Датчик сигналов цветного телевидения

Номер патента: 1443208

Авторы: Безруков, Головенкин, Кулагин

ZIP архив

Текст

-0 Р 45тротехнический А.Головенк 397.132(088.8)телевидения,с, 4виредачи пуигнал/шум.ьтр 3 си ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский элеинститут связи(54) ДАТЧИК СИГНАЛОВ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ(57) Изобретение относится к телезионной технике и м.б, использованв системах вещательного и прикладыго телевидения. Цель изобретения -повышение качества цветопе ем увеличения отношения устр-во введены светоф не-зеленого цвета, четвертый оптоэлектрический преобразователь 9,блок 12 вычисления производных, трилинии зедержки 13, 16, 19, фильтрнижних частот 15, два вычитателя 22и 23, ограничитель 25 нижнего уровня,сумматор 27, экстраполятор 28, блок29 взвешенного суммирования, детектор 30. Для повышения отношения сигнал/шум предлагается на выходе датчика вместе с основным синим сигналомформировать дополнительный сине-зеленый, чувствительность в котором оптоэлектрических преобразователей выше, чем в "синей" области, путем применения цветоделительной оптики соспектральной характеристикой, имеющеймаксимум чувствительности в сине-зеленой области оптического излучения,1 ил.Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в системах вещательного и прикладного телевидения,Цель изобретения - повышение качества цветопередачи путем увеличенияотношения сигналшум,На чертеже представлена структурная электрическая схема датчика сигналов цветного телевиденияДатчик сигналов цветного телевицения содержит светофильтр 1 красногоцвета светофильтр 2 зеленого цветасветофильтр 3 сине-зеленого цвета,светофильтр 4 синего цвета, первыйи второй оптические нейтральныеФильтры 5 и 6, первый, второй, четвертый и третий оптоэлектрические преобразователи 7-10, блок 11 разверток, 20блок 12 вычисления производных, первую линию 13 задержки, первый и второй Фильтры нижних частот (ФНЧ) 14и 15, вторую линию 16 задержки, первый и второй блоки 17 и 18 нелинейного усиления, третью линию 19 задержки, первый и второй ограничители 20и 21 верхнего уровня первый и второй вычитатели 22 и 23, первый и второй ограничители 24 и 25 нижнего уров 30ня, первый и второй сумматоры 26 и27, экстраполятор 28, блок 29 взвешенного суммирования, детектор 30.Датчик сигналов цветного телевидения работает следующим образом.Формирование цветовых сигналов35производится путем деления входногопотока оптического излучения на четыре частичнх потока с помощью светофильтров 1-4. При этом на вход оп 40тозлектрических преобразователей7-10 приходят потоки длинноволнового(красного), средневолнового (зеленого) и коротковолнового (сине-зеленого и синего) поддиапазонов входногоизлучения. Каждый частичный потокнезависимо от остальных преобразуется в электрический сигнал в соответствующих оптоэлектрических преобразователях 7-10, с выходов которыхснимаются цветовые сигналы, Для получения информации о пространственномраспределении энергии излучения вкаждом частичном потоке в оптоэлектрических преобразователях осуществляется пространственное сканирова(ние с помощью электрических сигналов, формируемьи в блоке 1 развертки, которые поступают на электричес кие входы оптоэлектрических преобразователей.Значение сигнала синего Еь(г.) рассчитывается по формуле Тейлора, которую в данном случае можно записать в видеЕ, (г) = Е, + К,Еп + + К,Е"(г) (1) где К, и К - постоянные коэффициенты.Из формулы видно, что в идеальном случае, когда первая и вторая производные сигнала Е (с) не содержат шумов, то уровень шумов в расчитанном сигнале синего Е (с) опреЬ деляется уровнем шумов в зеленом канале, Однако по Формулам численного дифференцирования имеем И Г 1 Е (с) =-1 - Е (с) + Е (г) + 3 ф-й(3) 1где К = -- постоянные коэффициенты.