Тепловизор на основе "смотрящей" матрицы формата 256х256

Тепловизор на основе "смотрящей" матрицы формата 256х256

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике формирования и передачи изображений, а точнее к тепловидению, и может использоваться для поиска и идентификации потерь тепла и анализа выхода из строя в тепловых машинах и сетях, жилых и производственных помещениях с целью энергосбережения, а также для контроля электросетей для предотвращения аварийных ситуаций.

Известен тепловизор, в котором отсутствует ручная регулировка по эталонному источнику, так как опорная температура автоматически вводится в алгоритм обработки сигнала [1]. Указанный тепловизор содержит зеркало, служащее оптическим переключателем, с датчиком положения и приводом вращения, оптически связанный с ним источник эталонного излучения, с датчиком температуры, находящимся с ним в тепловом контакте, последовательно расположенные по ходу оптического сигнала объектив и фотоприемник (ФП), а также последовательно соединенные с ФП усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и микропроцессорный контроллер с блоком памяти. Сигнал с датчика температуры эталонного источника поступает в микропроцессорный контроллер и используется для вычисления температуры объекта. Оптический зеркальный переключатель попеременно направляет на ФП поток от объекта и эталонного источника. ФП преобразует оптический сигнал в электрический, который после усиления поступает на АЦП, где преобразуется в цифровую форму и заносится в память микропроцессорного контроллера. В свою очередь в память микропроцессорного контроллера записана калибровочная кривая зависимости амплитуды сигнала, поступающего на АЦП от температуры. Сигнал с эталонного источника и сигнал с датчика температуры эталонного источника используются для автоматической корректировки калибровочной кривой сигнала по оси температур. Таким образом, достигается соответствие (привязка) выходного сигнала опорной температуре.

Недостатками известного прибора являются увеличенные габариты, обусловленные наличием эталонного источника, и связанное с этим повышенное энергопотребление, а также наличие ошибки, возникающей в результате дрейфа параметров ФП. Эта ошибка в описанном тепловизоре не может быть устранена, так как автоматическая корректировка калибровочной кривой в нем возможна только по одной точке.

Известен тепловизор на основе «смотрящей» матрицы из Cd_0,2Hg_0,8Te формата 128×128 [2].

Указанный тепловизор содержит матрицу фотоприемников (МФП), микрокриогенную систему типа Сплит-Стирлинга, ИК-объектив с фокусным расстоянием 70 мм и относительным отверстием 1:1,5, аналого-цифровой преобразователь(АЦП) и блок цифровой обработки, первый выход которого соединен с первым входом МФП, второй вход которой соединен со вторым выходом блока цифровой обработки, третий выход которого соединен с телевизором, причем первый вход блока цифровой обработки соединен с первым выходом МФП, третий вход которой соединен с выходом объектива, вход которого является входом тепловизора, четвертый вход МФП соединен с микрокриогенной системой, вход которой соединен с блоком управления микрокриогенной системы, причем блок цифровой обработки, состоящий из центрального процессора (ЦП), ОЗУ и ПЗУ, выполняет двухточечную коррекцию неравномерности чувствительности и осуществляет алгоритм устранения из изображения дефектных элементов. На выходе блока формируется стандартный телевизионный сигнал с частотой кадров 25 Гц.

Данное устройство имеет следующие недостатки:

- не слишком высокая предельная температурная чувствительность;

- недостаточная контрастность изображения;

- недостаточное качество изображения.

Известен тепловизор на основе «смотрящей» матрицы формата 256×256 [3], содержащий объектив, матрицу фотоприемников (МФП), микрокриогенную систему (МКС), блок управления МКС, АЦП, ЦАП, группа входов которого соединена с первой группой выходов блока управления с клавиатуры, выход которого соединен со вторым входом блока прерываний, первая группа выходов которого соединена с первой группой входов центрального процессора и третьей группой входов блока управления, первый выход которого соединен с первым входом блока формирования цифровых сигналов, первая и вторая группы выходов которого являются первой и второй группами выходов тепловизора соответственно, группа входов которого соединена со второй группой входов блока прерываний и четвертой группой входов блока управления, причем выход блока формирования цифровых сигналов соединен со вторым входом центрального процессора, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов блока управления с клавиатуры, со вторыми группами входов блока формирования цифровых сигналов и блока формирования телевизионных сигналов, с третьими группами входов блока прерываний, блока управления МФП, с пятой группой входов блока управления и седьмой группой входов блока формирования данных, восьмая группа входов которого соединена со вторым входом блока формирования цифровых сигналов и первым входом блока формирования телевизионных сигналов, с четвертой группой входов блока прерываний и второй группой выходов блока управления, шестая группа входов которого соединена с пятой группой входов блока прерываний и с третьей группой выходов центрального процессора, четвертая группа выходов которого соединена с первыми группами входов ОЗУ и ПЗУ, причем третий вход центрального процессора соединен с первым выходом блока формирования телевизионных сигналов, второй и третий выходы которого соединены с первым и вторым входами ЦАП соответственно, группа входов которого соединена с группой выходов блока формирования телевизионных сигналов, четвертый выход которого соединен с третьим входом блока прерываний, причем третья группа выходов блока управления МФП соединена с третьей группой входов блока формирования цифровых сигналов, а первая группа выходов с клавиатуры соединена со второй группой входов блока управления с клавиатуры.

