Устройство формирования сигналов изображения

Устройство формирования сигналов изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для формирования сигналов изображения. Устройство содержит первую матрицу 1 ПЗС, состоящую из секции 2 накопления, секции 3 памяти, выходного регистра 4, синхронизатор 5, первый 6 и второй 15 инверторы , первый 7 и второй 16 коммутаторы, вторую матрицу 9 ПЗС, включающую входной регистр 10, секцию 11 переноса, выходной регистр 12, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, видеоконтрольный блок 8 и сумматор 17. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Н 04 N 5/335

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (А) 4 (Л

Cd (21) 4860287/09 (22) 16.08.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (72) С. И. Мирошниченко, В, Н. Анохин, С. П.

Сулима и B. В. Михеев (53) 621.397(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 311987, кл, Н 04 N 5/335, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для формирования сигналов изображения.

Цель изобретения — повышение контрастной чувствительности устройства формирования сигналов изображения путем двумерной фильтрации верхних частот с одновременным накоплением сигнала изображения.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства формирования сигналов изображения; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов на первом входе первого коммутатора (фиг. 2а), на выходе первого инвертора (фиг. 26), на выходе первого коммутатора (фиг. 2в); на фиг, 3 — спектры сигнала изображения на выходе светочувствительной матрицы ПЗС (фиг. За), первого коммутатора (фиг. 36), матрицы ПЗС (фиг.

Зв), второго коммутатора (фиг. Зг).

Устройство формирования сигналов изображения содержит первую матрицу 1

„„5U„„1737753 А1 формирования сигналов изображения. Устройство содержит первую матрицу 1 ПЗС, состоящую из секции 2 накопления, секции 3 памяти, выходного регистра 4, синхронизатор 5, первый 6 и второй 15 инверторы, первый 7 и второй 16 коммутаторы, вторую матрицу 9 ПЗС, включающую входной регистр 10, секцию 11 переноса, выходной регистр 12, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, видеоконтрольный блок 8 и сумматор 17. 3 ил.

ПЗС, состоящую из секции 2 накопления, секции 3 памяти и выходного регистра 4, синхрогенератор 5, элементы ИЛИ 13 и 14, инверторы 6 и 15, коммутаторы 7 и 16, видеоконтрольный блок 8, сумматор 17, вторую матрицу 9 ПЗС, состоящую из входного регистра 10, секции 11 переноса и выходного регистра 12.

Устройство формирования сигналов изображения работает следующим образом.

Во время очередной строки телевизионного изображения видеосигнал с выхода выходного регистра 4 первой матрицы 1 ПЗС поступает на первый вход сумматора 17, с выхода которого сигнал поступает на первый вход коммутатора 7 (фиг, 2а). На второй вход коммутатора 7 поступает проинвертированный сигнал с выхода инвертора 6 (фиг.

26). Управление коммутатором 7 осуществляется сигналом, поступающим с выхода 8 синхрогенератора 5, причем управление

1737753

55 производится таким образом, что с каждым тактом на выход коммутатора 7 поступают прямая и инверсная выборки сигнал изображения (фиг. 2 в). Дискретный сигнал изображения на выходе коммутатора 7 описывается выражением

Ueaix(n3 = (-1)" 0ц (пТ), (1) где 0ых(пТ) — дискретный выходной сигнал;

Uex(nT) — дискретный входной сигнал; и = 0,1,2 — номер отсчета;

Т вЂ” период следования выборки.

При этом спектр сигнала по координате (вдоль строки телевизионного изображения) имеет вид: (2) где Geex(e ) — спектр сигнала на выходе коммутатора (фиг. Зб);

О х(е " ) — спектр сигнала на входе ком ЯИ мутатора (фиг. За);

f — частота сигнала;

Т вЂ” период дискретизации.

Таким образом, коммутатор 7 и инвертор 6 позволяют путем пр стого изменения знака каждого второго отсчета сигнала изображения осуществить смещение спектра на половину частоты дискретизации, Для осуществления аналогичного преобразования спектра по оси Y (перпендикулярно строкам телевизионного изображения) производится чередование прямого и инверсного сигналов вдоль столбцов изображения от строки к строке.