То есть уровень шумов в первой ивторой производных определяется уровнем шумов в красном, зеленом и синезеленом каналах. Для уменьшенияшумов в рассчитанном синем сигналеЕ (с) применена нелинейная обработка сигналов первой и второй производных, которая позволяет увеличить вних отношение сигнал/шум. Применениенелинейной обработки возможно потому,что человеческий глаз менее чувствителен к нелинейным искажениям цветав синей области, чем к шумам, проявляющимся в этом цвете,Работа узлов нелинейной обработкисигналов первой и второй производныхсостоит в следующем,Каналы нелинейной обработки первой и второй производных идентичны,поэтому можно рассмотреть один изних. Сигнал производной (например,второй) с выхода блока 12 вычисленияпроизводных, который реализует операции их вычисления (2) и (3), постулает на второй ФНЧ 15, который выделяет нижние составляющие сигнала пер 144320810 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вой производной. С выхода второго фильтра ФНЧ 19 низкочастотная часть сигнала поступает на последовательно соединенные блок 18 нелинейного уси- ления и ограничитель 21 верхнего уровня, С выхода ограничителя 21 низ. - кочастотная часть сигнала поступает на первый вход второго вычитателя 23, на другой вход которого через третью линию 19.задержки поступает сигнал второй производной в полной полосе частот, В результате вычитания из полного .сигнала низкочастотной.части на выходе вычитателя получается высокочастотная часть сигнала второй производной, Такое построение позволяет обрабатывать раздельно низкочастотную и высокочастотную части сигнала производной и избежать фазовых искажений при их суммировании для получения полного обработанного сигнала. Высокочастотная часть с выхода второго вычитателя 23 поступает на второй ограничитель 29 нижнего уровня. Второй ограничитель 29 нижнего уровня позволяет улучшить отношение сигнал/ шум в высокочастотной части производной благодаря тому, что эта часть сигнала представляет собой импульсы достаточно малой длительности, а шумовая составляющая находится у основания этих импульсов, Поэтому путем ограничения снизу можно значительно уменьшить шумовую составляющую высокочастотной части сигнала производной, улучшив тем самым отношение сигнал/шум в ней. Обработанная таким образом высокочастотная часть сигнала производной поступает на первый вход второго сумматора 27, на второй вход которого поступает обработанная часть (низкочастотная) этого сигнала. На выходе второго сумматора 27 получается таким образом полный сигнал второй производной с лучшим соотношением сигнал/шум, чем на выходе блока 12 вычисления производных. Аналогичным образом обрабатйвается сигнал первой производной в первом ФНЧ 14, первом блоке 17 не,линейного усиления, первом ограничителе 20 верхнего уровня, первом ограничителе 24 нижнего уровня и первом сумматоре 2 б.Сигналы второй и первой производной подаются на второй и третий входы экстраполятора 28, на первый вход которого подается сигнал зеленогоЕ (с). Экстраполятор 28 осуществляет операцию вычисления сигнала синегоЕ (с) по формуле (1).С выхода экстраполятора 28 рассчитанный сигнал синего подается напервый вход блока 29 взвешенного суммирования, на второй вход которогоподается через первую линию 13 радержки сигнал синего с оптоэлектрического преобразователя 10. Блок 29взвешенного суммирования осуществляет операцию, которая описывается выражениемЕь(г) = КЕз (с) + КЕз(г) (4)где Е и К - изменяемые коэффициенты, но в любом случае выполняетсяусловие К + К 4 = 1,Изменение коэффициентов Кз и Кпроисходит под действием управляющегосигнала, поступающего на управляющийвход блока 29 взвешенного суммирования. Управляющий сигнал снимается свыхода детектора 30, на вход которого подается сиГнал второй производной с выхода блока 12 вычисленияпроизводных. Применение управляемогоблока 29 взвешенного суммированияпозволяет в зависимости от реальногообъекта наблюдения автоматически переходить от рассчитанного сигналасинего Е (с) к сигналу Еь(с), полученному с оптоэлектрического преобразователя 10, либо к их взвешеннойсумме. Так, если сигнал второй разностной производной будет равен О,что говорит о равномерном спектральном распределении отраженной лучистойэнергии наблюдаемого объекта, то погрешность восстановления сигнала синего Е (с) будет равна О, коэффициент К в формуле (4) также равен О,а К = 1, тогда Е (с) = Е (с), т.е.