Преобразователь изображения в электрический сигнал

/3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ У ВТОРСКОМУ(54 ЗЛЕ СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР Госьков П.И., Якунин А.Г ронные преобразователи д ации производственных пр ул, 1986, с.32. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ(57) Изобретение относится к телеви:зионной технике. Цель изобретениярасщирение динамического диапазонапри регистрации двумерного изображения. Преобразователь содержит фотодиодную матрицу 1, регистр 2 сдвигасигналов выборки строк, регистр 3сдвига сигналов выборки столбцов,тактовый г-р 4, преобразователь 5ток - напряжение. Для достижения поставленной цели введены компаратор6, источник 7 опорного напряжения,умножитель 8, счетчик 9 импульсов,сумматор 10, элемент ИЛИ 11, линия12 задержки и аналоговое запоминающее устр-во. 2 ил.3 15153Изобретецие относится к телевизионцои технике и может быть использовано при преобразовании оптического изображения в электрический сиг 5нал в широком динамическом диапазоне.Цель изобретения - расширение динамического диапазона устройства прирегистрации двумерного изображения,Нд фиг.1 представлена структурная 1 Оэлектрическая схема предлагаемогопреобразователя; на фиг,2 - временные диаграммы.Преобразователь содержит фотодиодную матрицу (ФДМ) 1, регистр 2 сдвига сигналов выборки строк, регистр 3сз, д сгца.г в шборки столбцов,тдкоць генератор , преобразовательгок - цацзяжецце, компаратор 6,цс точьцк 7 ок р ноги напряжения, умцожцтсь 8, счтчцк 9 импульсов, сумматор 10, э:еецт И 1 И 11, лццю 2 задеж.ц ц дц 1 ло оное загОмицдюще е уст -ропот о (ЗУ)3.1 р ообраз огд тель работает следующим образом,11 оспе включения питания регистры2 и 3 устднавтшваются таким образом,то выбирается первая строка ма грицы, д сопбцы це выбраны. Затем так- ЭОталый генератор 4 формирует сигналсинхроцизаци регистра 3 (фиг.2 а),цо которому производится подключениеервиго эе.ецта ФДМ 1 к ее выходнойшше, по этому же сигцалу с задержкой 5определяемой параметрами линии 12 зддержки, производи гся обнуление счетчика 9 и через элемент ИЛИ 11 осуществляется стирание информации ФДМ 1путем доздрядд всех фотодиодов матрицы до величины напряжения питания(фиг.2 б). Под действием светового потока происходит линейный разряд фотодиодов матрицы, причем скорость разряда, а следовательно, и величина выходцого тока пропорциональны интенсивности светового потока. Выходнойток с ФД1 преобразуется в линейнонардсгдвщее цапряжение преобразователем 5 ток - напряжение, которое компдратором 6 сравнивается с опорнымнапряжением 11 поступающим с выходаисточшкд 7 (фиг.2 в). Уровень опорноо цдпрчжеция выбирается равным максмапьцо возможному неискаженному .цдчешю в:хоццого сигнала с ФДМ 11 ри гцтецсвцой засветке элемента ФД 11скорость разряда фотодиода будет боп:.ш й ц уровень выходного сигндпа достигнет опорного напряжения раньше чем появится сигнал выборки очередного элемента (фиг.2 в), т.е. за время, меньшее времени накопления.В этом случае переключается компаратор 6 и в счетчик 9 записывается единица (фиг.2 г). Кроме того, сигнал с выхода компаратора через элемент ИЛИ 11 поступает на вход стирания ФДМ 1 (фиг.2 б), после чего вновь происходит дозаряд всех фотодиодов матрицы.Так как после стирания информацииуровень выходного напряжения на выходе преобразователя 5 резко понижается, то компдратор 6 возвращается в исходное состояние и вновь сравшвается :ыхоццое напряжение ФДМ 1 с опор- и; напряжением, Таким образом, за время накопления комцардтор 6 можетперекпю иться несколько рдз и количество цереключешй компдраторд 6 фиксируется в счет ике 9. К концу времени гдкоппешя в счетчике 9 будет крашться информация о том, сколько рдз выходное напряжение достигало велиццы опорного напряжения за фиксироцагцое время накопления, т.е,во сколько раз уровень выходного сигнала превышал бы максимально допустимый уровень ш,ходцого сигнала сФДМ 1 цри наличии только одного стирающего импульса, д остаточное напряжение ца выходе преобразователя 5 будет пропорционально интервалу времени между поступлешем последнего сигнала стирания ц моментом окончаниявремени накэплеция,Формирование выходного сигналаустройства производится суммированиемсумматором 10 остаточного напряженияи напряжения с выхода умножителя 8(фиг,2 д), который умножает величинуопорного напряжения на число, записанное в счетчике 9. В течение времени накопления ца выходе сумматора10 формируется линейно нарастающеенапряжение (фиг.2 д, пунктир), максимальная амплитуда которого зависитот величшы остаточного напряженияи от числа, хранящегося в счетчике9, В момент окончания времени накопления производится запись максимального значения напряжения ца выходесумматора 10 в аналоговое запоминающее устройство 13 (фиг,2 е), выходкоторого является входом устройства.По завершении времени накоплениятактовый генератор 4 формирует втсройФормула изобретения 20 Преобразователь изображения в электрический сигнал, содержащий фотодиодную матрицу (ФДИ), к первому и второму входам которой подключены первый и второй выходы тактового генератора соответственно через регистр сдвига сигналов выборки строк и регистр сдвига сигналов выборки столбцов, а выход соединен с входом преобразователя ток - напряжение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 25 30 5 15153 импульс на входе регистра 3, по переднему фронту которого производится запись информации в АЗУ 13, а по заднему - переключение регистра 3 и выбор второго элемента. Дальнейшая работа устройства происходит в циклическом режиме, при котором тактовый генератор 4 формирует сигналы синхронизации регистра 2 сдвига сигналов выборки строк после каждого перебора всех столбцов матрицы.По завершении опроса всех элементов матрицы на выходе сигнала конца кадра формируется сигнал, относитель но которого можно определить номер, а следовательно, и координату выбираемого элемента ФР 1 1. 97 6целью расширения динамического диапазона устройства при регистрации двумерного изображения, в него введены последовательно соединенные линия задержки, к входу которой подключен второй выход тактового генератора, и элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом стирания ФДИ, источник опорного напряжения и компаратор, к первому и второму входам которого подключены соответственно выходы преобразователя ток - напряжение и источника опорного напряжения, и последовательно соединенные счетчик импульсов, к синхронизирующему и установочному входам которого подключены соответственно выходы компаратораи линии задержки, умножитель, к другому входу которого подключен выход источника опорного напряжения, сумматор., к второму входу которого подключен выход преобразователя ток напряжение, и аналоговое запоминающее устройство (АЗУ), к управляющему входу которого подключен второй выход тактового генератора, третий выход которого является выходом сигнала конца кадра матрицы, а выход АЗУ является информационным выходом преобразователя изображения в электрический сигнал.