Аналого-цифровой преобразователь изображений

(51) 5 6 ИЕ ИЗОБ ОПИСА ЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ ский институт иленко. О,К,Ко-оптисвязь,в фур Радио о СССР 1983.И ПРЕОБРАЗ оптозлектронспользовано в ений для ввода ится к оптоэлектронехнике и может исоптоэлектронных ых процессорах для тонового изображесрезов (битовых карГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относитсяной технике и может быть исистемах обработки изображ Изобретение относ ной вычислительной т пользоваться в параллельных цифров преобразования долу ния в набор бинарных тин). Це ейств мых пр На а;на строй мы раб ания од; на ретий ого иль изобретения - повышение быстроия и расширение класса выполняееобразований устройства,фиг,1 представлена схема устройстфиг,2-обобщенный алгоритм работы ства; на фиг.3 - временные диаграмоты устройства в случае преобразов трехразрядный прямой двоичный фиг.4 и 5 - соответственно второй и варианты реализации оптоэлектронорогового блока; на фиг.6 - схема полутоновых иэображений в параллельные цифровые оптоэлектронные процессоры, Сущность: аналого-цифровой преобразователь работает по методу поразрядного уравновешивания преобразуемой величины параллельно для всех точек изображения, Осуществляется поразрядное уравновешивание введением аналого-цифровой преобразователь оптически управляемого транспаранта с эффектом памяти, соединенного с блоком формирования разрядных весовых коэффициентов, выполненного в виде пространственного аналогового оптического ключа с инверсным цифровь 1 м управлением и источника светового потока с эталонными уровнями, 6 ил. возможного варианта реализации электронного блока управления.устройство (фиг.1) содержит оптоэлектронный затвор 1, выходная апертура которого оптически связана с первым входом светообъединителя 2, выход которого через формирующий объектив 3 оптически соединен с управляющим входом оптически управляемого транспаранта 4 с памятью, сигнальный выход которого через первый выход светорасщепителя 5 оптически связан с вторым выходом светорасщепителя 5, первый выход которого оптически соединен с входом считывания оптически управляемого транспаранта 4 с памятью, вход светорасщепителя 5 оптически связан через анализатор 6 с выходом управляемого источника коллимированного считывающего света, выполненного в виде коллиматора 7и светоизлучателя 8, второй выход светорасщепителя 5 оптически связан через анализатор 9 с оптическим картинным входом 10 оптоэлектронного порогового блока 11, оптический картинный выход 12 которого оптически соединен с входом светоделителя 13, первый выход которого оптически связан с управляющим картинным входом оптоэлектронного блока 14 программного изменения интенсивности элементов изобра- женйя, оптический картинный выход которого оптически соединен с вторым входом светообъединителя 2. Входная апертура оптоэлектронного затвора 1 явля 4 тсй оптическим входом 15, а второй выход светоделителя 13 является оптическим выходом 16 устройства, Первый электрон 171 оптоэлектронного затвора 1, электрод 181 оптически управляемого транспаранта 4 с памятью, первый электрод 191 управляемого коллимированного источника считывающего света, управляющий электрод 20 оптоэлектронного порогового блока 11, электрический вход 21 считывания оптоэлектронного порогового блока 11. а также управляющий электрод 22 оптоэлектроийого блока 14 подключены соответственно к второму, первому, третьему, четвертому, пятому и шестому выходам электронного блока 23 управления преобразователем, Вторые электроды 172,182 и 192 соответственно оптоэлектронного затвора 1, оптически управляемого транспаранта 4 и управляемого источника 8 коллимированного считывающего света соединены с шиной 24 нулевого потенциала, Оптоэлектронный блок 14 программного изменения интенсивности элементов изображения