Устройство для преобразования сигнала телевизионного изображения в двухуровневый сигнал

СОЮЗ СОВЕТСИИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4 (5 МИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЫТИЙ АРСТВЕННЫЛАМ ИЗОБ ОПИСДНИЕ И 3 ОВ Етя АВТОРСИОМУ ЬСТВ(71) Московский ордена Трудового. Красного Знамени электротехническийинститут связи(56) 1. Патент США У 3973239,кл, 340-146.3, опублик. 1976.2. Ульянов В.Н. Опытная установкаэлектронной рирпроекции на Московском телецентре.-"Вестник связи",1962, У 5, с.3-6 (протоил).(54)(57)1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ДВУХУРОВНБВЬЙ СИГНАЛ, содержащее усилитель, блок фиксации сиг,нала по уровню фона, двусторонний:ограничитель сигнала, вход которогосоединен с выходом блока фиксации 801137494 А сигнала по уровню фона, информационный вход блока фиксации сигнала по уровию фона. соединен с выходом усилителя, .выход двустороннего ограничителя сигнала является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости устройства оно содержит формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с выходом двустороннего ограничителя, а выход - с управляющим входом блокафиксации сигнала по уровню фона.2,Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я. тем, что.формирователь управляющего сигнала содержит последовательно соединенные пороговой усилитель и ограничитель-. ный элемент, выход которого является выходом блока, вход порогового усилителя является входом блока.ся участКи сигнала, соответствующие уровню фона, т,е, фиксация осуществляЕтся по уровню фона сигналателевизионного изображения и следитза его изменением 2.Недостатком указанного устройстваявляется низкая помехоустойчивость,обусловленная тем, что оно позволяетэффективно подавлять только тесоставляющие аддитивных низкочастотных помех, частота которых близкак частоте кадров, Составляющие помех .с частотой, близкой к частотестрок, не подавляются, что связаногс величиной времени фиксациикоторая в известном техническом решении остается постоянной,Время фиксации в данном случае -это время, за которое отслеживаетсяуровень сигнала телевизионного изображения при его изменении от белогок черному, если черные объекты располагаются на белом фоне,Установить опорную величину времени фиксации 1, меньше 3-5 мкс невозможНо, поскольку в этом случаевозникнут недопустимые искажениясигнала объекта вследствие спадаплоской вершины импульса в интервале строки.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости преобразования сигнала телевизионного изображения вдвухуровневый сигнал. Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования сигнала телевизионного изображения в двухуровневый сигнал, содержащее усилитель, блок фиксации сигнала по уровню фона, двусторонний ограничитель сигнала, вход которого соединен с выходом блока фиксации сигнала по уровню фона, информационный вход блока Фиксации сигнала по уровню фона соединен с выходом усилителя, выход двустороннего ограничителя сигнала является выходом устройства, введен формирователь управляющего сигнала, вход которого соединен с выходом двустороннего ограничителя, а выход - с управляющим входом блока фиксации по уровню фона. Формирователь управляющего сигнала содержит последовательно соединенные пороговый усилитель и ограничительный элемент, выход которого является выходом блока, вход порогового усилителя является входом блока. 1 1137494Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, например, в устройствах считывания распознавания и ввода текстовой информации в ЭВИ.5Известно устройство предварительной обработки телевизионного сигна-ла, содержащее блок фильтрации, первый и второй блоки сравнения, Формирователь переменного порога и 10двусторонний ограничитель, выходкоторого является выходом устройства, а входы соединены с выходамиблоков сравнения, выходы блока фильтрации соединены соответственно с 15первыми входами блоков сравненияи через формирователь переменногопорога со вторыми входами блоковсравнения, вход блока Фильтрацииявляется входом устройства. Работаустройства заключается в устранениинизкочастотных составляющих помехипутем линейной фильтрации сигналаиэображения, преобразования его втрехуровневый сигнал, сравнением 25его с первой и второй пороговымивеличинами и двустороннем ограничении 11 .