Автоматический нормализатор контраста

)з НО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬСТВУ(Щ Патент США кл. Н 04 И /52. тор контраста обеспечивает сохранение коэффициента передачи видеотракта при отработке асимметричных воздействий. Сигнал поступает на блок 1 установления смещения, обеспечивающий рабочий режим первого дифференциального блока 2, который служит исполнительным органом контура аддитивного регулирования, сигнал управления контура вырабатывается регистраторами 5 и 10 уровней "белого" и "черного". первым 6 и вторым 11 распределителями, инвертором 14 и интегросумматором 15, Мультипликативное управление осуществляется управляемым аттенюатором 3, на управляющий вход которого подается сигнал с второго дифференциального блока 8, обеспечивающего обработку выходных интегрированных токов блоков 5 и 10 регистрации уровней "белого" и "черного".ил л,В 5ова, Н.Е.Увэро.Г.Хит. ГОСУДАРСТВЕН 1 ЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ НОРМАЛИЗАТОР КОНТРАСТА(7) Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в промышленных телевизионных установках, предназначенных для позиционирования деталей в процессе производства, а тэкже в составе мйогекэнерных диспетчерских телевизионных установок. Цель изобретения - повышение быстродействия при смене сюжета изображения, Автоматический нормализаЫ 1626449 АИзобретение относится к телевидению и может быть использовано в промышленных твлввизионных установках, предназначенных для позиционирования деталей в процвссв производства, а также в составе многокамврных диспетчерских телевизионных установок.Цель изобретения - повышение быстродействия при смене сюжвтв изображения.На чвртвжв представлена структурная ЭЛВКТРИЧВСКВЯ СХВМВ ВВТОМВТИЧЮСКОГО НОР МВЛИЗВТОРВ КОНТРВСТЭ,Автоматический нормвлизатор контраств содержит блок 1 установления смещения, пврвый дифференциальный блок 2, упрввлявмый Вттвнавтор 3. усилитель-Ограничитвль 4, блок 5 регистрации уровня "белого", пврвый управляемый распределитель 6, первый интегратор 7, второй дифференциальный блок 8, первый ннввртор 9 тока, блок 10 регистрации уровня "черного", второй упрввлявмый распрвделитель 11, второй интегратор 12, второй инввртор 13 тока, третий инввртор 14 тОка и интвгросумматор 15.АВИМЧИМ каеипиатЮ раста работает слвдуюцрм обрезом.Сюгнвл поступает нВ блОк 1 установления смвщвния, служвщий для Обеспечения рабочего рвжимВ днффврвнцывльного блока 2. Далев твлввмзноиный смгнвл усиливается пВрвым диффврвнцивльным блоком 2, который служит исполнительным органом контура аддитивного рвгулироввния. Сигнал Вддитивного упрввлвния, подаваемый на вход дифференциального каскада 2, вырабатывается совместным дВйствием блоков контура аддитивногЬ регулирования, включающвгО рв истрвторы 5 и 10, распрещ 3 литвли 6 и 11, инввртор 14 и интегросумматор 15, так, чтобы фактические положения уровней "белого" и "черного" в видеосигнале были бы симметрично рассовмещены относительно состояния баланса дифференциального каскада 2, С выхода дифФеренциального каскада 2 симметричный видеосигнал попадает на управляемый аттвнюатор 3.С выхода управляемого аттенюатора 3 видеосигнал подается на усилитель-ограничитель 4, в котором пороги Ограничения по "белому" и по "черному" установлены близкими к номинальным положениям соответствующих уровней "белого" и "черного", но находящимися за пределами рабочего диапазона уровней видеосигнала. Благодаря такому действию усилитель-ограничитель 4 не только компенсирует затухание сигнала в аттенюаторв 3, но и предотвращает грубые нарушения условий уровневой норма 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лизации в ходе отработки переходных процессов,Подключаемые к выходу усилителя-ограничителя 4 блоки 5 и 10 регистрации уровней "белого" и "черного" вырабатывают сигналы, выражающие меру приближения экстремальных значений видеосигнала к заданным номинальным положениям уровней "белого" и "черного".В контуре аддитивного регулирования выходной ток блока 5 без инвертирования проходит через управляемый распределитель 6 на интегросумматор 15, а выходной ток блока 10 поступает на тот же интегросумматор 15 через аналогичный управляемый распределитель 11 и через инвертор 14 тока. Благодаря двукратному инвертированию тока (в блоках 10 и 14) выходной сигнал интегросумматора 15, подаваемый на дифференциальный каскад 2, не реагирует на изменения размаха телевизионного сигнала на выходе нормализатора.Чтобы сформировать сигнал мультипликативного управления. не реагирующий на аддитивное смещение уровней выходного видеосигнала нормализатора, в линейной системе достаточно просуммировать выходные токи блоков 5 и 10 на отдельном интегросумматоре, Такое техническое решение не спасает от потерь времени на восстановление коэффициента усиления видеотракта даже после отработки чисто аддитивных входных воздействий, потому что все реальные усилительные элементы видеотракта имеют ограниченный динамический диапазон и проявляют свою нелинейность эффектом ограничения видеосигнала. Когда входное воздействие выбивает видеосигнал за пределы динамического диапазона видеОтракта, тогда измерение размаха видеосигнала невозможно осуществить. Поэтому в нормализаторе выходные токи блоков 5 и 10, проходя. через распределители 6 и 11, раздельно интегрируются интеграторами 7 и 12, а потом меньшее иэ двух сформированных интеграторами напряжений подается на управляемый аттенюатор 3 в качестве сигнала мультипликативного управления.