содержит источник коллимированного светового потока с эталонными уровнями, выполненный в виде светоизлучателя 25 и коллиматора 26, и пространственный аналоговый оптический ключ с инверсным цировым управлением, выполненный в виде поляризатора 27, свтеорасщепителя 28, оптически управляемого транспаранта 29, анализатора 30 и блока 31 питания, Оптический выход светоизлучателя 25 через коллиматор 26 и поляризатор 27 оптически связан с информационным входом пространственного оптического ключа, которым служит вход второго светорасщепителя 28. первый выход которого оптически соединен с входом считывания оптически управляемого транспаранта 29, сигнальнйй выход которого через первый выход светорасщепителя 28 оптически связан с вторым выходом светорасщепителя 28, который оптически, соединен с входом анализатора 30, выход которого является оптическии выходом оптоэлектронного блока 14 программного изменения интенсивности элементов изображения, электроды оптически управляемого транспаранта 29подключены к клеммам блока 31 питания5 транспаранта, первый электрод 321 светоизлучателя 25 является управляющим электродом 22 оптоэлектронного блока 14, авторой электрод 322 подключен к шине 24нулевого потенциала. Оптоэлектронный по"0 роговый блок 11,может быть выполнен ввиде модулятора света ЗЗ, светообъединителя 34, оптически управляемого транспаранта 35, светорасщепителя 36,поляризатора 37, коллиматора 38 и источни 15 ка 39 считывающего света. Выход источника39 считывающего света через коллиматор 38и поляризатор 37 оптически связан с входомсветорасщепителя 36, первый выход которого оптически соединен с входом считыва 20 ния оптически управляемого транспаранта35, сигнальный выход которого через первый выход светорасщепителя 36 оптическисвязан с его вторым выходом, который черезанализатор 40 оптически соединен с входом25 светоделителя 41, первый выход которогоявляется выходом 12 оптоэлектронного порогового блока 11, а второй выход черезформирующий объектив 42 и отражатель 43оптически связан с вторым входом свето 30 объединителя 34, первый выход которогооптически соединен с управляющим входомоптически управляемого транспаранта 35,вход модулятора ЗЗ света является входом10 оптоэлектронного порогового блока 11, а35 выход модулятора 33 оптически связан спервым входом светообьединителя 34; первый 441 электрод модулятора 33 света является управляющим электродом 20оптоэлектронного порогового блока 11, пер 40 вый электрод 451 источника 39 считывающего света является электрическим входом 21считывания оптоэлектронного пороговогоблока 11, а его второй электрод 452 и второйэлектрод 442 модулятора 33 света подклю 45 чены к шине 24 нулевого потенциала, электроды оптически управляемого транспаранта 35 соединены с клеммами блока 46питания транспаранта,Устройство работает как параллельный50 .преобразователь яркости каждой точкивходного полутонового изображения в любой позиционный двоичный код, веса разрядов которого не уменьшаются от младшегок старшим. Это, например, прямой деоич 55 ныйп-разрядный кодс весами 2,28,4,2,1,код Фибоначи с весами Юп = ВЬ+ Яп,91 п, Вlп.2,".,13,8,5,3,2,1,1 и другие коды,Рассмотрим алгоритм работы устройства (фиг,2). Устройство работает по методупоразрядного уравновешивания преобраэу=1 емой аналоговой величины, известного для одномерных (электронных) АЦП с тем лищь отличием, что в зявляемом устройстве пре, образование осуществляется параллельно (одновременно) для всех точек изображе ния, Пусть входное изображение задано в аиде функции амплитуды света А (х,у) от координат Х и У. При заданных значениях максимально возможной амплитуды Авах света во входном изображении и необходи мом количестве Й различимых градаций яркости, величина ЬА одной градации амплитуды света (шаг квантования по амплитуде) будет равен Для прямого двоичного кода