Матричный преобразователь свет-сигнал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0177 55 Н 4/3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ циональных возможностеи образователь свет - сигнал приемную матрицу 1, реги пульсов опроса, регистр видеоусилитель 4, АЦП 5, блоквентилей, буфер бюк 9 э позиции и ирм сов опроса, усилитель 10 эффициентом усиления, по и 12, счетчики 13 и 14, и 6 и регистр 18 памя гается гутем обеспечения сигнала от низкоконтрастн 1 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(1) Московский институт приборостроения(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения -- расширение функМатричпчй пресодержит фотостр 2 сдвига им сдвига строк, умматоры 6 и 17, ный регистр 8, ирования импульпеременным короговые блоки 11 коммутаторы 15 ти. Цель достипреобразования ых изображений.разователя 5. Первый импульс опроса поступает на вход первого столбца фотоприемной матрицы 1 и в этом случае на ее выход поступает импульсный сигнал от светочувствительного элемента, находящегося на пересечении первой строки и первого 55 Изобретение относится к радиотехнике,может быть использовано для приема, пре образования оптического изображения вэлектрический сигнал и является усовершен, ствованием известного устройства по авт. св.Мэ 754697.Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей путем обеспечения преобразования сигнала от низкоконтрастных изображений.На чертеже представлена структурная 10электрическая схема матричного преобра, зователя свет в сигн.Матричный преобразователь содержитфотоприемную матрицу 1, регистр 2 сдвигаимпульсов опроса, регистр 3 сдвига строк,видеоусилитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, сумматор 6, блок 7 вентилей, буферный регистр 8, блок 9 экспозиции и формирования импульсов опроса,усилитель 10 с переменным коэффициентомусиления, первый 11 и второй 12 пороговые блоки, первый 13 и второй 14 счетчики,первый 15 и второй 16 коммутаторы, дополнительный сумматор 17 и регистр 18памяти.Матричный преобразователь свет - сиг 25нал работает следующим образом,В исходном состоянии регистр 2 сдвига импульсов опроса, сумматор 6, счетчики 13 и 14 и дополнительный сумматор17 обнулены, регистр 3 сдвига строк установлен в состояние, ссютветствующее опросу первой строки фотоприемной матрицы 1,После ввода в буферный регистр 8 и регистр 18 памяти из внешних устройств(связь не показана) начальных чисел в ви.де двоичных параллельных кодов, соответствующих среднему времени экспозициии среднему коэффициенту усиления усилителя 10 с переменным коэффициентом усиления, устройство подготовлено к работе.При поступлении внешнего импульса цикла (связь не показана) блок 9 экспозиции и формирования импульсов опроса 40вырабатывает импульс обновления, поступающий с его первого выхода на управляющий вход фотоприемной матрицы 1.Двоичный параллельный код с выходов буферного регистра 8 поступает на входы блока 9 экспозиции и формирования импульсов опроса, который через отрезок времени, определяемый кодом и равный времени экспозиции, начиная с момента формирования импульса обнулений, вырабатываетпервый импульс опроса, Импульс опроса с 5 Овторого выхода блока 9 экспозиции и формирования импульсов опроса поступает науправляющий вход аналого-цифрового преобстолбца. Далее усиленный видеоусилителем 4 видеоимпульс поступает на входы аналогоцифрового преобразователя 5 и усилителя 10 с переменным коэффициентом усиления.Сигнал в цифровой форме считывается с аналого-цифрового преобразователя 5 импульсами опроса, По заднему фронту импульса опроса блок 9 экспозиции и формирования импульсов опроса вырабатывает второй импульс обнуления, Процесс повторяется, только на выход фотоприемной матрицы 1 поступает импульсный сигнал от светочувствительного элемента, находящегося на пересечении первой строки и второго столбца, и так до последнего светочувствительного элемента первой строки. Регистр 2 сдвига импульсов опроса последовательно коммутирует столбцы фотоприемной матрицы 1 при поступлении на его управляющий вход каждого следующего импульса опроса. При переполнении регистр 2 сдвига импульсов опроса вырабатывает импульс переполнения, поступающий с его тактового выхода .на управляющий вход регистра 3 сдвига строк. Последний последовательно коммутирует строки фотоприемной матрицы 1 при поступлении каждого последующего импульса переполнения, Регистр 2 сдвига импульсов опроса импульсом переполнения обнуляется. При переполнении регистра 3 сдвига строк, что ссютветствует окончанию опроса всех светочувствительных элементов фотоприемной матрицы 1, он вырабатывает импульс запрета, поступающий на управляющие входы блока 7 вентилей и блок 9 экспозиции и формирования импульсов опроса. Блок 9 экспозиции и формирования импульсов опроса прекращает вырабатывать импульсы обнуления до поступления следующего импульса цикла, По импульсу запрета регистр 3 сдвига строк устанавливается в положение, соответствующее опросу первой строки фотоприемной матрицы 1.