Фотоприемник движущихся изображений (его варианты)

(61) Дополнительное к авт. с д-ву 5324 б/ Кп 3 о 28:10.81 (21) 22) Заявлен сприсоедин 23) Приори нием.заявки Моет 4 М 7/18 4 И 3/14 осударственный комитет СССР но делам изобретений и открытийковано 07.0333. Бубликования опи Опуб юллете 21.39 88.8) ания 0 а(72) Авторь изобретенДа Зотов В.С. Черн Ни Здо 71) Заявите(54) ФОТОПРИЕИНИК ДВИЖУЩИХСЯ ИЗОБРАЖЕНИ 1 ЕГО ВАРИАНТЫ)иетоприжностиа двиИзобретение относится к телевизионным системам контроля и слежения, в частности к устройствам выделения подвикных объектов, находящихся в поле зрения устройства.Известны двумерные фотоприемники, содержащие матрицу приборов с зарядовой связью (ПЗС) и схему считы вания сигнальных зарядов, которые позволяют выделять подвижные объекты );13Недостаткоков являетсяность при двикак время напменьше, чем бния.Известен также фотоприемник движущихся изображений, содержащий матрицу светочувствительных элементов, объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью, входной и выходной регистры, ячейки которых соединены с соответствующими входами и выходами линеек матрицы, генератор тактовых импульсов, подключенный к матрице, датчик скорости движения изображения, подключенный к частотно-мспулирующему входу генератора тактовых импульсов ( 23. м данных фотоприемниих низкая чувствительжении изображений, таколнения зарядов темольше скорость движеНедостатком известного фотоприемника является отсутствие возможности выделять подвижные объекты.Цель изобретения - расширенфункциональных возможностей фоемника путем обеспечения возмовыделения подвижных объектов нжущемся изображении.Поставленная цель достигаетсятем, что в фотоприемник движущихсяизображений, содержащий основную матрицу светочувствительных элементов,объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью,причем входы ивыходы лийеек основной матрицы све"точувствительных элементов соединены соответственно с ячейками входного и выходного регистров, генератортактовых импульсов подключенный косновной матрице светочувствительныхэлементов и датчик скорости движения изображения, вьосод которого соединен с частотно-модулирующим входом генератора. тактовых импульсов, 5 взведены посл,довательно соединенныеинвертор, блок задержки и дополнительная матрица светочувствительныхэлементов с входным и выходным ре" гистрами,идентичная основной,при этом первый вход инвертоРа соединен с вы1003383 Через входной регистр 2 во все линейки основной матрицы 1 вводится заряд, соответствующий нулевому уровню, после чего зарядовые пакеты движутся вдоль .линеек со скоростью, равной скорости движения изображения, что обеспечивается соответствующей частотой импульсов генератора 9, управляемой сигналом датчика 10. За время движения зарядных пакетов вдоль линеек основной матрицы 1 .происходит накопление сигнальных зарядов, пропорциональных освещенности соответствующих участков изображения, Затем заряды через выходной регистр 3 поступают в инвертор 4, где меняют свой знак относительно нулевого уровня на противоположный, после чего через блок 5 задержки и входной регистр 7 поступают в дополнитель" ную матрицу б. Время задержки выбирается таким образом, чтобы зарядовые пакеты постулали в первые элементы линеек дополнительной матрицы б в момент появления на тех же элементах соответствующих этим зарядо-. вым пакетом участков движущегося изображения.В процессе движения зарядовых пакетов вдоль линеек дополнительной матрицы б происходит дальнейшее накопление сигнальных зарядов, пропорциональных освещенности сооответствующих участков изображения, после чего зарядовые .пакеты через выходной регистр 8 поступают на выход фотоприемника. Благодаря инвертированию сигналов в инверторе 4 и идентичности основной 1 и дополнительной б матриц (для чего их желательно выполнять на одном кристалле) сигнальные заряды, соответствующие стационарным частям изображения и накопленные в основной.1 и дополнительной б матрицах взаимно уничтожаются. От нулевого уровня будут отличаться .лишь те зарядовые пакеты, которые соответствуют изменяющим во времени свою освещенность участкам изображения, что позволяет детектировать подвижные объекты и объекты переменной яркости.1 ходным регистром основной матрицы светочувствительных элементов, второй его вход - с вторым выходом генератора тактовых импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блока задержки и дополнительной матрицы светочувствительных элементов.Второй вариант фотоприемника движущихся изображений, позволяющий достичь поставленную цель, а также уменьшить геометрические размеры фотоприемника и. уровень помех, отличается от первого тем, что введены не один, а дваблока задержки, выполненные в виде .матриц несветочувст вительных элементов, объединенных .межэлементной зарядовой связью в линейки, число которых равно числу линеек в матрицах светочувствительных элементов, причем первый и второй 20 блоки задержки включены соответственно между выходами линеек и ячейками выходного регистра основной матрицы светочувствительных элементов и между ячейками входного регистра 25 и входами линеек дополнительной матрицы светочувствительных, элементов, а выходной регистр основной матрицы светочувствительных элементов соединен с входным регистром З 0 дополнительной матрицы светочувствительных элементов через инвертор.