разрядностью п. 2030Согласно алгоритму (фиг,2) вначале работы устройства осуществляется стирание информации в оптически управляемом транспаранте (ОУТе) 4 и подготовка к работе, заключающаяся в сбросе оптоэлектрон ного порогового блока (ОПБ) 11 с памятью; выставлении порога П срабатывания ОПБ 11 равным Щ ЬА, гдето - вес старшего разряда используемого кода; выставление амплитуды С света на выходе оптоэлектрон ного блока 14 программного изменения интенсивности равной Юп ЬА; присваивании номеру выходного бинарного среза значения и, где и - разрядность используемого кода (вершина 2 алгоритма). Затем, если= 45 и -вершина 3(старший бинарный срез имеет номер и, а младший - номер 1), то производится запись входного изображения Аа, (вершина 4) в ОУТ 4, а если Ф и, то сразу переходим на вершину 5, в которой, во-пер вых, производится выделение 1-го бинарного среза путем пороговой обработки изображения, записанного в ОУТе 4 по порогу Пь в результате чего на выходе ОПБ 11 и на выходе 16 устройства появляется би нарное изображение, являющееся 1-й битовой картиной входного полутонового изображения. Здесь 0 (Р(х,у и; - это пороговая функция по.порогу П от изображения А(х, у), которая является объединением множества значений пороговой функции от всех точек изображения А (х,у). Пороговая функция 0 от амплитуды А (хх, уь) точки изображения с координатами Хх и уе по порогу П; 1 при А ( х у )п,О (А (хк, у ) )lп =О, при А ( хк у )п 1 . Во-вторых, в вершине 5 алгоритма производится коррекция полутоновой картины, записанной в ОУТе 4. Коррекция заключается в суммировании с полутоновой картиной в ОУТе 4 бинарной картины с выхода оптоэлектронного блока 14, амплитуда светлых точек которой определяется в 1-м цикле ве- личиной В-третьих, в вершине 5 алгоритма номер 1 цикла уменьшается на 1,Затем, если 1 = 1 (вершина 5), то этоговорит о том, что все бинарные картиныуже получены и преобразование завершается. Если же Ф 1, то производится подготовка (вершина 7) к выполнению следующегоцикла, которая состоит, во-первых, в сбросеОПБ 11, во-вторых, в выставлении новогопорога П срабатывания ОПБ 11 и, в-третьих,оптоэлектронный блок 14 подготавливаесяк выдаче бинарной картины с амплитудойсветлых участков величиной СьПосле выполнения вершины 7 осуществляется переход на вершину 3 и действияалгоритма повторяются, в результате чегополучаем следующий бинарный срез входного полутонового изображения. Количество циклов работы устройства равноразрядности используемого кода,Для подробного рассмотрения работыустройства остановимся вначале на работеего составных частей.ОУТ 4 с памятью может быть реализован, например, на основе жидкокристаллического (ЖК) пространственно-временногомодулятора света(ПВМС) с долговременнойили релаксационной памятью, Это могут .быть структуры ФП-ЖК либо структурыМДЖ-ЖК с двухчастотным питанием для управления памятью и временем цикла запись-стирание 1-3 мс (стираниепроизводится радиочастотным сигналом).Для записи иэображения в ОУТ 4. выполненный на основе ЖК ПВМС с двухчастотным питанием, необходимо на егоэлектроды 181 и 182 подавать переменноенизкочастотное напряжение питания (Ои,),а на фотопроводящий слой спроецироватьзаписываемое изображение. Естественно, . что спектральная чувствительность фотопроводящего слоя ОУТа 4 должна совпадать со спектром входного изображения, поступающего на вход 15 устройства. После снятия воздействия входного изображения при переменном Опит на электродах 181 и 182 ОУТ 4 "помнит" записанное изображение.Для суммирования второго изображения сизображением, записанным в ОУТе 4, необходимо спроецировать его на фотопроводящий слой ОУТа 4 не позже времени упругой релаксации ЖК(если ОУТ с релаксационной памятью), Стирание изображения в ОУТе 4осуществляется подачей на электроды 181 и 18 г радиоимпульса с более высокой частотой заполнения (Остр). Частота Опит - несколько сот герц, а частота Остир - несколько килогерц.