Аналого-цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскниСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 031180 (21) 2999 355/18-21 (511 М. КЗВ. з с присоединением заявки Ио Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 23 Л 2.82 /(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕПОДВИЖНЫХ ШТРИХОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИ к электроФильной. свя Изобретение относисвязи, а именно к факзи ооиТакая необходимбс когда надо оперативн теоданные или полеэн возникает,передать ме информацию По основному авт.св. 9 197681 известен аналого-цифровой преобразователь для неподвижных штриховых изображений, содержащий пороговый элемент, местный импульсный генератор, выходной триггер, блок квантования ио дантельности, первые входы которого подключены к местному импульснму генератору, а вторые входы соедин иены с выходом порогового элемента непосредственно и через инвертор, а выходы - с разделительными управляющими входами выходного триггера 13.При передаче переменного изображения, нанесенного на фоне фиксированного изображения, например метео- данных на карте, возникает необходимость обеспечить передачу лишь переменного изображения, так как Фиксированное изображение известно на приеме и, кроме того, на его передачу требуется значительное время. с бланков со стандартным Фиксированньм иэображением, когда на приемезаведомо известно это стандартноеизображение (карта),.Время передачиполезной инФормации существенноуменьшается, так как передается-лишь полезная информация, котораявоспроизводится непосредственно вфиксированное изображение на приеме.Выполняя Фиксированное изображение (карту) меньшей насыщенности,чем переменное изображение, возможно путем амплитудной селекции в пороговом элементе известного аналогоцифрового преобразователя осуществить отделение сигналов переменногоиэображения от Фиксированного. Дляобеспечения отрыва (выделения) полезного переменного иэображенияот Фиксированного необходимо установить уровень ограничения Ь в порговом элементе равнын или ниже минимального значения входного сигналаот Фиксированного изображения. Нопри этом нарушается известное условие по установке оптимального значения уровня ограничения Ьо для штрхового переменного иэображения,Так как штриховое кэобрайение З 0 имеет разброс яркостей Вмии -Вмакс, 984037то существует оптимальное значение Ьо порога квантования по амплитуде, . при котором ошибка Ю(ЙО,В) формирования минимальнамакс мин1+2 -б 1-Вин й (Ф, бр 1 агссоз Яо у 1-641макс 61+1ВО =1 Цель изобретения - повышение точности и надежностиформирования. дискретных сигналов переменного штрихового изображения, выделяемого на Фоне фиксированного иэображения при неизменной частоте квантования.Эта цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой преобразователь введен блок коррекции длительности импульсов, выполненный в виде элемента задержки, элемента ИЛИ и инверторов, вход первого из которых соединен с выходом порогового элемента, а выход - непосредственно с первым входом элемента ИЛИ и через элемент задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через второй инвертор соединен с вторым входом блока квантования по длительности, ЪНа фиг,1 представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя; на Фиг,2 - эпюры напряжений,ВМакС "-ЬМИН1фмакс 1- бмингде В - нормированная яркость штрихов изображения;Ь- оптимальный порог ограничения пороговой схемы;Ч " коэффициент апертурных искажений равный, как правило,0,81,В результате снижения уровня ограничения Ь относительно Ьо проис 1ходит сужение сФормированных промежутков между импульсами переменногоизображения и соответственно расширение непосредственно импульсовпеременного изображения. Сужениесформированных промежутков между импульсами для одиночного узкого черного штриха переменного изображения.меньше выбранного периода квантованияТкэ приводит к возможной потере промежутка между импульсами на выходеаналого-цифрового преобразователя,Для исключения потери импульсов ипромежутков между импульсами переменного изображения необходимо увеличение частоты квантования Гзаналого-циФрового преобразователя,что, в свою очередь, ведет к расширению спектра канала связи, необходимого для передачи переменногоизображения.1поясняющие работу аналого-циФрового преобразователя.Аналого-цифровой преобразователь содержит пороговый элемент 1, блок 2 коррекции длительности импульсов, блок квантования по длительности, выполненный на элементах 3 и 4 совпа денни, инвертор 5, местный импульсный генератор б и выходной триггер 7Блок 2 коррекции длительности имаботает следующим 1 О пульсов состоит из двух инверторов8 и 9, элемента 10 задержки и элемента ИЛИ 11.Устройство робразом,Аналоговый сигнал (фиг,2 а), возникающий при сканировании переменного (пер, 1, пер,2, пер.