Недостатками известного прибора являются недостаточное быстродействие, задержка выходных данных относительно входных составляет 20 мсек, невозможность подключения камеры camera link.

Задачей изобретения является увеличение быстродействия за счет уменьшения задержки (2 мсек) выходных данных относительно входных.

Расширение функциональных возможностей за счет введения стандартного интерфейса camera link.

Улучшение качества изображения достигается за счет введения алгоритма медианной фильтрации.

Сущность заявляемого изобретения, возможность его осуществления и промышленного использования поясняются чертежами, представленными на фиг.1-18, где:

- на фиг.1 представлена структурная схема тепловизора;

- на фиг.2 представлена функциональная схема блока передачи данных по LINKO;

- на фиг.3 представлена функциональная схема блока приема данных по LINK2;

- на фиг.4 представлена функциональная схема блока формирования данных для ТВ;

- на фиг.5 представлена функциональная схема блока формирования данных для цифровой обработки;

- на фиг.6 представлена функциональная схема блока управления камерой camera link;

- на фиг.7, 7а представлен алгоритм работы МС блока передачи данных по LINK-0;

- на фиг.8 представлен алгоритм работы блока приема данных по LINK-2;

- на фиг.9, 9а, 9б, 9в представлен алгоритм работы МС блока формирования данных для ТВ;

- на фиг.10, 10а представлен алгоритм работы МС блока формирования данных для цифровой обработки;

- на фиг.11, 11а представлен алгоритм работы МС блока управления камерой camera link;

- на фиг.12 представлена структура интерфейса link порта;

- на фиг.13 представлен состав интерфейсных сигналов link порта;

- на фиг.14 представлена временная диаграмма обмена данными по link порту;

- на фиг.15 представлены физические адреса внутренних регистров тепловизора;

- на фиг.16 представлено соотношение сигналов элементов строк;

- на фиг.17 представлены временные характеристики сигналов FVAL и LVAL;

- на фиг.18 представлено кусочно-линейное контростирование с подстройкой параметров в реальном времени.