ОПБ. 11 имеет перестриваемый порог иобладает памятью, Он может быть реализован, например (как показано на фиг,1), в виде бистабильного оптического устройства на ЖК ОУТе 35 с внешней оптической обратной связью и модУлятора 33 света, с по мощью которого производится управлениевеличиной порога срабатывания ОПБ 11.При высоком потенциале на электроде 451 . источник.39 считывающего излучения, в качестве которого может использоваться, например, полпупровдниковый лазер, включен. При увеличении входной освещенности на входе светообьединителя 34 бистабильного устройства остается включенным, пока не будет достигнут порог. После этого ОУТ 35 начнет включаться, появляется свет в цепи ОС.(от источника 39 через коллиматор 38, поляризатор 37, светорасщепитель 36, анализатор 40, светоделитель 41, обьектив 42, отражатель 43, светообъединитель 34 на входОУТа 35) и разливается лавинообразный процесс включения уже без дальнейшего увеличения входной освещенности, Для сброса порогового блока необходимо выключить источник 39 и убрать входное излучение (выключить источник 8). Модулятор 33 может быть выполнен в виде пластины электрооптического материэла (например, ЦТСЛ керамики или ЖК), заключенной между. двумя прозрачными электродами, к которым прикладывается управляющая разность потенциалов,15 25 30 35 40 45 50 Оптоэлектронный затвор (ОЭЗ) 1 выполнен также как модулятор 33. При нулевом потенциале на электроде 171 ОЭЗ 1 закрыт (полностью непрозрачен), а при высоком потенциале на электроде 171 открыт(максимально прозрачен). Светоделители 12 и 41, светообьединители 2 и 34 и светорасщепители 5,28 и 36 могут быть выполнены на светоразделяющих блоках, каждый из которых представляет собой куб, склеенный из двух треугольных призм. Диагональная плоскость куба, по которой соприкасаются призмы, выполнена полупрозрачной,Пример вЫполнения оптоэлектронного блока 14 программного изменения интенсивности элементов изображения в виде источника коллимированного светового потока с эталонными уровнями (элементы 25,26) и пространственного аналогового оптического ключа с инверсным цифровым управлением (элементы 27-31) показан на фиг,1, ОУТ 29 может быть выполнен на основе ПВМС, использующего, например, твист-эффект в ЖК. Инверсное управление осуществляется благодаря тому, что поляризатор 27 повернут на 90, Т.о., оси поляризаций поляризатора 27 и анализатора 39 в блоке 14 должны быть параллельны,Источники 8,25 и 39 считывающего света могут быть выполнены, например, в виде полупроводниковых лазеров.Временные диаграммы работы преобразователя для Ьлучая преобразования в трехразрядный прямой двоичный код представлены на фиг.З. В начале(см. алгоритм на фиг,2) производится стирание информации с ОУТа 4 путем подачи высокочастотного сигнала на электрод 181(см, 0181 на фиг.З), В том же такте производится подготовка:1) ОП Б 11 сброшен, т,к. источник 39 выключен нулевым потенциалом Ч 21 на электрическом входе 21 считывания ОПБ 11;2) выставляется порог П срабатывания ОПБ 11, равный весу срашего разряда т,е. П - 4, ЛА путем подачи на его управляющий электрод 20 соответствующего управляющего сигнала Ч 20;3) в электронном блоке 23 управления подготавливается амплитуда управляющего сигнала (но пока он не поступает на электрод 22) для источника 25, определяющая амплитуду С светлых участков выходной картины оптоэлектронного блока 14 равную 4 ЬА(т,к. вес старшего разряда трехразрядного прямого двоичного кода равен 4):Затем высоким потенциалом Ч 171 на электроде 171 открывается ОЭЗ 1 и входное полутоновое изображение поступает через свтеообъединитель 2 и формирующий обьектив 3 на вход ОУТа 4 и записывается в него, т,к, в это же время на электрод 181 ОУТа подаются импульсы питающего напряжения (Ч 181), В этом же такте включается светоизлучатель 8 высоким уровнем Ч 191Ев -40 45 50 55 и записанное полутоновое изображение поступает на картинный вход 10 ОП Б 11.