Выбор меньшего иэ двух напряжений производится вторым дифференциальным каскадом 8. Когда входное воздействие, обусловленное сменой поэиционируемого образца, выбивает видеосигнал выше уровня "белого" или ниже уровня "черного", тогда резко увеличивается выходной ток одного иэ блоков 5 и 10 регистрации и, соответственно, повышается потенциал на одном из интеграторов 7 или 12. Однако на другом интеграторе 12 или 7 потенциал сохраняет свое значение, и выбор именно его5 1 О 15 в качестве сигнала мультипликативного управления предотвращает снижение коэффициента передачи видеотракта. Вместе с тем сокращаются потери времени на восстановление режима работы нормалиэатора, особенно если в каждом следующем цикле позиционирования условия освещенности и контраст образца сохраняются такими же, как в предшествовавшем цикле. Если возмущающее воздействие по величине мало, то оно не приводит к существенному разбалансу дифференциального каскада 8.Когда сильные возмущающие входные воздействия приводят к увеличению потенциала на одном из интеграторов 7 или 12, возникающий разбаланс дифференциального каскада 8 изменяет распределение тока так, что дальнейшее возрастание потенциала на соответствующем интеграторе 7 или 12 полностью прекращается. Ограничение степени раэбаланса способствует ускорению достижения состояния баланса после окончания дестабилизирующего входного воздействия. В состоянии раэбааанса дифференциального каскада 8 весь ток блока 5 или 10 регистрации направляется соответствующим управляемым распределителем 6 или 11 к интегросумматору 15 контура аддитивного регулирования, Тем самым процесс отработки интенсивных аддаптивных возмущающих воздействий удается форсировать во столько раэ, во сколько в стационарном состоянии ток, направляемый управляемыми распределителями 6 и 11 в контур аддитивного регулирования, меньше среднего исходного выходного тока блоков 5 и 10 регистрации.Если смена сюжета иэображения привела к увеличению контраста, то ток второго блока 10 регистрации появляется раньше, чем будет завершена форсированная отработка аддитивной составляющей возмущающего воздействия, причем в этот момент второй управляемый распределитель 11 раэбалансирован в сторону, противоположную направлению разбаланса первого управляемого распределителя 6, Поэтому весь ток второго блока 10 регистрации будет сразу же направлен на форсированное увеличение потенциала в том интеграторе 12, где он в данный момент меньше. А поскольку дифференциальный каскад 8 выбирает для выдачи на аттенюатор 3 меньшее из двух напряжений на интеграторах 1 и 12, поскольку коэффициент передачи управляемого вттенюатора 3 также будет понижаться форсировано. Значит, установившееся состояние будет достигнуто быстрее, чем в известных нормалиэаторах, где форсирова 20 25 30 35 40 45 50 55 ние посредством управляемого распределения выходных сигналов измерительных блоков не производится.Таким образом, автоматический нормализатор контраста обеспечивает ускоренное установление требуемого коэффициента передачи видеотракта при всех вариантах изменений контраста изображения. Это обстоятельство вместе с показанным выше ускорением процесса отработки аддитивной составляющей интенсивных возмущающих воздействий позволяют констатировать достижение общего ускорения восстановления рабочего режима после смены сюжета изображения. Формула изобретения Автоматический нормалиэатор контраста, содержащий блок регистрации уровня "белого", блок регистрации уровня "черного", илтегросумматор, выход которого подключен к первому входу первого дифференциального блока, первый интегратор, управляемый аттенюатор и второй дифференциальный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при смене сюжета изображения, введен блок установления смещения, вход которого являетСя входом автомэтического нормалиэатора контраста, а выход подключен к второму входу первого дифференциального блока, усилитель-ограничитель, вход которого соединен с выходом управляемого аттенюатора. а выход параллельно подключен к входу блока регистрации уровня "белого", к входу блока регистрации уровня "черного" и является выходом автоматического нормализатора контраста, первыи управляемый распределитель, первый вход которого соединен с выходом блока регистрации уровня "белого", первый выход - с первым входом интегросумматора, а второй выход - с входом первого интегратора, первый инвертор тока, выход которого соединен с вторым входом пепвого управляемого распределителя, а вход - с первым выходом второго дифференциального блока, второй интегратор, выход которого соединен с первым входом второго дифференциального блока, второй управляемый распределитель, первый вход которого подключен к выходу блока регистрации уровня "черного", а первый выход - к входу второго интегратора, второй инвертор тока, выход которого соединен с вторым входом второго управляемого распределителя, а вход - с вторым выходом второго дифференциального блока и третий инвертор тока, вход которого соединен с вторым выходом второго управляеСоставитель А. ЦветковТехред М,Моргентэл Корректор Л. Пэтэй Редактор Н. Тупица Заказ 289 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэуаскэя нэб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Пэтент", г. Ужгород, ул. Гэгэринэ; 101 мого рэспределителя, э выход-с вторым вхо- дифференциального блока подключен к дом, причем выход первого первому входу управляемого эттенюэтора, интегратора подключен к второму входу вторв второй вход которого подключен к третьему