Указанные преимущества заявляемого устройства перед прототипом достигаются за счет того, что в тепловизор, содержащий объектив 1, матрицу фотоприемников (МФП) 2, микрокриогенную систему (МКС) 3, блок управления МКС 4, первый АЦП 5, второй АЦП 6, блок управления МФПУ 7, блок управления клавиатурой 8, клавиатуру 9, блок прерываний 10, блок управления 11, блок вторичной обработки 12, ЦАП 13, телевизор 14, блок цифровой обработки 15, состоящий из центрального процессора (ЦП) 16, ОЗУ 17, ПЗУ18, группа входов-выходов 19 которого соединена с группами входов-выходов ОЗУ 17, центрального процессора 16, с группами входов-выходов блока управления 11 и блока прерываний 10, адресные входы которых соединены с первой 20 группой выходов блока цифровой обработки 15, вторая 21 группа выходов которого соединена со вторыми группами входов блока управления 11 и блока прерываний 10, причем вход 22 тепловизора является входом объектива, выход 23 которого соединен с первым входом МФП 2, второй вход которой соединен с выходом 24 МКС 3, вход 25 которой соединен с блоком управления МКС 4, выход 26 ЦАП 13 соединен с входом телевизора 14, причем первый 27 и второй 28 выходы МФП 2 соединены с первыми входами первого 5 и второго 6 АЦП, вторые входы которых соединены с первым 29 выходом блока управления МФПУ 7, второй 30 выход которого соединен с первым входом блока прерываний 10, второй вход которого соединен с первым 31 выходом блока управления клавиатурой 8, второй 32 выход которого соединен с клавиатурой 9, а группа входов соединена с третьей 33 группой выходов блока цифровой обработки 15 и третьими группами входов блока управления 11, блока прерываний 10 и с первой группой входов блока управления МФПУ 7, первая 34 группа выходов которого соединена с группой входов МФП 2, причем группа выходов 35 блока управления клавиатурой 8 соединена с четвертой группой входов блока управления 11, группа выходов 36 блока прерываний 10 соединена с первой группой входов блока цифровой обработки 15, дополнительно введены блок передачи данных по LINK-0 37, первый 38 генератор, второй 39 генератор, блок приема данных по LINK-2 40, первое 41 ОЗУ, второе 42 ОЗУ, третье 43 ОЗУ, четвертое 44 ОЗУ, пятое 45 ОЗУ, шестое 46 ОЗУ, седьмое 47 ОЗУ, восьмое 48 ОЗУ, блок формирования данных для ТВ 49, блок формирования данных для цифровой обработки 50, блок управления камерой camera link 51, буферное ОЗУ 52, группа выходов 53 которого соединена с первой группой входов блока формирования данных для ТВ 49, первая 54 и вторая 55 группы выходов которого соединены с первой и второй группами входов буферного ОЗУ 52, первый, второй и третий входы которого соединены с первым 56, вторым 57 и третьим 58 выходами блока формирования данных для ТВ 49, третья 59 группа выходов которого соединена с группой входов ЦАП 13, первый и второй входы которого соединены с четвертым 60 и пятым 61 выходами блока формирования данных для ТВ 49, шестой 62 выход которого соединен с первыми входами блока формирования данных для цифровой обработки 50, блока управления камерой camera link 51, блока приема данных по LINK-2 40 и блока передачи данных по LINK-0 37, первая 63 группа выходов которого соединена со второй группой входов блока цифровой обработки 15, четвертая группа выходов 64 которого соединена с первыми группами входов третьего 43, четвертого 44, пятого 45, шестого 46, седьмого 47 и восьмого 48 ОЗУ, вторые группы входов которых соединены с группой выходов 65 блока приема данных по LINK-2 40, первый выход 66 которого соединен с первыми входами третьего 43, пятого 45 и седьмого 47 ОЗУ соответственно, вторые входы которых соединены с седьмым 67 выходом блока формирования данных для ТВ 49 и первыми выходами 68, 69 блока формирования данных для цифровой обработки 50 и блока управления камерой camera link 51, четвертая 70, третья 71 и первая 72 группы выходов которых соединены с третьими группами входов третьего 43 и четвертого 44 ОЗУ, пятого 45 и шестого 46 ОЗУ, седьмого 47 и восьмого 48 ОЗУ, первые входы восьмого 48, шестого 46 и четвертого 44 ОЗУ соединены со вторыми выходами 73, 74 блока управления камерой camera link 51 и блока формирования данных для цифровой обработки 50 и восьмым 75 выходом блока формирования данных для ТВ 49, первые группы входов и вторая группа входов которых соединены с группами выходов 76, 77, 78 седьмого 47, пятого 45 и третьего 43 ОЗУ соответственно, причем группы выходов 79, 80, 81 четвертого 44, шестого 46 и восьмого 48 ОЗУ соединены с третьей группой входов блока формирования данных для ТВ 49, со вторыми группами входов блока формирования данных для цифровой обработки 50 и блока управления камерой camera link 51, третья группа входов которого соединена с третьей группой входов блока формирования данных для цифровой обработки 50 и со второй группой выходов 82 блока управления МФПУ 7, третья группа выходов 83 которого соединена со вторым входом блока управления камерой camera link 51, с первой группой входов блока приема данных по LINK-2 40 и с четвертой группой входов блока формирования данных для ТВ 49, пятая группа входов которого соединена с четвертыми группами входов блока формирования данных для цифровой обработки 50 и блока управления камерой camera link 51, со второй группой входов блока приема данных по LINK-240, с третьей группой выходов 33 блока цифровой обработки 15 и с первой группой входов блока передачи данных по LINK-037, вторая группа выходов 84 которого соединена с первыми группами входов первого 41 и второго 42 ОЗУ, группы выходов 85, 86 которых соединены со второй и третьей группами входов блока передачи данных по LINK-037, третья группа выходов 87 которого соединена со второй группой входов первого 41 ОЗУ, третья группа входов которого соединена со второй группой входов второго 42 ОЗУ и четвертой группой выходов 88 блока передачи данных по LINK-037, пятая группа выходов 89 которого соединена с четвертой группой входов первого 41 ОЗУ и третьей группой входов второго 42 ОЗУ, четвертая группа входов которого соединена с шестой группой выходов 90 блока передачи данных по LINK-037, четвертая группа входов которого соединена с первой группой выходов 91 блока управления 11, вторая группа выходов 92 которого соединена с первым входом блока формирования данных для ТВ 49 и пятой группой входов блока формирования данных для цифровой обработки 50, третий выход 93 которого соединен с третьим входом пятого 45 ОЗУ и вторым входом шестого 46 ОЗУ, третий вход которого соединен со вторыми входами четвертого 44 и восьмого 48 ОЗУ и вторым выходом 94 блока приема данных по LINK-240, третий 95 выход и второй вход которого соединены с первым входом и первым 96 выходом соответственно блока цифровой обработки 15, второй 97 выход которого соединен со вторым входом блока передачи данных по LINK-037, первый 98 выход которого соединен с третьими входами третьего 43 и четвертого 44 ОЗУ и вторым входом блока цифровой обработки 15, третий вход которого соединен с выходом 99 второго 39 генератора, причем выход 100 первого 38 генератора соединен с третьим входом блока передачи данных по LINK-037 и входом блока управления МФПУ 7, четвертая 101 и пятая 102 группы выходов которого соединены с пятой и шестой группами входов блока передачи данных по LINK-037, седьмая и восьмая группы входов которого соединены с выходами 103, 104 первого 5 и второго 6 АЦП, причем третья группа выходов 105 блока управления 11 соединена с шестой группой входов блока формирования данных для цифровой обработки 50 и с пятой группой входов блока управления камерой camera link 51, четвертая группа выходов 106 блока управления 11 соединена с шестой группой входов блока управления камерой camera link 51, третий выход 107 которого соединен с третьими входами седьмого 47 и восьмого 48 ОЗУ, пятая группа входов блока управления 11 соединена с группой выходов 108 блока вторичной обработки 12, причем вторая и третья группы выходов блока управления камерой camera link 51 являются первой 109 и второй 110 группами выходов тепловизора, группа входов 111 которого соединена с седьмой группой входов блока управления камерой camera link 51, первая 112 и вторая 113 группы выходов блока формирования данных для цифровой обработки 50 соединены с первой и второй группами входов блока вторичной обработки 12.