В следующем такте сигналом Ч 21 включается источник 39 ОПБ 11, а светоизлучэтель 8 включается с задержкой необходимой для защелкивания информации е ОПБ 11, В течение всего этого такта на выходе 12 ОПБ 11, а также на выходе 16 устройства присутствует результат пороговой обработки по порогу 4 ЬА входного полутонового изображения, т.е. бинарное изображение, являющееся битовой картиной входного полутонового изображения. В этом же такте включается светоизлучатель 25 оптоэлектронного блока 14 и бинарная картина, инверсная выходной, но с амплитудой с - 4 ЛА светлых участков, воздействует на ОУТ 4, суммируясь с находящимся в нем изображением,На этом первый цикл, в котором выделяется старшая битовая картина заканчивается.Во втором и третьем циклах. в отличие от первого, только по два такта, т.к. такт записи отсутствует.В первом такте второго цикла осуществляется подготовка:1) сброс ОПБ 11 путем выключения светоизлучателя 39 (светоизлучатель 25 тоже выключен);2) выставляется порог П 2 = 4 ЬА+ + 2 ЬА= 6 ЬА3) выставляется С 2 = 2 ЛА.Во втором такте включается светоизлучатель 39, сеетоизлучатель 8 выключается с задержкой ти результат пороговой обработки по порогу П 2 = 6 АА изображения с выхода ОУТа 4, т.е, вторая битовая картина, поступает на выход 16 устройства и на вход оптоэлектронного блока 14. Светоизлучатель.25 включен и проинвертированная вторая битовая картина с амплитудой С 2 = =2 ЛА суммируется с информацией в ОУТе 4.Третий цикл аналогичен второму, с тем лишь отличием,что Пз=7 ЬА, а Сз= ЬА,Из временной диаграммы видно, что структурное быстродействие предложенного устройства при разрядности и пользуемого кода составляет Т =(2 п+ 1) тн, (1) где тн - длительность такта работы устройства.При использовании в качестве ОУТа 4 ЖК ПВМС с релаксационной памятью необходимо учитывать, что время Т не должно превышать время упругой релаксации ЖК,5 10 15 20 25 30 Спад величины отклика ЖК ПВМС в конкретный момент времени больше для раньше записанных изображений, поэтому этот фактор необходимо учитывать добавлением постоянного фона к информации в ОУТ 4. Этот постоянный фон может задаваться вспомогательным источником света (на фиг.1 не показан), При использовании ЖК ПВМС с долговременной памятью вспомогательного источника не требуется.При реализации схемы преобразователя (фиг,1) на конкретных элементах может возникнуть необходимость в дополнительных формирующих объективах для правильной передачи выходного иэображения предыдущего оптического блока на вход последующего, которые для простоты на фиг.1 не показаны,Если необходимо организовать непрерывный режим работы преобразователя с автоматическим преобразованием поступающих на вход изображений, то в алгоритме вместо перехода с истинного выхода условной вершины 6 на вершину 8 необходимо осуществить переход на вершину 2 (показан пунктиром на фиг,2),Для правильного функционирования преобразователя необходимо соовтетствующим образом выбрать величины энергий, излучения светоизлучателей 8,25 и 39 считывающего света. При условии, что порог срабатывания ОУТа 35 бистабильного устройства, входящего в состав ОПБ 11, равен Л А, энергия Ев излучения источника 8при площади Я рабочей апертуры устройства запишется: Р 7 776 775 774 775 779 7733 п 1 п 7734 гДе 77 п - коэффиЦиент пРопУсканиЯ (отРажения для ОУТ 4,35 и 29) света элементом оптического тракта с номером т (77 п1). 775 берется дважды, т.к, свет дважды проходит ЧЕРЕЗ СЕЕтОРаСЩЕПИтЕЛЬ 5. ( 7733)ап - МИНИ- мальный коэффициент пропусканитя модулятора 3377 зз )и п =иъгде 77 аах - коэффициент пропускания максимально прозрачного модулятора 33.