Таким образом, для каждой нечетной строки изображения

Ue x(nT) = (-1)" "Uex(nT), n = 0,1,2„„(3) а для каждой четной строчки изображения

0 (Т) = (-1)" U»<(nT), n = 0,1,2, (4)

С выхода коммутатора 7 сигнал изображения, спектр которого смещен на половину частоты дискретизации, поступает на вход входного регистра 10 матрицы 9 ПЗС, где происходит преобразвание сигнала в зарядовые пакеты. Далее зарядовые пакеты, соответствующие строке телевизионного изображения, перемещаются через секцию 11 переноса и поступают в выходной регистр 12, Сигналы управления затворами секции

1 переноса поступают с трехфазного выхода синхрогенератора 5 через элемент ИЛИ

13. Сигналы управления затворами входного регистра 10 и выходного регистра 12 поступают с трехфазного выхода 3 синхрогенератора 5 через элемент ИЛИ 14, При прохождении через матрицу 9 ПЗС осуществляется задержка сигнала на время одного кадра телевизионного изображения.

Кроме того, во второй матрице 9 ПЗС осуществляется операция расфокусировки сигнала изображения по координате Х и

50 координате У, что эквивалентно операции двумерной низкочастотной фильтрации сигнала изображения. Расфокусировка по координате Х (вдоль строки телевизионного изображения) осуществляется во входном

10 и в выходном 12 регистрах матрицы 9

ПЗС, для чего в период обратного хода строчной развертки на затворы входного регистра 10 и выходного регистра 12 подается импульс расфокусировки, поступающий с седьмого выхода синхрогенератора 5 на второй вход элемента ИЛИ 14. Расфокусировка по координате Y (перпендикулярно строке телевизионного изображения) осуществляется в секции 11 переноса второй матрицы 9 ПЗС, для чего в период обратного хода кадровой развертки на затворы секции

11 переноса подается импульс расфокусировки, поступающий с шестого выхода синхрогенератора 5 на второй вход элемента

ИЛИ 13, Степень расфокусировки по координате Х и Y определяется длительностью соответствующих импульсов расфокусировки и может регулироваться. С выхода выходного регистра 12 сигнал изображения, спектр которого имеет вид, показанный на фиг. Зв, поступает на первый вход коммутатора 16 и на вход инвертора 15, с выхода которого сигнал поступает на второй вход коммутатора 16, Управление коммутатором

16 осуществляется сигналом, поступающим на третий вход коммутатора 16 с восьмого выхода синхрогенератора 5. Коммутатор 16 и инвертор 15 осуществляют смещение спектра сигнала изображения на половину частоты дискретизации (фиг. Зг). С выхода коммутатора 16 задержанный на время одного кадра сигнал изображения поступает на второй вход сумматора 17, на первый вход которого поступает сигнал изображения с выхода выходного регистра 4, Сумматор 17 осуществляет сложение сигналов, поступающих на первый и второй входы с заданными весовыми коэффициентами. С выхода сумматора

17 сигнал иэображения поступает на первый вход коммутатора 7 и инвертора 6, что обеспечивает межкадровое накопление сигнала изображения и уменьшение эффективного значения шума на выходе устройства формирования сигналов изображения. Кроме того, сигнал с выхода сумматора 17 поступает на второй вход видеоконтрольного блока 8.

Формула изобретения

Устройство формирования сигналов изображения, содержащее первую матрицу

ПЗС, состоящую из секции накопления, секции памяти и выходного регистра, синхрогенератор, видеоконтрольный блок, первый

1737753

Р

Рыт 1

50

55 выход синхрогенератора, подключен к входу секции накопления, первой матрицы ПЗС, второй выход синхрогенератора подключен к входу секции памяти, а третий выход синхрогенератора — к входу выходного регистра, первой матрицы ПЗС, четвертый выход синхрогенератора подключен к входу видеоконтрольного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения контрастной чувствительности путем двумерной фильтрации верхних частот с одновременным накоплением сигнала изображения, в него введены первый и второй инверторы, первый и второй коммутаторы, сумматоры, первый и второй элементы ИЛИ, вторая матрица ПЗС, содержащая входной и выходной регистры, секцию переноса, причем выход выходного регистра первой матрицы

ПЗС соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом видеоконтрольного блока с первым входом первого коммутатора и входом первого инвертора, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, выход которого соединен с входом входного регистра, 5 второй матрицы ПЗС, выход выходного регистра второй матрицы ПЗС соединен с первым входом второго коммутатора и входом второго инвертора, выход которого соединен с вторым входом второго коммутатора, 10 выход которого подключен к второму входу сумматора, пятый выход синхрогенератора подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к секции переноса второй матрицы ПЗС, шестой вы15 ход синхрогенератора подключен к второму входу первого элемента NUM, третий и седьмой выходы синхрогенератора подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого под20 ключен к входам входного и выходного регистров второй матрицы ПЗС.

1737753

j

/7,7 й./ //!

4 /7

Риг.У

Составитель С.Сулима

Редактор Л.Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 1907 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101