Блок передачи данных по LINK-037 состоит из первого 114 блока констант, второго 115 блока констант, первого 116 регистра, второго 117 регистра, третьего 118 регистра, первого 119 сумматора, второго 120 сумматора, первого 121 счетчика, второго 122 счетчика, третьего 123 счетчика, четвертого 124 счетчика, первого 125 мультиплексора, второго 126 мультиплексора, третьего 127 мультиплексора, четвертого 128 мультиплексора, машины состояния (МС) 129, элемента ИЛИ 130, выход которого соединен со сбросовым входом второго 117 регистра, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами первого 116 и третьего 118 регистров, первого 121, второго 122 и четвертого 124 счетчиков, с первым входом МС 129 и третьим 100 входом блока передачи данных по LINK-037, первый 98 выход которого соединен с первым выходом МС 129, второй и третий выходы которой являются третьей 87 группой выходов блока передачи данных по LINK-037, первая 63 и вторая 84 группы выходов которого соединены с группами выходов четвертого 128 мультиплексора и третьего 123 счетчика, тактовый вход которого является первым сигналом четвертой 91 группы входов блока 37, которая соединена с первой группой входов МС 129, четвертый и пятый выходы которой являются шестой 90 группой выходов блока 37, четвертая 88 группа выходов которого соединена с группой выходов первого 121 счетчика и первой группой входов третьего 127 мультиплексора, группа выходов которого является пятой 89 группой выходов блока передачи данных по LINK-037, второй сигнал первой 33 группы входов которого соединен со сбросовыми входами первого 116 и третьего 118 регистров, первого 121, третьего 123 и четвертого 124 счетчиков, с первым и вторым входами элемента ИЛИ 130 и МС 129 и с инверсным входом второго 126 мультиплексора, группа выходов которого соединена с группой информационных входов второго 122 счетчика, группа выходов которого соединена со второй группой входов МС129, шестой выход которой соединен с информационным входом третьего 123 счетчика, причем вторая 85 и третья 86 группы входов блока передачи данных по LINK-037 соединены с первой и второй группами входов четвертого 128 мультиплексора, вход которого соединен с седьмым выходом МС 129, восьмой выход которой соединен с инверсным, информационным входом четвертого 124 счетчика, группа выходов которого соединена с третьей группой входов МС 129, девятый и десятый выходы которой соединены с загрузочным и разрешающим входами второго 122 счетчика, причем пятая 101 группа входов блока передачи данных по LINK-037 соединена с разрешающими входами первого 116 регистра, группы выходов которого соединены с первыми группами входов первого 119 и второго 120 сумматоров, группы выходов которых соединены со своими вторыми группами входов и с информационными группами входов второго 117 регистра, группы выходов которого соединены с информационными группами входов третьего 118 регистра, группа выходов которого соединена со второй группой входов третьего 127 мультиплексора, шестая 102 группа входов блока приема данных по LINK-037 соединена с четвертой группой входов МС 129, группа выходов которой соединена с первым входом первого 125 мультиплексора, с загрузочным и разрешающим входами первого 121 счетчика, группа информационных входов которого соединена с группой выходов первого 125 мультиплексора, первая и вторая группы входов которого соединены с первой и второй группами выходов первого 114 блока констант, первая и вторая группы выходов второго 115 блока констант соединены с первой и второй группами входов второго 126 мультиплексора, причем седьмая 103 и восьмая 104 группы входов блока передачи данных по LINK-037 соединены с информационными группами входов первого 116 регистра, первый 62 и второй 97 входы блока передачи данных по LINK-037 соединены с третьим и четвертым входами МС 129, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый выходы которой соединены с разрешающими входами третьего 118 и второго 117 регистров и вторым входом элемента ИЛИ 130.