Энергия источника 39: П 297738 7737 7736 7735 7736 7740 7741 771 3 где П 29 - порог срабатывания ОУТ 29,Максимальное значение амплитуды С светлых участков на входе ОУТа 4 должно составлять ОЬ ЬА, где Вlп - еес старшего1798759 12 10 15 20 30 35 40 4550 55 11разряда используемого кода, поэтому мак. симальное значение энергии источника 25:п726 727 728 ф 9 28 фО Ц 2 ф Выходные битовые картины в заявляемом устройстве получают последовательно одна за другой с разделением во времени). Поэтому их с выхода 16 преобразователя можно подавать непосредственно на вход обрабатывающей части оптоэлектронного процессора либо накапливать в страничном запоминающем устройстве,Следует заметить, что ОПБ 11 с пере- страиваемым порогом и памятью может быть реализовано проще, чем показано на фиг.1. Второй вариант реализации ОПБ 11 представлен на фиг,4 и содержит источник 47 считывающего излучения, выход которого через коллиматор 48 и поляризатор 49 оптически связан с входом светорасщепителя 50, первый выход которого оптически соединен с входом считывания ОУТа 51, сигнальный выход которого через первый выход светорасщепителя 50 оптически свя зан с его вторым выходом, вход светообьединителя 52 является картинным входом 10 ОПБ 11, первый выход светообъединителя 52 оптически соединен с управляющим входом ОУТа 51, второй выход светорасщепителя 50 через анализатор 53 оптически связан с входом светоделителя 54, первый выход которого является картинным выходом 12 ОПБ 11, а второй выход через формирующий объектив 55 и отражатель 56 оптически соединен с вторым входом свето- объединителя 52, первый электрод 571 ЖК ОУТа 51 является управляющим электродом 20 ОПБ 11, первый электрод источника 47 является входом 21 считывания ОПБ 11, а второй электрод и второй электрод 572 ЖК ОУТа 51 подключены, к общей шине 24 нулевого потенциала. В качестве источника 47 можно использовать полупроводниковый лазер, Устройство на фиг,4 не что иное как бистабильное оптическое устройство с внешней оптической ОС, аналогичное ОПБ 11 на фиг.11, с тем лишь отличием, что перестройка величины порога срабатывания осуществляется не с помощью отдельного модулятора света (модулятор 33 на фиг,1), а с помощью самого ЖК ОГУа 51 (аналогичен ОУТУ 35 на фиг.1), Управление порогом срабатывания ОУТа 51 осуществляется по входу 20 ОПБ 11 путем изменения амплитуды и/или частоты напряжения, питающего ОУТ .51,Третий вариант реализации ОПБ 11, представленный на фиг,5, еще проще и содержит источник 58 считывающего излучения, выход которого через коллиматор 59 и поляризатор 60 оптически связан с входом светорасщепителя 61, первый выход которого оптически соединен с входом считывания ОУТа 62 с внутренней фотоэлектрической обратной связью, сигнальный выход которого черз первый выход светорасщепителя 61 оптически связан с вторьм выходом светорасщепителя 61, который оптически соединен с входом анализатора 63, выход которого является картинным выходом 12 ОПБ 11, управляющий вход ОУТа 62 является картинным входом 10 ОПБ 11, первый электрод 641 ОУТа 62 является управляющим электродом 20 ОПБ 11, первый электрод источника 58 считывающего света является электрическим входом 21 считывания ОПБ 11, а второй его электрод и второй электрод 642 ОУТа 62 подключены к шине 24 нулевого потенциала. ОУТ 62 с внутренней фотоэлектрической обратной связью является бистабильным оптическим устройством. ОУТ с внутренней фотоэлектрической обратной связью содержит два прозрачных электрода 641 и 642, слой фотопроводника 65, диэлектрическое полупрозрачное зеркало 66, тонкопленочный дихроичный поляроид 67. слой 68 гомеотронно ориентированного нематического ЖК и стеклянные подложки 69. В этой же работе показано, что изменяя амплитуду и частоту переменного напряжения питания, а также параметры слоев структуры такого ПВМС ЖК, можно смещать уровень порога на модуляционной характеристике и регулировать