Фотоприемник движущихся изображений (его варианты)

Фотоприемник движущихся изображений (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕпИ

К АВТОРСКОМУ СВИДИ ЕЛЬСТ

Союз Советскик

Социалнстнческих

РеспуЬлик

30Î3383 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 28:10. 81 (21) 335324б/1 с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 070333 Бюллетень

)MК з

Н 04 М 7/18

Н 04 И 3/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

) УДК 621.397 (088.8) Дата опубликования описания 07

$ Фт ".у лайчgg".;= (72) Авторы изобретения

С.Е. Здор, В.Д. Зотов, П.В. Ник и В.С. Чернов (71) Заявитель (54) ФОТОПРИЕИНИК ДВИЖУЩИХСЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к телевизионным системам контроля и слежения, в частности к устройствам выделения подвижных объектов, находящихся в поле зрения устройства.

Известны двумерные фотоприемни:ки, содержащие матрицу приборов с зарядовой связью (ПЗС) и схему считывания сигнальных зарядов, которые позволяют выделять подвижные объекты 1 .

Недостатком данных фотоприемников является их низкая чувствительность при движении изображений, так как время наполнения зарядов тем меньше, чем больше скорость движения.

Известен также фотоприемник движущихся изображений, содержащий матрицу светочувствительных элементов, объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью, входной и выходной регистры, ячейки которых соединены с соответствующими входами и выходами линеек матрицы, генератор тактовых импульсов, подключенный к матрице, датчик скорости движения изображения, подключенный к частотно-мс улирующему входу генератора тактовых импульсов (Z).

Недостатком известного фотоприемника является отсутствие возможности выделять подвижные объекты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей фотоприемника путем обеспечения возможности выделения подвижных объектов на движущемся изображении.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоприемник движущихся изображений, содержащий основную матрицу светочувствительных элементов, объединенных в линейки межэлемент ной зарядовой связью, причем входы и выходы лийеек основной матрицы све" точувствительных элементов соединены соответственно с ячейками входного и выходного регистров, генератор подключенный к основной матрице светочувствительных элементов и датчик скорости движения изображения, вйход которого соединен с частотно-модулирующим входом генератора. тактовых импульсов, введены последовательно соединенные инвертор, блок задержки и дополнительная матрица светочувствительных элементов с входным и выходным ре" гистрами,идентичная основной,при этом первый вход инвертора соединен с вы1003383

Через входной регистр 2 во все линейки основной матрицы 1 вводится заряд, соответствующий нулевому уровню, после чего зарядовые пакеты движутся вдоль .линеек со скоростью, равной скорости движения изображения, что обеспечивается соответствующей частотой импульсов генератора 9, управляемой сигналом датчика 10. За время движения зарядных пакетов вдоль линеек основной матрицы 1 .происходит накопление сигнальных зарядов, пропорциональных освещенности соответствующих участков изображения.

Затем заряды через выходной регистр

3 поступают в инвертор 4, где меняют свой знак относительно нулевого уровня на противоположный, после чего через блок 5 задержки и входной регистр 7 поступают в дополнительную матрицу б. Время задержки выбирается таким образом, чтобы зарядовые пакеты постулали в первые элементы линеек дополнительной матрицы

6 в момент появления на тех же элементах соответствующих этим зарядо-. вым пакетом участков движущегося изображения.

В процессе движения зарядовых пакетов вдоль линеек дополнительной матрицы б происходит дальнейшее накопление сигнальных зарядов, пропорциональных освещенности сооответствующих участков изображения, после чего зарядовые .пакеты через выходной регистр 8 поступают на выход фотоприемника. Благодаря инвертированию сигналов в инверторе 4 и идентичности основной 1 и дополнительной б матриц (для чего их желательно выполнять на одном кристалле) сигнальные заряды, соответствующие стационарным частям изображения и накопленные в основной.1 и дополнительной б матрицах взаимно уничтожаются.

От нулевого уровня будут отличаться .лишь те зарядовые пакеты, которые соответствуют изменяющим во времени свою освещенность участкам изображения, что позволяет детектировать подвижные объекты и объекты переменной яркости.

1 ходным регистром основной матрицы светочувствительных элементов, второй его вход — с вторым выходом генератора тактовых импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены соответсТВеННо к управляющим входам блока задержки и дополнительной матрицы светочувствительных элементов.

Второй вариант фотоприемника движущихся изображений, позволяющий достичь поставленную цель, а также уменьшить геометрические размеры фотоприемника и. уровень помех, отличается от первого тем, что введены не один, а два блока задержки, выполненные в виде .матриц несветочувст- 15 вительных элементов, объединенных .межэлементной зарядовой связью в линейки, число которых равно числу линеек в матрицах светочувствительных элементов, причем первый и второй 20 блоки задержки включены соответственно между выходами линеек и ячейками выходного регистра основной матрицы светочувствительных элементов и между ячейками входного регистра 25 и входами линеек дополнительной матрицы светочувствительных, элементов, а выходной регистр основной матрицы светочувствительных элементов соединен с входным регистром ЗО дополнительной матрицы светочувствительных элементов через инвертор.