Блок приема данных по LINK-240 состоит из первого 131 триггера, второго 132 триггера, третьего 133 триггера, счетчика 134, дешифратора 135, первого 136 элемента ИЛИ, второго 137 элемента ИЛИ, первого 138 элемента И-НЕ, второго 139 элемента И-НЕ, инверсный выход которого соединен с информационным входом первого 131 триггера, выход которого является вторым 94 выходом блока приема данных по LINK-2 40, первый 66 и третий 95 выходы которого соединены с выходами третьего133 и второго 132 триггеров соответственно, установочный вход которого соединен с первым входом второго 137 элемента ИЛИ и является первым сигналом первой группы входов 83 блока приема данных по LINK-240, группа выходов 65 которого соединена с группой выходов счетчика 134, информационный вход которого соединен с выходом второго 132 триггера и первыми входами первого 138 и второго 139 элементов И-НЕ, вторые входы прямой и инверсный которых соединены с девятым разрядом группы выходов 65 блока приема данных по LINK-240, второй сигнал второй группы входов 33 которого соединен с первым входом первого 136 элемента ИЛИ, второй вход которого является первым 62 входом блока приема данных по LINK-2 40, второй 96 вход которого соединен с тактовыми входами первого 131, второго 132, третьего133 триггеров и счетчика 134, сбросовый вход которого соединен со сбросовым входом второго 132 триггера, выходом первого 136 элемента ИЛИ и вторым входом второго 137 элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочными входами первого 131 и третьего 133 триггеров, информационный вход третьего 133 триггера соединен с инверсным выходом первого 138 элемента И-НЕ, причем группа выходов счетчика 134 соединена с группой входов дешифратора 135, выход которого соединен с информационным входом второго 132 триггера.

