Устройство коррекции телевизионного сигнала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСЮУБЛИН 8062 1) Н 04 И 7/18 и ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Опытно-конструкторское бюроспециальных радиотехнических системпри Новгородском политехническом инс -титуте(54) УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к телевидению и может быть использовано втелевизионных системах робототехнических комплексов. Цель изобретения -повышение качества телевизионногоиэображения путем повьппения его контраста в условиях пространственнонеравномерного фона. Устройство копенсирует аддитивную и мультипликативную составляющие фона, При перекрытом на время работы таймера 17световом потоке, поступающем на внешний пр еобразователь (телевизионную1628224 рялдддтслд., 24, поступлет нл вход ко;.пдарэторл 14 и пллее нл нхоц элемента3 ИЛИ 27 и одновпбрлтор 25.В результате объедиддения сигналов с одновибрлтора 25 и ксмпаратора 14 на элементе 3 ИЛИ 27 осуществляются запрещение записи в БП 10 и сохранениеинформации. 4 ил. кпх комплексов.Цель изобретения - повышение ка - честдза телевизионного изображения пу - тем повышения контраста в условиях пространственно в неравномерно Фона.На Фиг, 1 представлена структурная электрическая схема устройства коррек 25 цпи телевизионного устройства; на Фпг,2 - временные диаграммы работы устройства в режиме компенсации аддитивной составляющей пространственной неравномерности Фона; на фиг.3 временные диаграммы управления рабо той устройства; на фиг,4 - временные диаграммы работы устройства при появлении объекта,Устройство коррекции телевизионного сигнала (фиг,1) содержит сумма тор 1, умножитель 2, первый и второй интеграторы 3 и 4, первый и второй ЦАП 5 и 6, первый и второй регистры 7 и 8, первый 9 и второй 10 блоки оперативной памяти (БП), переклю-40 чатель 11 каналов, Фильтр 12 нижних частот (ФНЧ), первый и второй компараторы 13 и 14, триггер 15, синхрогенератор 16, таймер 17, первый и второй коммутаторы 18 и 19, арифметичес кий логический блок (АЛБ) 20, элемент 2 ИЛИ 21, первый и второй счетчики 22 и 23, двухполупериодный выпрямитель 24, одновибратор 25, генератор 26 опорных напряжений (ГОН), 50 элемент ЗИЛИ 27, дешифратор 28, вычитатель, 29, элемент И 30, вход 311 в устройства, вход 32 сигнала Пуск выход 33 сигнала "Канал закрыть" и выход 34 устройства. 55Устройство работает следующим образом.В режиме компенсации аддитивной составляющей фоновых искажений ком- е д лм .1 у), и блоках оперативной плмятп 18111 9 и 1 О эаписывлются отсчетыдддддеосигдпдла, которые обрлбатывлютсян ар и 1 метин еско-логичес ком блоке 20.1 ри появлении в видеосигнале сигналаобд,ектьд после скорректированной мультипликативной составляющей сигнал сддд хсдьд умножителя 2, пройдя черезвдд дитлтелд 29 и двухполупериодньдй выпИзобретение относится к телевидению и может быть использовано в телевизионных системах робототехничеспаратор 13 осуществляет сравнениеуровня черного в видеосигнале с опорным уровнем черного, В результатесравнения. Формируется корректирующийсигнал по всему полю. В режиме компенсации мультипликативной составляющей осуществляется сравнение уровня белого в видеосигнале с опорнымуровнем белого, В режиме компенсациикаждая строка разбивается на определенное количество зон, в каждой изкоторых берется отсчет в цифровой форме величины корректирующего сигнала,т . е . абра зуютс я вертикал ьные столбцы.В режиме компенсации осуществляетсяФормирование в каждом поле корректи -рующего сигнала и запись отсчетов вОЗУ, которая происходит в каждой зоне каждой строки. Запись корректирующего поля при компенсации аддитивной составляющей осуществляется призакрытом световом потоке, а при открытом световом потоке - считывание корректирующего поля аддитивной составляющей и коррекция мультипликативнойсоставляющей в видеосигнале. Синхрогенератор 16 формирует синхроимпульсыпо строкам и кадрам, а также тактовыеимпульсы,Счетчик 22 по тактовым импульсам(фиг.За), поступающим на синхровходс второго выхода синхрогенератора 16,осуществляет счет импульсов в каждой зоне строки, С выхода старшегоразряда счетчика 22 сигнал поступает на синхровход счетчика 23, в котором происходит Формирование адресовдля ОЗУ 9 и 10. Сброс счетчиков 22и 23 в ноль осуществляется строчнымии кадровыми синхросигналами, поступающими с первого и третьего выходасинхрогенератора на соответствующиевходы, С выхода счетчика 22 код поступает на дешифратор 28, на выходекоторого Формируются сигналы управ1628224 5 1 О 15 20 25 30 35 40 л ения записью и считыванием корр ектирующего поля,По входному сигналу 32 "Пуск"таймер 17 формирует сигнал 33 "Каналзакрыть" отрицательной полярности(длительность 1 о 5-7 с), который, поступая на внешнее устройство (ТВ-камеру), разрешает перекрытие световогопотока. Этот же сигнал осуществляеткоммутацию первых каналов в блоках11, 18, 19. В результате чего устройст -во переходит в режим компенсации аддитивной составляющей в видеосигнале, поступающем на вход сумматора 1(фиг.2 а).