На фиг. 1 представлена структурная схема первого варианта фотоприемника движущихся изображений, на .З56 фиг. 2 — структурная схема второго варианта фотоприемника движущихся изображений.

Фотоприемники движущихся изображений содержат основную матрицу 1 светочувствительных элементов с входным регистром 2 и выходным регистром 3, инвертор 4, блок 5 задержки, дополнительную. матрицу 6 светочувст-, вительных элементов с входным регист-» ром 7 и выходным регистром 8, гене45 ратор 9 тактовых импульсов, датчик

10 скорости движения иэображения, блоки 11 и 12 задержки.

Фотоприемник движущихся изображе-, ний работает следующим образом. 50 контролируемое поле (фиг. 1), содержащее подвижные и неподвижные объекты при помощи оптической сис" темы (не показана) проектируется на светочувствительные основную 1 и до- 55 полнительную б.матрицы. Вследствие движения основания фотоприемника с постоянной скоростью на основной 1 и дополнительной б матрицах формируется движущееся изображение. Фо- @) топриемник ориентируют так, чтобы линейки основной и дополнительной матриц 1 и б были параллельны вектору скорости движения изображения, который предполагается неизменным.

Фотоприемник движущихся изображений (фиг. 2) работает аналогично фотоприемнику (фиг. 1). Отличие состоит в том, что задержка сигналов происходит во время их движения вдоль линеек несветочувс-вительных матрйц блоков 11 и 12 задержки. Требуемое время задержки сигнала в бло-. ках 11 и 12 задержки обеспечивается соответ твующим количеством элементов в линейках матриц несветочувст вительных элементов °

По сравнению с базовым объектом,. которым являются выпускаемые зарубежной промышленностью приемники

1003383 иэображения на основе ПЗС-матриц, способные детектировать подвижные объекты только в неподвижном относительно приемника изображении, или требующие при их использовании для обработки движущегося изображения применения громоздких схем механической компенсации сдвига иэображения и циклического переброса приемника на величину кадра, предлагаемый фо топриемник проще по конструкции и скорость обработки в режиме сканирования в нем не менее, чем в два раза выше при той же чувствительности.

Формула изобретения

1. Фотоприемник движущихся изображений, содержащий основную матрицу светочувствительных элементов, g0 объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью, причем входы и выходы линеек основной матрицы светочувствительных элементов соединены соответственно с ячейками. входного и выходного регистров, генератор тактовых импульсов, подключенный к основной матрице светочувствительных элементов, датчик скорости движения изображения, выход которого соединен с частотно-модулирующим входом генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем обеспечения возможности выделения подвижных объектов на движущемся изображении, в него введены последовательно соединенные инвертор, блок задержки и дополнительная матрица светочувствительных элементов с 40 входным и выходным perèñòðàìè, идентичная основной, при этогл первый вход инвертора соединен с выходным регистром основной матрицы светочув-. ствительных элементов, второй его 45 вход — с вторым выходом генератора тактовых импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управляющим входам . блока задержки и дополнительной матгицы светочувствительных элементов.

2. Фотоприеглник движущихся изображений, содержащий основную матрицу светочувствительных элементов, объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью, причеМ входы и выходы линеек основной матрицы светочувствительных элементов соединены соответственно с ячейками входного и выходного регистров, генератор тактовых импульсов, подключенный к основной матрице светочувствительных элементов, и датчик скорости движения изображения, выход которого соединен с частотно-модулирующим входом генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем обеспечения возможности выделения подвижных объектов на движущемся иэображении, в него введены два блока задержки, инвертор и дополнительная матрица све" точувствительных элементов с входным и выходным регистрами, идентичная основной, управляющие входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, При этом блоки задержки выполнены в виде матриц несветочувствительных элементов, объединенных межэлементной зарядовой связью в линейки, число которых равно числу линеек в матрицах светочувствительных элементов, причем первый и второй блоки задержки включены соответственно между выходами линеек и ячейками выходного регистра основной матрицы светочувствительных элементов и между ячейками входного регистра и входами линеек дополнительной матрицы светочувствительных элементов, а выходной регистр основной матрицы светочувствительных элементов соединен с входным регистром дополнительной матрицы светочувствительных элементов через инвертор.

Источники информации, принятые so внимание. при экспертизе

1. Секеи К., Томпсет М. Прибор:г с перекосом заряда. М., "Мир", 1978, с. 166-188.

2. Авторское свидетельство СССР

9 587637, кл. Н 04 N 3/14, 1974 (прототип).

1003383

Юпеиае

Юриое

Составитель В. Максимова

Редактор В. Пилипенко Техред. Ж. Еастелевич Корректор М. Коста

Тираж б75 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35:, Раушская наб., д..4/5

Эакаэ 1592/47

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а 3 . фЙ

М