Блок формирования данных для ТВ 49 состоит из первого 140 счетчика, второго 141 счетчика, третьего 142 счетчика, четвертого 143 счетчика, пятого 144 счетчика, шестого 145 счетчика, седьмого 146 счетчика, восьмого 147 счетчика, девятого 148 счетчика, десятого 149 счетчика, одиннадцатого 150 счетчика, сдвигового регистра 151, МС 152, первого 153 мультиплексора, второго 154 мультиплексора, третьего 155 мультиплексора, первого 156 регистра, второго 157 регистра, константы 158, первого 159 элемента ИЛИ, второго 160 элемента ИЛИ, выход которого соединен с загрузочным входом девятого 148 счетчика, группа выходов которого соединена с первой 54 группой выходов блока формирования данных для ТВ 49, вторая 55 группа выходов которого соединена с группой выходов второго 157 регистра, информационная группа входов которого соединена с группой выходов третьего 155 мультиплексора, первая и вторая группы входов которого являются второй 78 и третьей 79 группами входов блока формирования данных для ТВ 49, третья 59 группа выходов которого соединена с группой выходов второго 154 мультиплексора, первая группа входов которого соединена с группой выходов первого 156 регистра, информационная группа входов которого соединена с первой группой входов 53 блока формирования данных для ТВ 49, четвертая группа выходов 70 которого соединена с группой выходов десятого 149 счетчика, загрузочный вход которого соединен с первыми входами первого 153 мультиплексора и второго 160 элемента ИЛИ и первым выходом МС 152, второй и третий выходы которой являются пятым 61 и четвертым 60 выходами блока формирования данных для ТВ 49, первый 56, второй 57 и третий 58 выходы которого соединены с четвертым, пятым и шестым выходами МС 152, причем пятый выход которой соединен с инверсным, разрешающим входом первого 156 регистра, сбросовый вход которого соединен с выходом первого 159 элемента ИЛИ, инверсный вход которого является первым 92 входом блока формирования данных для ТВ 49, шестой 62 выход которого соединен с седьмым выходом МС 152, восьмой выход которой соединен с информационным входом сдвигового регистра 151, группа выходов которого соединена с первой группой входов МС 152, девятый выход которой соединен с первым входом третьего 155 мультиплексора и является седьмым 67 выходом блока формирования данных для ТВ 49, восьмой 75 выход которого соединен со вторым входом третьего 155 мультиплексора и десятым выходом МС 152, одиннадцатый выход которой соединен с первым входом второго 154 мультиплексора и сбросовым входом одиннадцатого 150 счетчика, группа выходов которого соединена со второй группой входов МС 152, двенадцатый выход которой соединен с разрешающим входом одиннадцатого 150 счетчика, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами сдвигового регистра 151, первого 156 и второго 157 регистров, первого 140, второго 141, третьего 142, четвертого 143, пятого 144, шестого 145, седьмого 146, восьмого 147, девятого 148, десятого 149 счетчиков и первым входом МС 152 и является первым сигналом пятой группой входов 33 блока формирования данных для ТВ 49, второй сигнал которой соединен со сбросовыми входами сдвигового регистра 151, второго 157 регистра, первого 140, второго 141, третьего 142, четвертого 143, пятого 144, шестого 145, седьмого 146, восьмого 147, девятого 148, десятого 149 счетчиков, вторым входом МС152 и прямым входом первого 159 элемента ИЛИ, причем тринадцатый выход МС 152 соединен со вторым входом второго 154 мультиплексора, вторая группа входов которого соединена с группой выходов константы 158, причем четырнадцатый выход МС 152 соединен с разрешающим входом девятого 148 счетчика, группа установочных входов которого соединена с группой выходов первого 153 мультиплексора, первая группа входов которого соединена с группой выходов седьмого 146 счетчика, группа выходов которого соединена с третьей группой входов МС 152, пятнадцатый выход которой соединен с разрешающим входом седьмого146 счетчика, шестнадцатый выход МС 152 соединен со вторыми входами первого 153 мультиплексора и второго 160 элемента ИЛИ, семнадцатый и восемнадцатый выходы МС 152 соединены с разрешающими входами восьмого 147 и десятого 149 счетчиков, группа выходов восьмого 147 счетчика соединена со второй группой входов первого 153 мультиплексора и установочной группой входов десятого 149 счетчика, девятнадцатый и двадцатый выходы МС 152 соединены с разрешающим и инверсным информационным входами первого 140 счетчика, группа выходов которого соединена с четвертой группой входов МС 152, двадцать первый и двадцать второй выходы МС 152 соединены с разрешающим и инверсным информационным входами второго 141 счетчика, группа выходов которого соединена с пятой группой входов МС 152, двадцать третий и двадцать четвертый выходы МС 152 соединены с разрешающим и инверсным информационным входами третьего 142 счетчика, группа выходов которого соединена с шестой группой входов МС 152, двадцать пятый и двадцать шестой выходы МС 152 соединены с разрешающим и инверсным информационным входами четвертого 143 счетчика, группа выходов которого соединена с седьмой группой входов МС 152, двадцать седьмой и двадцать восьмой выходы МС 152 соединены с разрешающим и инверсным информационным входами пятого 144 счетчика, группа выходов которого соединена с восьмой группой входов МС 152, двадцать девятый и тридцатый выходы МС 152 соединены с разрешающим и инверсным информационным входами шестого 145 счетчика, группа выходов которого соединена с девятой группой входов МС 152, десятая группа входов которой является четвертой группой входов 83 блока формирования данных для ТВ 49, причем выход восьмого 147 счетчика соединен с третьим входом МС 152, группа выходов которой соединена с разрешающими входами второго 157 регистра.