наклон ее линейного участка, Таким образом, изменяя амплитуду или частоту переменного напряжения на электроде 20 (см, фиг,5) ОУТ 62, можно перестраивать порог срабатывания ОПБ 11,Электронный блок 23 управления представляет собой конечный автомат с необходимыми формирователями уровней сигналов управления ОЭЗ 1, ОУТом 4, модулятором 33, светоизлучателями 8,25,39. Она может быть синтезирована по алгоритму (фиг,2) известными методами в виде автомата с жесткой логикой, автомата с программируемой логикой по схеме, представленной на фиг.6, Блок управления преобразователем для случая трехразрядного прямого двоичного кода (см. диаграмму на фиг,3) содержит генератор 70 тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика 71 по модулю 7 (т.к. 7 тактов на фиг,3), Разрядные выходы счетчика 71 по модулю 7 соединены с адресными входами ПЗУ 72, первый выход 01 которого через усилитель 73 связан с вторым выходом блока 23 управления, второй выход 02ПЗУ 73 подключен к управляющему входу электронного коммутатора 74, первый вход коммутатора 74 подключен к выходу генератора 75 низкой частоты, а второй вход коммутатора 74 соединен с выходом генератора 5 76 высокой частоты. выход коммутатора 74 подключается к первому выходу электронного блока 23 управления, выход 03 ПЗУ 72 через линию 77 задержки на величину т и усилитель 78 связан с третьим выходом бло ка 23 управления, выходы 04 и 05 ПЗУ 72 через формирователь 79 сигнала управления модулятором ЗЗ соединены с четвертым выходом блока 23 управления, выход 06 ПЗУ 72 через усилитель 80 подключен к пя тому выходу блока 23 управления, выходы 07 и 08 ПЗУ 72 через формирователь 81 сигнала управления светоиэлучателя 25 соединены с шестым выходом блока 23 управления. Импульсы с генератора 71 изменяют 20 состояние разрядных выходов счетчика 71 по модулю 7, которые являются адресами управляющих слов, хранимых в ПЗУ 72. Единичный сигнал на первом выходе 01 ПЗУ 72 открывает ОЭЗ 1, а нулевой - закрывает. 25 Единичный сигнал на выходе 0 2 ПЗУ 72 замыкает второй вход коммутатора 74 на его выход и на ОУТ 4 поступают ВЧ-импульсы стирания от генератора 76, э при нулевом сигнале замкнут первый вход коммутатора 30 74 на его выход и на ОУТ 4 поступают импульсы питания от генератора 75 низкой частоты, Единичный сигнал на выходе 0 3 включает светоизлучатель 8 с задержкой т (благодаря линии 77 задержки, а нулевой 35 выключает аналогично для выхода 0 6 и светоизлучателя 39 только без задержки), Логические сигналы на 0 4 и 0 5 ПЗУ 72 копируют уровень сигнала управления модулятором 33, который формируется на вы ходе формирователя 79. Логические сигналы на выходах 0 7 и 0 8 ПЗУ 72 кодируют уровень сигнала управления светоизлучателем 25 который формируется формирователем 81, Расшифровка кодов на 45 выходах 04 и 0 5, а также 0 7 и 0 8 приведены в табл.1.Таблица прошивки ПЗУ 77 для рассматриваемого случая представлена в табл,2,Приведенный на фиг.6 вариант реализа ции электронного блока 23 управления преобразователем не является универсальным, т,к. не имеет гибкости в смысле оперативной перестройки разрядности и и вида используемого кода преобразования. Однако 55 синтез универсальной схемы блока управления с вводом разрядности и и вида кода с клавиатуры возможен на микропроцессорной элементной базе. Это является инженерной задачей, поэтому здесь не рассматривается.Время преобразования полутонового изображения в набор бинарных срезов составляет в прототипеТпр=й Тпр, где М - количество градаций яркости;тпр - длительность такта работы прототипа,Поскольку прототип преобразует изображение в прямой двоичный код, то для разрядности и кода получим й =- 2 п и соответственно Тпр = 2" тпрВ предложенном устройстве при преобразовании в прямой двоичный код время преобразования см. формулу 1:Тн =(2 п+ 1) тн где гн - длительность такта работы предложенного устройства.