рассчитанный сигнал синего будет выходным цветовым сигналом. В другом крайнем случае, когда вторая производная максимальная, что говорит о большой неравномерности функции распределения лучистой энергии Р(3),погрешность восстановления также максимальна, коэффициент к= О, к 4 = 1. при этом Е (с) = Е (с), т.е. выходнымцветовым сигналом является сигналсинего, полученный с оптоэлектрического преобразователя 1 О.Формула изобретения Датчик сигналов цветного телевидения, содержащий светофильтр красСоставитель И.ГрацианскаяТехред Л.Олийнык Корректор Э,Лончакова Редактор Л.Зайцева Заказ 6398/56 Тир,аж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ного цвета, оптически соединенный через первый оптический нейтральный фильтр с первым оптоэлектрическим преобразователем, выход которого является выходом цветового сигнала Е, светофильтр зеленого цвета, оптически соединенный через второй оптический нейтральный фильтр с вторым оптоэлектрическим преобразователем, выход которого яьляется выходом цветового сигнала Е , светофильтр синего цвета оптически соединенный с третьим огтоэлектрическим преобразователем, к электрическому входу которого подключены электрические входы первого и второго оптоэлектрических преобразователей и выход блока разверток, а также первый фильтр нижних частот (ФНЧ) первый и второй блоки нелинейного усиления, первый и второй ограничители верхнего уровня и первый ограничитель нижнего уровня, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью ,повышения качества цветоперадачи путем увеличения отношения сигнал/ шум, введены последовательно соединенные зкстраполятор, к первому входу которого подключен выход второго оптоэлектрического преобразователя, и блок взвешенного суммирования выход которого является выходом цветового сигнала Еь, блок вычисления производных второй фильтр нижних частот, включенный между первым выходом блока вычисления производных и входом второго блока нелинейного усиления, выход которого соединен с входом второго ограничителя верхнего уровня, оптически соединенные светофильтр сине-зеленого цвета и четвертый оптоэлектрический преобразователь, к электрическому вхоцу кото 43208 6рого подключен выход блока разверток, а выход четвертого оптоэлектрического преобразователя соединенс первым входом блока вычисленияпроизводных, к второму и третьемувходам которого подключены выходыпервого и второго оптоэлектрическихпреобразователей, первая линия задержки, включенная между выходомчетвертого оптоэлектрического преобразователя и вторым входом блокавзвешенного суммирования, к управляющему входу которого подключен первыйвыход блока вычисления производныхчерез введенный детектор, последовательно соединенные вторая линиязадержки, к входу которой подключен: вход первого фильтра нижних частот и второй выход блока вычисления производных и первый вычитатель, выход которого соединен свходом первого ограничителя нижнегоуровня, выход которого соединен с 26 первым входом первого сумматора,к "ругому входу которого подключены второй вход первого вычитателяи выход первого ограничителя .верхнего уровня, к входу которого подб ключен выход первого фильтра нижнихчастот через первый блок нелинейногоусиления, а также последовательносоединенные третья линия задержки,к входу которой подключен первый выход блока вычисления производных,втоЗьрой вычитатель, второй ограничительнижнего уровня и второй сумматор, выход которого соединен с вторым входом экстраполятора, к третьему входукоторого подключен выход первогосумматора, при этом к второму входувторого вычитателя подключены второйвход второго сумматора и выход второго дграничителя верхнего уровня.

Смотреть

Заявка

4149811, 18.11.1986

МОСКОВСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ

БЕЗРУКОВ ВАДИМ НИКОЛАЕВИЧ, ГОЛОВЕНКИН ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ, КУЛАГИН ПЕТР АНДРЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H04N 5/225

Метки: датчик, сигналов, телевидения, цветного

Опубликовано: 07.12.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1443208-datchik-signalov-cvetnogo-televideniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Датчик сигналов цветного телевидения</a>

Похожие патенты