Блок формирования данных для цифровой обработки 50 состоит из первого 161 счетчика, второго 162 счетчика, сумматора адреса 163, первого 164 регистра, второго 165 регистра, первого 166 мультиплексора, второго 167 мультиплексора, первой 168 константы, второй 169 константы, третьей 170 константы, схемы сравнения 171, МС 172, элемента ИЛИ 173, выход которого соединен с сбросовым входом второго 162 счетчика, группа выходов которого соединена с первой группой входов МС 172, первый, второй и третий выходы которой являются первой 112 группой выходов блока формирования данных для цифровой обработки 50, вторая 113 группа выходов которого соединена с группой выходов второго 165 регистра, группа информационных входов которого соединена с группой выходов второго 167 мультиплексора, первая группа входов которого соединена с группой выходов первого 164 регистра и с его информационной группой входов, вторая часть информационных входов которого соединена с группой выходов первого 166 мультиплексора, первая и вторая группы входов которого являются первой 77 и второй 80 группами входов блока формирования данных для цифровой обработки 50, третья 71 группа выходов которого соединена с группой выходов сумматора адреса 163 и его информационными входами, вторая часть информационных входов которого соединена с группой выходов второй 169 константы, причем первый 68 и второй 74 выходы блока формирования данных для цифровой обработки 50 соединены с четвертым и пятым выходами МС 172 и первым и вторым входами первого 166 мультиплексора соответственно, третий 93 выход блока формирования данных для цифровой обработки 50 соединен с шестым выходом МС 172, седьмой выход которой соединен с загрузочным и инверсным информационным входами первого 161 счетчика, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами первого 164 и второго 165 регистров, сумматора адреса 163, второго 162 счетчика и первым входом МС 172 и является первым сигналом четвертой 33 группы входов блока формирования данных для цифровой обработки 50, второй сигнал которой соединен со сбросовыми входами первого 161 счетчика, первого 164 и второго 165 регистров, сумматора адреса 163 и первым и вторым входами элемента ИЛИ 173 и МС 172, восьмой выход которой соединен с разрешающими входами сумматора адреса 163 и второго 162 счетчика, загрузочный вход которого соединен с девятым выходом МС 172, десятый выход которой соединен со вторым входом элемента ИЛИ 173, причем третья 82 группа входов блока формирования данных для цифровой обработки 50 соединена со второй группой входов МС 172 и первой группой входов схемы сравнения 171, вторая группа входов которой является шестой 105 группой входов блока формирования данных для цифровой обработки 50, пятая 92 группа входов которого соединена со второй группой входов и первым входом второго 167 мультиплексора, группа выходов первого 161 счетчика соединена с третьей группой входов МС 172, третий вход которой является первым 62 входом блока формирования данных для цифровой обработки 50, причем выход схемы сравнения 171 соединен с четвертым входом МС 172, группы выходов первой 168 и третьей 170 констант соединены с группой входов первого 161 счетчика и с группой информационных входов второго 162 счетчика.

Блок управления камерой camera link 51 состоит из сдвигового регистра 174, первого 175 счетчика, второго 176 счетчика, регистра 177, мультиплексора 178, первого 179 триггера, второго 180 триггера, схемы сравнения 181, МС 182, элемента ИЛИ 183, элемента И 184, выход которого соединен с прямым входом элемента ИЛИ 183, выход которого соединен с информационным входом второго 180 триггера, выход которого соединен с первым входом МС 182, первый, второй и третий выходы которой являются второй 109 группой выходов блока управления камерой camera link 51, первая 72 группа выходов которого соединена с группой выходов первого 175 счетчика, разрешающий вход которого соединен с четвертым выходом МС 182, пятый и шестой выходы которой являются первым 69 и вторым 73 выходами блока управления камерой camera link 51, третий 107 выход которого соединен с выходом первого 179 триггера, с тактовыми входами сдвигового регистра 174, регистра 177, первого 175 и второго 176 счетчиков, второго 180 триггера и со вторым входом МС 182, седьмой выход которой соединен с инверсным информационным входом второго 176 счетчика и первым входом элемента И 184, второй вход которого соединен с восьмым выходом МС 182, девятый и десятый выходы которой соединены с разрешающими входами регистра 177 и сдвигового регистра 174, первая группа выходов которого соединена со своей первой группой входов, вторая группа выходов которого соединена со своей второй группой входов, третья группа выходов которого соединена со своей третьей группой входов, четвертая и пятая группы выходов которого соединены с информационной группой входов регистра 177, группа выходов которого является третьей группой выходов 110 блока управления камерой camera link 51, первая 76 и вторая 81 группы входов которого соединены с первой и второй группами входов мультиплексора 178, группа выходов которого соединена с четвертой группой входов сдвигового регистра 174, сбросовый вход которого соединен со сбросовыми входами регистра 177, первого 175 и второго 176 счетчиков, первого 179 и второго 180 триггеров, с третьим входом МС 182 и является вторым сигналом четвертой 33 группы входов блока управления камерой camera link 51, третья 82 группа входов которого соединена с первыми группами входов МС 182 и схемы сравнения 181, вторая группа входов которой соединена со второй группой входов МС 182 и является пятой 105 группой входов блока управления камерой camera link 51, шестая 106 группа входов которого соединена с третьей группой входов МС 182, одиннадцатый и двенадцатый выходы которой соединены с инверсным входом элемента ИЛИ 183 и с входом мультиплексора 178, причем первый 62 и второй 83 входы блока управления камерой camera link 51 соединены с четвертым и пятым входами МС 182, четвертая группа входов и шестой вход которой соединены с группой выходов второго 176 счетчика и с выходом схемы сравнения 181, пятая группа входов МС 182 является седьмой 111 группой входов блока управления камерой camera link 51.

