих направлениях автоматически поддерживают постоянной. Так как число строк разложения равно отношению частоты строк к частоте кадров, а время кадра обратно пропорционально его частоте, то изменения управляющего сигнала позволяют изменять по заданному закону, закладываемому в делители 9 и 10, число строк разложения и время кадра, Одновременно с изменением параметров разложения в соответствии с управляющим сигналом изменяют известным путем также форму амплитудно-частотной характеристики видеоканала. Для этого в регулируемом видеоусилителе 13 выделяют из видеосигнала его четные производные, которые в определенном соотношении складывают и усиливают в соответствии с величиной управляющего сигнала, а затем смешивают с основным сигналом. Так как основной сигнал перед смешиванием его с четными производными проходит через фильтр, квазисогласованный с его спектром, то добавление в него четных нроизводных позволяет регулировать форму амплитудно-частотной характеристики регулируемого видеоусилителя. Для обеспечения оптимального режима работы передающей трубки напряжения на ее электродах изменяют в соответствии с измепениями контраста и освещенности передаваемых сюжетов, для чего управляющий сигнал с измерителя 2 подают на вход управлелей напряжения, включенных в цепи питания электродов передающей трубки.

Воспроизведение изображения в виде пространственной функции яркости осуществляют либо с помощью перестраиваемого видео контрольного устройства, управляемого импульсами, формируемыми делителями 9 и 10, либо с помощью лазерного телевизионного экрана, в котором отклонение луча делают электростатическим, а следовательно, отклоняющие напряжения могут быть сформированы способом, аналогичным описанному.

Таким образом, по предлагаемому способу передачи при изменениях освещенности или контраста передаваемых сюжетов, которые вызывают соответствующие изменения отношения сигнал/шум, вырабатывают управляющий сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум, и в соответствии с этим сигналом автоматически или по командам оператора изменяют коэффициенты деления делителей частоты задающего генератора, а следовательно, и частоту отклонения электронного луча передающей трубки в вертикальном и горизонтальном направлениях. Одновременно с этим, в соответствии с изменениями параметров разложения, регулируют форму амплитудночастотной характеристики видеоканала и устанавливают оптимальный режим работы передающей трубки.

Предлагаемый способ может быть использован в устройствах, ведущих двухрежимную передачу, состоящую, например, из режима поиска пути обхода препятствия луноходом и режима слежения за этим препятствием. Режим поиска осуществляют с высокой четкостью. Для этого параметры разложения устанавливают такими, чтобы обеспечить максимально допустимое число строк разложения при данном контрасте и освещенности передаваемых сюжетов, а для расширения угла зрения камеры используют широкоугольный объектив. После обнаружения препятствия по сигналу оператора переходят к режиму слежения, уменьшают угол зрения камеры за счет

смены объектива на узкоугольный и проецируют нужную деталь на всю рабочую площадь светочувствительной поверхности передающей трубки, уменьшая тем самым требуемую четкость передачи, а следовательно, и полосу частот.

Предлагаемый способ позволяет изменять параметры разложения в соответствии с отношением сигнала/шум, измеренным не только на передающем, но и на приемном конце канала связи, т. е. с учетом шумов радиоканала.

При этом управляющий сигнал, пропорциональный отнощению сигнал/шум на приемном

конце, передают по радиоканалу на вход управления блока 6 таким образом, чтобы шумы радиоканала его не исказили. Переключателем 7 управляющий сигнал подают на вход управления блока 5 перестраиваемых

разверток и закон изменения параметров выбирают таким, чтобы повысить (когда это необходимо) отношение сигнал/щум на приемном конце за счет увеличения сигнала, например, путем увеличения времени передачи.

Увеличение времени передачи, кроме этого, позволяет преодолеть внутренние шумы камеры за счет увеличения накапливаемой энергии и сужения полосы частот.

Предмет изобретения

Способ передачи телевизионного изображения в системах замкнутого телевидения, состоящий из фотоэлектрического преобразования, при разложении изображения с изменяемыми параметрами разложения, в одномерную функцию времени, передаче полученного сигнала по каналу связи и воспроизведения изображения, отличающийся тем, что, с целью

повышения надежности обнаружения малоконтрастных объектов при низких освещенностях, параметры разложения изображения меняют автоматически в соответствии с измеренным отношением сигнал/шум в крупной

детали изображения.