На фиг. 1 представлена структурная схема первого варианта фотоприемника движущихся изображений, на .З 56 фиг. 2 - структурная схема второго варианта фотоприемника движущихся изображений.Фотоприемники движущихся изображений содержат основную матрицу 1 светочувствительных элементов с входным регистром 2 и выходным регистромф 3, инвертор 4, блок 5 задержки, дополнительную. матрицу б светочувст-, вительных элементов с входным регистр ром 7 и выходным регистром 8, гене 45 ратор 9 тактовых импульсов, датчик 10 скорости движения иэображения, блоки 11 и 12 задержки.Фотоприемник движущихся изображе-, ний работает следующим образом. 50контролируемое поле (фиг. 1), содержащее подвижные и неподвижные объекты при помощи оптической сис" темы (не показана) проектируется на светочувствительные основную 1 и до полнительную б.матрицы. Вследствие движения основания фотоприемника с постоянной скоростью на основной 1 и дополнительной б матрицах формируетсядвижущееся изображение. Фо- ) топриемник ориентируют так, чтобы линейки основной и дополнительной матриц 1 и б были параллельны вектору скорости движения изображения, который предполагается неизменным. Фотоприемник движущихся изображений (фиг. 2) работает аналогично фотоприемнику (фиг. 1). Отличие состоит в том, что задержка сигналов происходит во время их движения вдоль линеек несветочувс-вительных матрйц блоков 11 и 12 задержки. Требуемое время задержки сигнала в бло-. ках 11 и 12 задержки обеспечивается соответ твующим количеством элементов в линейках матриц несветочувст вительных элементовПо сравнению с базовым объектом,. которым являются выпускаемые зарубежной промышленностью приемникииэображения на основе ПЗС-матриц, способные детектировать подвижные объекты только в неподвижном относительно приемника изображении, или требующие при их использовании для обработки движущегося изображения применения громоздких схем механической компенсации сдвига иэображения и циклического переброса приемника на величину кадра, предлагаемый фо топриемник проще по конструкции и скорость обработки в режиме сканирования в нем не менее, чем в два раза выше при той же чувствительности.15Формула изобретения1. Фотоприемник движущихся изображений, содержащий основную матрицу светочувствительных элементов, 20объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью, причем входыи выходы линеек основной матрицысветочувствительных элементов соединены соответственно с ячейками.входного и выходного регистров, генератор тактовых импульсов, подключенный к основной матрице светочувствительных элементов, датчик скорос"ти движения изображения, выход которого соединен с частотно-модулирующим входом генератора тактовыхимпульсов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения егофункциональных возможностей путемобеспечения возможности выделенияподвижных объектов на движущемсяизображении, в него введены последовательно соединенные инвертор,блок задержки и дополнительная матрица светочувствительных элементов с 40входным и выходным регистрами, идентичная основной, при этом первыйвход инвертора соединен с выходнымрегистром основной матрицы светочув-.ствительных элементов, второй его 45вход - с вторым выходом генераторатактовых импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управляющим входам ,блока задержки и дополнительнойматрицы светочувствительных элементов,2. Фотоприемник движущихся изображений, содержащий основную матрицу светочувствительных элементов,объединенных в линейки межэлементнойзарядовой связью, причем входы и выходы линеек основной матрицы светочувствительных элементов соединенысоответственно с ячейками входногои выходного регистров, генератортактовых импульсов, подключенный косновной матрице светочувствительных элементов, и датчик скоростидвижения изображения, выход которогосоединен с частотно-модулирующимвходом генератора тактовых импульсов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения его функциональныхвозможностей путем обеспечения возможности выделения подвижных объектов на движущемся иэображении, в него введены два блока задержки, инвертор и дополнительная матрица све"точувствительных элементов с входным и выходным регистрами, идентичная основной, управляющие входы которых соединены с выходом генераторатактовых импульсов, При этом блокизадержки выполнены в виде матриц несветочувствительных элементов, объединенных межэлементной зарядовой связью в линейки, число которых равночислу линеек в матрицах светочувствительных элементов, причем первыйи второй блоки задержки включенысоответственно между выходами линеек и ячейками выходного регистра основной матрицы светочувствительныхэлементов и между ячейками входногорегистра и входами линеек дополнительной матрицы светочувствительныхэлементов, а выходной регистр основной матрицы светочувствительныхэлементов соединен с входным регистром дополнительной матрицы светочувствительных элементов через инвертор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Секеи К., Томпсет М. Приборыс перекосом заряда, М., "Мир", 1978,с. 166-188.2. Авторское свидетельство СССРР 587637, кл, Н 04 й 3/14, 19741003383 Юпеиае Составитель В. МаксимоваТехред. Ж. 1(астелевичМ едактор В. Пилипенк оррект акаэ 1592/47 одпис илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж б 75 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рауш