В каждой зоне происходит считывание цифрового отсчета корректирующего сигнала из БП 9. С первого .выходадешифратора 28 первый импульс из каждой зоны строки (фиг.Зб), пройдя че -рез элемент совпадения (фиг.Зж),поступает на вход выбора микросхемБП 9. При этом на входе "Запись-счилтывание" ОЗУ 9 присутствует сигналс третьего выхода дешифратора 28(фиг.Зг), который поступает черезэлемент 21; В результате чего осуществляется считывание информациииз БП 9 и запись ее в регистр 7 сигналом с первого выхода дешифратора,который также осуществляет обнуление триггера 15. С выхода регистра7 цифровой код поступает на ЦАП 5,который преобразует его в аналоговый сигнал (фиг.2 в) и далее на сумматор 1 через интегратор 3, которыйобеспечивает сглаживание вдоль строкиступенчатого сигнала (фиг.2 г). С выхода сумматора 1 результат коррекцииаддитивной составляющей через переключатель 11 каналов и через ФНЧ 12 поступает на кожаратор 13, в которомпроисходит сравнение уровня черногов видеосигнале с опорным уровнемчерного По, поступающим с ГОН 26 через коммутатор 18. Результат сравнения по сигналу с второго выхода дешифратора 28 (Фиг,Зв) записываетсяв триггер 15.Далее корректирующий цифровой отсчет с регистра 7 через коммутатор19 поступает на вход АЛБ 20, в котором по результату сравнения аддитивной составляющей сигнала, поступающему с триггера 15 на управляющий входАЛБ 20, происходит увеличение илиуменьшение отсчета на единицу в зависимости от того, превышает или не превышает пороговый уровень черного видеосигналЗапись вновь скорректированного отсчета в БП 9 осуществля ется сигналом с третьего выхода дешифратора (Фиг.Зг), который поступа 11ет на вход Запись-считываниен БП 9 через элемент 21 и на вход выбора микросхем БП 10 через элементы 27 и 30. Сигнал с третьего выхода дешифратора является средним из тактовых импульсов каждой эоны строки. Сброс регистра 7 в ноль осуществляется строчными синхросигналами, поступающими с синхрогенератора 16.Таким образом за время длительности сигнала "Канал закрыть" величина корректирующего сигнала установится такой, что в результате коррекции разность между получаемым уровнем черного и пороговым уровнем на компараторе будет определяться наименьшим изменением сигнала, равном единице младшего разряда.По окончании действия сигнала "Канал закрыть" открывается световой поток и устройство переходит в режим компенсации мультипликативной составляющей в видеосигнале, При этом сигнал с выхода таймера 17 осуществляет коммутацию вторых каналов вблоках 11, 18 и 19, а также, поступаяна элемент ИЛИ 21, запрещает записьновой информации в ОЗУ 9.Работа устройства при коррекциимультипликативной с оставляющей ввидеосигнале идентична коррекцииаддитивной составляющей, отличиемже является то, что БП 9 переходиттолько в рвким считывания, зацись и считывание корректирующего сигналамультипликативной составляющей вкаждом поле осуществляется в БП 10 ивидеосигнал с выхода умножителя 2 45 сравнивается с опорным уровнем белого И 1. С сумматора 1 на один входумножителя 2 поступает видеосигналсо окорректированной аддитивной составляющей, а на другой - с БП 10 че рез регистр 8, ЦАП 6 и интегратор4 корректирующий сигнал мультипликативной составляющей.При появлении в видеосигнале объекта (фиг,4 а) после окончательно скорРектированной мультипликативной составляющей сигнал с выхода умножителя 2 (фиг.4 б), пройдя через вычитатель 29, в котором из него вычитается величина порогового напряжения11 (фиг,4 в), далее через двухполупе - риодный выпрямитель 24, преобразующий двухполярный сигнал в сигнал положительной полярности (фиг,4 г), поступает на компаратор 13, в котором происходит сравнение его значения с пороговым уровнем Ц, поступающим с ГОН 26. С выхода компаратора 13 бинарный сигнал от объекта (фиг.Зд) поступает на первый вход элемента ЗИЛИ 27 и вход одновибратора 25, который по его окончании формирует импульс(фиг.Зе), величина которого равна половине длительности одной зоны.