Тепловизор работает следующим образом:

Блок управления МФПУ 7 после синхронизации по кадрам между матрицей 2 и телевизором (ТВ) 14 (каждый полукадр 50 Гц) формирует группу 34 управляющих импульсов, поступающих на матрицу МФП 2 для синхронной работы регистров и секций накопления кремниевой интегральной схемы считывания и создания оптимального режима работы фотодиодной матрицы. Причем группа 34 выходов блока управления МФПУ 7 состоит из:

первый сигнал - f1d - частота двойных пикселей (871 Кгц), меандр;

второй сигнал - f3d - строчная синхронизация, частота следования 12,8 кГц, длительность импульса 78 мкс;

третий сигнал - f3g - кадровая синхронизация, частота следования 50 Гц, длительность импульса 154 мкс;

четвертый сигнал - f1g - частота двойных строк (3,25 кГц), меандр;

пятый сигнал - kg1 - управление матрицей;

шестой сигнал - kg2 - управление матрицей;

седьмой сигнал - kd - управление матрицей.

Длительность kd, kg1, kg2 определяет время накопления фототока и может составлять (2-128)* f1d, но не превышать 80 мкс при фоне, соответствующем температуре 65°С и 160 мкс при фоне, соответствующем температуре 20°С. Длительность программируется на регистре задержки в разрядах (15-8).

Прием и усиление фотосигналов до уровня, необходимого для последующего аналого-цифрового преобразования. Для привязки к началу кадра используется сигнал внешнего прерывания IRQ0 (первый сигнал группы выходов 36), который формируется в блоке прерываний 10, если данное прерывание разрешено (4 разряд регистра управления находится в «1»). С некоторой задержкой из матрицы МФП 2 начинает поступать информация на соответствующие АЦП 5 и АЦП 6. Далее информация с помощью АЦП преобразуется в цифровой 14-разрядный двоичный код, при этом преобразование обеспечивается без потерь динамического диапазона и отношения сигнал/шум.

По сигналу F3D (строчная синхронизация) из блока управления МФПУ 7 поступает сигнал прерывания 30 в блок прерываний 10. Одновременно в блоке передачи данных по link037 начинает считать счетчик импульсов дискретизации 122 (q_out), задерживая начало записи во внутренние ОЗУ1-41 и ОЗУ2-42 на блокировку кадровой синхронизации и задержку на заполнение конвеера АЦП5, 6, поэтому по 194 импульсу формируется сигнал slren поз.26, а по 247 импульсу - slclken поз.28 в соответствии с алгоритмом работы МС 129 блока передачи данных по link0 фиг.7.

Из блока управления МФПУ 7 поступают три сигнала clkadc 29, sen1adc 101 (первый сигнал) и sen2adc 101 (второй сигнал): по первому сигналу стробируется прием данных в АЦП 5, 6, по второму и третьему сигналам в блоке передачи данных по link037 выполняется прием данных с АЦП 5, 6 в буферный регистр SRDOB 116, по следующему синхроимпульсу, данные из буферного регистра запишутся в регистр ARDOB 117 при наличии сигнала rzrardob, который формируется МС 129 блока передачи данных по link037. Регистр ARDOB 117 и сумматоры 119, 120 предназначены для выполнения сглаживающей фильтрации. По следующему синхроимпульсу данные из регистра ARDOB 117 за