Значения усиленных сигналов от всех светочувствительных элементов фотоприемной матрицы 1 в цифровой форме с выхода аналого-цифрового преобразователя 5 поступают на вход сумматора 6. По окончании опроса фотоприемной матрицы 1 в сумматоре 6 образуется сумма значений видео- импульсов от всех светочувствительных элементов. Импульс запрета разрешает перезапись числа полученного в старших разрядах сумматора 6 через блок 7 вентилей в буферный регистр 8, в котором оно присутствует в течение всего следующего цикла опроса фотоприемной матрицы 1. Обнуляется сумматор 6 импульсом цикла. Число, записанное в буферном регистре 8, соответствует среднему значению видеоимпульсов от всех светочувствительных элементов фотоприемной матрицы 1 или среднему значению освещенности принимаемого оптического изображения. По коду этого зна.601778 1 Д 15 20 формула изобретения 25 30 35 40 45 Составитель И. ГрацианскаяРедактор Н. Бобкова Текред А. Кравчук Корректор Н КорольЗаказ 3279 Тираж 537 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета о изоб 1 итг нням н открытиям:.;, 1 К 1ССС 11 3035, Москва, Ж -.35, Г аунгская наб д5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгоид, у.; 1 нг нрн н, 1 Н 1 чения блок 9 экспозиции и формирования импульсов опроса формирует (увеличивает или уменьшает) ссютветствующее значение времени экспозиции, что обеспечивает прием оптических изображений в широком диапазоне освещенности.Выходной видеосигнал фотоприемной мат рицы 1, усиленный видеоусилителем 4, без постоянной составляющей поступает на вход усилителя 10, имеющего цифровую регулировку усиления. С выхода усилителя 10 видеоимпульсы поступают на входы двух пороговых блоков 11 и 12. Первый пороговый блок 11 формирует импульс, когда уровень видеоимпульса больше порогового значения, У, а второй пороговый блок 12 формирует импульс, когда уровень видеоимпульса меньше порогового значения (/г. Эти импульсы поступают на входы первого 3 и второго 14 счетчиков. По окончании цикла опроса фотоприемной матрицы 1 в счетчиках 13 и 14 присутствуют коды, соответствующие числам выхода уровня видеоимпульсов за пределы, ограниченные пороговыми значениями У и Уг. Эти числа суммируются в дополнительном сумматоре 17, передача кодов с выходов всех разрядов счетчиков 13 и 14 на соответствующие разряды двух входов дополнительного сумматора 17 производится через коммутаторы 15 и 16 при поступлении на их управляющие входы импульса запрета с выхода регистра 3 сдвига строк. Код суммы с выходов дополнительного сумматора 17 поступает в регистр 18 памяти, где присутствует в течение всего очередного цикла опроса фотоприемной матрицы , а посколь. ку выходы регистра 18 памяти подключены к разрядам управляющего входа усилителя 10, то этот код на данном отрезке времени определяет коэффициент усиления усилителя. Обнуляются счетчики 13 и 14 и дополнительный сумматор 17 импульсом цикла.Чтобы повысить контраст выходных видео- импульсов, необходимо усилить их переменную составляющую, что достигается в устройстве введением усилителя О с переменным коэффициентом усиления. Максимальное усиление определяется диапазоном возможного изменения уровня входных сигналов последующих устройств обработки. Этот диапазон задается пороговыми уровнями У и (/г пороговых блоков 11 и 12. Но уровни входных видеосигналов на входе усилителя 1 О априорно неизвестны, поэтому он имеет переменный коэффициент усиления, регулируемый по числу выходов уровней видеоимпульсов за пределы пороговых значений / и (/г, которые подсчитываются счетчиками 13 и 14 и суммируются в дополнительном сумматоре 17. Код суммы поступает в регистр 18 памяти и определяет коэффициент усиления усилителю 1 О: при его увеличении коэффициент усиления уменьшается и наоборот.Таким образом, амплитуда выходных сигналов усилителя О находится вблизи уровней / и Уг, независимо от амплитуды входных сигналов, поэтому контраст выходных видеоимпульсов усилителя 10 определяется величиной С/+Уг, независимо от контраста входных видеоимпульсов.Следовательно, предлагаемое устройство позволяет повысить контраст входных изображений до некоторого постоянного значения, определяемого уровнями У и (/г, что отличает предлагаемое устройство от известных и расширяет его функциональные возможности. Матричный преобразователь свет - сигнал по авт. св. Мо 754697, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения преобразования сигнала от низкоконтрастных изображений, введены усилитель с переменным коэффициентом усиления, сигнальный вход которого соединен с выходом видеоусилителя, первый и второй пороговые блоки, к входам которых подключен выход усилителя с переменным коэффициентом усиления, первый и второй счетчики, входы которых соединены с выходами соответствующих пороговых блоков, два коммутатора, дополнительный сумматор, первые и вторые входы которого соединены соответственно через первый и второй коммутаторы с выходами первого и второго счетчиков и регистр памяти, входы которого соединены с входами дополнительного сумматора, а выходы соединены с управляющими входами усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход которого является выходом матричного преобразователя свет - сигнал, при этом тактовые входы первого и второго коммутаторов соединены с выходом регистра сдвига строк.