Длительность такта в прототипе определяется быстродействием ОУТ, при выполнении которого в виде ПВМС типа "ПРОМ" частота смены изображений не превышает 1 кГц, т.е, тпр = 10 с.-зВ заявляемом устройстве при использовании ПВМС ЖК с двухчастотным питанием достигается время цикла запись- стирание 10-4 10-3 10-4В прототипе есть упоминание, что ОУТ может быть реализован на эффекте Франца-Келдыша. При этом быстродействие-1 г тпр = 10 с. ОУТ предложенного устройства также может быть реализован на эффекте Франца-Келдыша. На основе вышеизложенного ясно, что тн меньше либо равен тпр.При сравнении быстродействия примем тн =Гпр. Определим отношение времен преобразования прототипа и предложенного устройства: Тпп 2"Тп 2"Тн 2 п+1 Т.о., быстродействие предложенного2 п устройса в 2 + 1 раз выше, чем бсро 2 п+1 действие прототипа.Что касается класса выполняемых преобразований, то прототип осуществляет преобразование только в прямой двоичный код. Предложенное устройство может осуществлять преобразование не только в прямой двоичный код, но и в любой позиционный код, веса разрядов которого не убывают от младшего к старшему (т.е. последующий разряд больше либо равен предыдущему). Примером такого кода может служить код Фибонэччи и др,1798759 16 15 Таблица 1 Таблица 2 В прототипе используются ОУТ типа ПРОМ, для которых необходимы высокие питающие напряжения (киловольты). К тому же ОУТ типа ПРОМ чувствительны только к синей (ультрафиолетовой) области спектра.В заявляемом устройстве используются ЖК ОУТ, которые характеризуются низкими напряжениями питания (единицы, десятки вольт) и.широкой областью спектральной чувствительности (определяется материалом фоточувствительного слоя), Низкие напряжения питания и широкий диапазон спектральной чувствительности, а также использование простых, дешевых и малогабаритных полу- проводниковых лазеров упрощает использование заявляемого устройства, т.е, расширяется область его применения,формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь изображений, содержащий оптоэлектронный блок программного изменения интенсивности элементов иэображения, оптоэлектронный пороговый блок, оптиче-. ски управляемый транспарант с эффектом памяти и электронный блок управления, соответствующие выходы которого подключены к управляющим электрйческим входам оптоэлектронного порогового блока и оптически управляемого транспаранта с эффетком памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса выполняемых преобразований и повышения быстродействия, оптически управляемый транспарант с эффектом памяти выполнен суммирующим, в устройство дополнительно введен управляемый источник коллимированного считывающего света, выход которого связан 5 с входом оптически управляемого транспаранта с эффектом памяти, оптоэлектронный блок программного изменения интенсивности элементов изображения выполнен в виде пространственного аналогового 10 оптического ключа с инверсным цифровымуправлением и источника коллимированного светового потока с эталонными уровнями, при этом выход последнего связан с информаЦионным входом пространствен ного аналогового оптического ключа с ",инверсным цифровым управлением, выход которого связан с информационным входом оптически управляемого транспаранта с эффектом памяти, являющимся входом преоб разователя, а выход оптически управляемого транспаранта с эффектом памяти связан с информационным входом оптоэлектронного порогового блока, выход которого является выходом преобразователя и связан с входом 25 пространственного аналогового оптическогоключа с инверсным цифровым управлением, причем управляющие входы источника коллимированного светового потока с эталонными уровнями и управляемого источника колли мированного считывающего света подключены к соответствующим выходам электронного блока управления,