Недостатком известного устройстваявляется низкая помехоустойчивость,обусловленная тем, что устройствоне позволяет полностью устранитьцепью фильтрации низкочастотные помехи беэ заметных искажений сигнала изображения, так как спектр помех полностью перекрывается спектромсигнала изображения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для преобразования сигнала телевизионного изобра 40жения в двухуровневый сигнал, содержащее поспедовательно соединенныеусилитель, блок фиксации по уровнюфона и двусторонний ограничитель,В устройстве устанавливается опорнаявеличина времени фиксации по уровню45фона, равная 3-5 мкс, После прохождения сигнала через цепь фиксациион подвергается двустороннему ограничению.Такая обработка сигнала позволяет повысить помехоустойчивость преобразования сигнала телевизионногоизображения в двухуровневый сигналза счет устранения низкочастотныхпомех. При величине времени фиксации, равной 3-5 мкс в качестве уровня,относительно которого устанавливается уровень ограничителя, используют20 з1374На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит усилитель 1,блок 2 Фиксации и сигнала по уровнюфона, двусторонний ограничитель 3сигнала, формирователь 4 управляющего сигнала, пороговый усилительи ограничительный элемент (не пока-заны).Усилитель 1, блок 2 фиксации Осигнала по уровню фона и двусторонний ограничитель 3 последовательносоединены, выход двустороннегоограничителя является выходом устройства и соединен с выходом формирователя управляющего сигнала, выходкоторого .соединен с управляющимвходом блока 2 Фиксации сигнала поуровню фона, пороговый усилитель иограничительный элемент соединеныпоследовательно, вход пороговогоусилителя является входом блокафиксации сигнала по уровню фона,а выход ограничительного элемента -выходом, того же блока.25Устройство работает следующимобразомСигнал телевизионного изображенияс выхода усилителя проходит черезблок Фиксации по уровню фона двустоЗОроннего ограничителя.Исходную опорную величину времениФиксации выбирают меньше временинарастания фоновых помех со спектром,сосредоточенным у частоты строе и(ее низших гармоник, но больше времениЗ 5нарастания фронта сигнала объекта,Такой вьбор опорной величинывремени фиксации всегда реализуют,поскольку время нарастания фронта40сигнала объекта в стандартном ТВсигнале не превышает О, мкс, а фронтсигнала от объекта с размытыми краями не более 1 мкс, в то время какспектр помех, обуславливаемых неравномерностью сигнала на строке,45содержит не более 5 гармоник строчной частоты (пятая гармоника помехиуже маскируется шумом ТВ камеры)и время нарастания фронта помехивсегда превышает 5-10 мкс, Таким50образом, опорная величина времениФиксации устанавливается равной3-5 мкс,При осуществлении фиксации сигнала телевизионного изображения за 94время такой величины происходит егодифференцировацие в блоке 2. Уровеньдифференцированного сигнала цриэтом зависит от времени нарастанияфронта сигнала изображения, так какпроизводная сигнала выражает скорость нарастания его уровня, Поскольку скорость, а следовательно, и время нарастания уровня сигнала объектаи сигнала помехи различны, (времянарастания фоновых помех всегдабольше 5-10 мкс, а время нарастанияфронта сигнала объекта 1 мкс), тоотделить сигнал объекта от фочовыхпомех с частотами, кратными частотестрок, можно по уровню дифференцированного сигнала телевизионногоизображения, При отсутствии сигнала объекта в сигнале ТВ изображенияуровень дифференцированного сигнала,определяемый в этом случае временемнарастания фоновой помехи, всегдаменьшей порогового уровня. При этомвремя фиксации остается постоянным,а сигнал изображения после осуществления фиксации подвергается двусто-роннему ограничению, что устраняетфоновые помехи,В случае появления в сигналетелевизионного иэображения фронтасигнала объекта уровень дифференцированного сигнала превышает пороговый уровень блока 4, в этом случае время фиксации блока 2 увеличивается, по крайней мере, до 300 мкс,т,е. на два порядка, дифференцирования сигнала телевизионного изображения при этом не происходит и сигналобъекта после Двустороннего ограничения выделяется практически безискажений. Таким образом, благодаря регулиро. ванию постоянной времени фиксации блока 2 при поступлении информационного сигнала позволяет устранить как низкочастотные, так и высокочастотные составляющие помех на входе двустороннего ограничителя.Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении помехоустойчивости устройства за счет подавления низкочастотных и высокочастотных составляющих помех в исходном телевизионномсигнале до его ограничения,