З, пер,4)и Фиксированного (фикс.) иэображенийпоступает на вход порогового элемента 1. На фиг.2 белым штрихамсоответствует максимальное значениесигнала, а черным штрихам - низкоезначение сигнала, Для обеспеченияразделения сигналов переменного ификсированного изображения порогограничения по амплйтуде Ь порогового элемента устанавливается равньмили несколько ниже самого наименьшего значения величины сигнала фиксированного иэображения, Но это несоответствует оптимальному значениюпорога ограничения по амплитуде Ьо,С выхода элемента 1 сигнал(фиг.26) подается на блок 2 коррекции длительности импульсов, где про 35 исходит расширение длительностипромежутков между импульсами длячерных штрихов на величину ат (фиг.2 е)В блоке 2 коррекции длительностиимпульсов входной сигнал (фиг,26)40 инвертируется инвертором 8 (фиг,2 ь)и подается на один из входов элемента ИЛИ 11 непосредственно, а надругой вход элемента ИЛИ 11 черезэлемент 10 задержки, задержанный на45 величинУ Лс (фиг.21,). С выхода элемента ИЛИ 11 импульсы (фиг,2 д) черезинвертор 9 поступают на вход блокаквантования по длительности, На выходе блока 2 коррекции длительности5 О импульсов промежутки между импульсами, соответствующие черным штрихам(пер,1, пер.2, пер,З, пер.4), расширяются на величину д, а импульсыдля белых штрихов сужаются на д55С выхода блока 2 коррекции сигнал(фиг,2 е) поступает на элемент 3 совпадения непосредственно, а на элемент 4 совпадения через инвертор 5,На вторые входы элементов 3 и 4 совбО падения подводятся стробирующие импульсы (фиг,2 ж) от местного импульсного генератора б, синхронизированныесо стробирующими импульсами. на приеме. Выходы элементов 3 и 4 совпадеб 5 ния с раздельными управляющими входами выходного триггера 7, на выходе которого формируется цифровой сигнал (фиг, 2 3) .На.выходе блока 2 коррекции длительности импульсов (фиг,2 е) черным штрихам соответствует сигнал, имеющий нулевое состояние (0), белым штрихам наоборот - единичное состояние (1), Блок 2 коррекции длительности импульсов выдает расширенный сигнал для черных штрихов (на фиг.2 е для минимального сигнала О и суженный для белых штрихов (Фиг.2 е для 1) в той же полярности, что и после порогового элемента 3, Поэтому в корректоре 2 имеются два инвертора 8, 9. Стробирующие импульсы от генератора 6 (Фиг,2) проходят .через элемент 3 совпадения только при сигнале 1 ф на ее первом входе, соответствующего белым штрихам, и устанавливают триггер 7 в единичное (ф 1 1) состояние (Фиг,2 3) . Одновременно импульсы с выхода блока 2 коррекции длительности импульсов поступают на инвертор 5, где инвер-. тируются и далее на первый вход эле- мента 4 совпадения, Через элемент 4 совпадения проходят импульсы от генератора б при единичном сигнале с инвертора 5, что соответствует сиг налу от черных штрихов, Первым проходящим импульсом генератора б, соответствующему черному штриху, триггер 7 устанавливается в нулевое состояние (фиг,2 з), Затем при прохождении через элемент 3 совпадения первого импульса генератора б триг.гер 7 перебросится в 1 единичное 11 состояние и т,п, Так производится цифровое преобразование (квантование) по длительности.При пороге Ь 1Ь 0, обеспечивающем выделение переменного полезного изображения от фиксированного без блока 2, произойдет уменьшение длительности черных штрихов для переменного (пер.1, пер,2 на Фиг.2) изображения и потеря части полезных штрихов (например, пер,2 на Фиг.2) . Это произошло потому, что нарушено условие надежности цифрового преобразования по длительности щминкв где м- минимальная длительность черного щтриха; Тв - длительность кванта. Величина Т в определяется каккво 4 Я где й(Ь, В) - ошибка формирования при Ь 0; Нх ; требуемая разрешающая способность изображения, лин; ммпк - линейная скоростьстрочной развертки, -Импульсы черных штрихов перемейного иэображения, имеющие длительность меньше Тк и по фазе не совпа 5 .дающие с импульсами цифрового преобразования от генератора б (фазасигнала изображения черных штриховпроизвольная) - которые находятсямежду стробирующими импульсами ге 10 нератора б, теряются в цифровом пре) образователе (элементы 3, 4, 5, 7)и отсутствуют на выходе устройства,Поэтому необходимо до квантованияпо длительности расширить длительность сигнала от черных штрихов= 0,08 - 0,22) = 0,62; минимальнаядлительность черного штриха щмин(Ь 1)= 1 - В(Ь,В) = 0,38; при Ь 0 ошйбкад (ЬО,В) = О, 08, т. е. а (Ь,В) = О, 62(Ь 0, в) = о, о 8,Введение блока 2 коррекции длительности импульсов обеспечиваетрасширение импульсов черных штриховпеременного изображения на30д=д(,в)-аИЬЖ 1 к 1(Ь,В) - ошибка формирования35при Ь1 1Так д=(0,62-0,08) =0,541 хпх (х пх Тогда минимальная длительностьсигнала черного штриха после блока 40 2 будетПри Ь 1 = 0,35К 1щминОшибка формирования после коррек ции равна а(Ь,В), т.е. повышаетсяточность формйрования. При этом также цмин= Тв.Таким образом, введение блока 2коррекции (корректора) длительности д импульсов обеспечивает повышениеточности и, в конечном итоге, надежности формирования дискретных сигналов для полезного переменного изображения, выделяемого на Фоне фиксированного изображения путем амплитудной селекции при Ь 1Ь 0, безуменьшения Ткв(соответственно увеличения Екв = в ), т.е. отделение пеТкв фременного изображения от фиксированного производится без снижения точности и надежности формированиядискретных сигналов для полезногопеременного изображения.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь 65 для неподвижных штриховых изображе984037 НИИ Заказ 9956/75 Тираж 959 Подписно лиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ний по авт.св, Р 197681, о т л ич а ю ц и й с я тем, что, с цельюповышения точности и надежности формирования дискретных сигналов переменного штрихового изображения, выделяемого,на фоне фиксированногоизображения (карте) при неизменнойчастоте квантования, в него введенблок коррекции длительности импульсов, выполненный в виде элемента задержки, элемента ИЛИ и инверторов,вход первого из которых соединен с выходом порогового элемента, а выход - непосредственно с первьм входом элемента ИЛИ и через элемент задержки с вторым входом элемента ИЛИ,выход которого через .второй инвертор5 соединен с вторьич входом блока квантования по длительности.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР30 Р 197681, кл. Н 03 К 13/20, 1966 .