Этот сигнал поступает на второйвход элемента 27. В результате объединения сигналов с выхода одновибратора 25 и компаратора 14 на элементе 27 осуществляется запрещение записи новой информации в БП 10 сигналом с третьего выхода дешифратора, поступающим через элементы 27 и 30 в тех местах, где есть объект и вблизи не - го с целью сохранения информации, 25Таким образом, при коррекцииаддитивной и мультипликативной составляющей в видеосигнале повышается вер оя т ность об нар ужения объектов в результате запрещения обновления 30 информации корректирующего поля видеосигнала в том месте, где присутствует объект,1 б 28224ного фона, введены вычитатель, первыйи второй регистры, первый и второйкоммутаторы, триггер, синхрогенератор(АЛБ), элемент 2 ИЛИ, элемент И,второй счетчик, дешифратор, двухполупериодный выпрямитель, второй компаратор, одновибратор, элемент 3 ИЛИ,генератор опорных напряжениЙ, причемвыход сумматора подключен к второмувходу переключателя: каналов, второйвход которого соединен с первым входом вычитателя, первый выход генератора опорных напряжений соединен спервым входом первого коммутатора,второй вход которого подключен квторому выходу генератора опорныхнапряжений и второму входу вычитателя, а выход подключен к инвертирующему входу первого компаратора, выход которого соединен с информационным входом триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входомАЛБ, информационный вход которогоподключен к выходу второго коммутатора, первый вход которого соединен свыходом первого регистра и входомпервого ЦАП, а второй вход - с выходом второго регистра и входом второгоЦАП, вход таймера является входомсигнала "Пуск" устройства, а выходтаймера подключен к управляющим входам первого и второго коммутаторов Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я переключателя каналов, к первому входу элемента 2 ИЛИ и является выходомустройство коррекции телевизионно- сигнала "1(анал закрыть" устройства, го сигнала, содержащее сумматор, пер- выход вычитателя соединен с входом вый вход которого является входом уст- двухполупериодного выпрямителя, выройства, а второй вход соединен с вы ход которого соединен с неинвертируюходом первого интегратора, вход кото - щим входом второго компаратора и рого соединен с выходом первого циф- является выходом устройства, инверти - роаналогового преобразователя (ЦАП), рующий вход второГо компаратора соеумножитель, гервый вход которого сое - динен с третьим выходом генератора динен с выходом сумматора, а второй 45 опорных напряжений, а выход - с вход - с выходом второго интегратора, входом одновибратора и с первым. вховход которого подключен к выходу вто- дом элемента 3 ИЛИ, второй вход которого ЦАП, первой и второй блоки опе- рого соединен с выходом одновибраторативной памяти (БП), переключатель ра, а третий вход соединен с первым каналов, первый вход которого подклю- выходом дешифратора входом "Запись 50Э чен к выходу умножителя, а выход сое- считывание" второго БП и вторым входинен с входом фильтра нижних частот, дом элемента 2 ИЛИ, второй выход девыход которого подключен к неинверти- шифратора соединен с синхровходом рующему входу первого компаратора, а триггера, вход установки в "0" кото- также первый счетчик, о т л и ч а ю- рого соединен с синхровходами первощ е е с я тем, что, с целью повыше 55го и второго регистров и с третьим ния качества телевизионного изображе- выходом дешифратора, входы выбора ния путем повышения его контраста в микр осх ем и ер вог о и втор ог о БП с оеусловиях пространственно-неравномер- динены с выходом элемента И, первыйвход которого соединен с третьим выходом дешифратора, а второй вход соединен с выходом элемента 3 ИЛИ, выход АЗБ соединен с информационнымивходами первого и второго БЛ, адрес -ные входы которых соединены с выхо -дом второго счетчика, а выходы соединены с информационными входами соответственно первого и второго регистров, выход элемента 2 ИЛИ соединенс входом Запись-считывание" первого 1(1628 224ВП, первый выход синхрогенератора с оединен с входом обнуления первого ивторого регистров и первого счетчика, второй выход соединен с синхровходом первого счетчика, а третий выход соединен с входом обнуления второгоо счетчика, синхр овход кот ор ог о с оединен с выходом старшего разряда пер 10вого счетчика, выход первого счетчика соединен с входом дешифратора./ етко едактор О. Спесив Корр ект ор аказ 349 ир Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина НИИПИ Государственного ком113035, Иос аж 389 Подписное / тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС ва, Ж, Раушская наб., д, 4/5