RU1790803C

RU1790803C - Tv stroboscope

Info

Publication number: RU1790803C
Application number: SU904880678A
Authority: RU
Inventors: Виктор Антонович Гончаров; Владимир Иосифович Ресин; Владимир Ильич Суслин
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1993-01-23

Abstract

Изобретение относитс к телевидению и может быть использовано в текстильной промышленности. Цель изобретени - повышение качества изображени при наблюдении за движущимс объектом. Телевизионный стробоскоп содержит объектив 1, полотно 2, привод движени 3, линейный формирователь видеосигнала 4, синхроге- нератор 5, видеоусилитель б, фильтр нижних частот 7, селектор 8, аналого-цифровой преобразователь 9, преобразователь стандарта 10, видеоконтрольный блок 11, формирователь импульсов селекции 12, синхронизатор 13, схему кинематической св зи 14 и валик 15. В телевизионном стробоскопе осуществл ют стробирование по видеосигналу синхронно и синфазно с-дви- жением полотна. 3 ил.The invention relates to television and can be used in the textile industry. The purpose of the invention is to improve image quality when observing a moving object. The television strobe contains a lens 1, a canvas 2, a motion drive 3, a linear video shaper 4, a sync generator 5, a video amplifier b, a low-pass filter 7, a selector 8, an analog-to-digital converter 9, a standard 10 converter, a video monitoring unit 11, a pulse shaper selection 12, synchronizer 13, kinematic communication circuit 14, and roller 15. In a television strobe, the video signal is gated synchronously and in phase with the web. 3 ill.

Description

0000

СWITH

Изобретение относитс к телевидению и может быть использовано, например, в текстильной промышленности. Известен телевизионный стробоскоп, содержащий объектив , оптически св занный с формирователем видеосигнала, управл ющий вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, а выход соединен со входом усилител и видеоконтрольный блок (ВКБ), а также синхронизатор, механически св занный с приводом движени наблюдаемого объекта. Однако известный стробоскоп не обеспечивает требуемое качество изображени при наблюдении за движущимс объектом .The invention relates to television and can be used, for example, in the textile industry. A television strobe is known, comprising a lens optically coupled to a video signal shaper, the control input of which is connected to the first output of the sync generator, and the output is connected to the input of an amplifier and a video control unit (WKB), as well as a synchronizer mechanically coupled to the drive of movement of the observed object. However, the known strobe does not provide the required image quality when observing a moving object.

Дл этого в телевизионный стробоскоп введены последовательно соединенные формирователь импульсов селекции, первый вход которого соединен с выходом синхронизатора , второй вход - соединен с выходом строчных импульсов синхрогенератора , селектор, анзлого-цифровой преобразователь и преобразователь стандарта, выход которого соединен с В КБ и фил.ьтр нижних частот, включенный между выходом усилител и сигнальным входом селектора. При этом светочувствительна поверхность формировател видеосигнала, выполненного в виде линейного формировател видеосигнала , совмещена с фокальной плоскостью объектива.For this purpose, a serial pulse shaper of selection is introduced into the television stroboscope, the first input of which is connected to the output of the synchronizer, the second input is connected to the output of the horizontal pulses of the synchronizer, the selector, the anzlo-digital converter and the standard converter, the output of which is connected to the KB and file filter low frequencies connected between the output of the amplifier and the signal input of the selector. In this case, the photosensitive surface of the video signal shaper, made in the form of a linear video shaper, is aligned with the focal plane of the lens.

На фиг. 1 приведена функциональна схема телевизионного стробоскопа; на фиг.2-функциональна схема формировател импульсов селекции; на фиг.З - эпюры напр жений на входе и выходе формировател импульсов селекции, а также вход щих в него блоков.In FIG. 1 shows a functional diagram of a television strobe; Fig. 2 is a functional diagram of a selection pulse generator; Fig. 3 is a plot of the voltages at the input and output of a selection pulse generator, as well as the blocks included in it.

Телевизионный стробоскоп содержит объектив 1, Этот объектив должен иметь поле зрени , обеспечивающее захват ширины наблюдаемого полотна 2, размещенного на приводе 3 движени .The television strobe contains a lens 1, This lens should have a field of view that captures the width of the observed web 2, placed on the drive 3 of the movement.

В фокальной плоскости объектива 1 размещен линейный формирователь видеосигIn the focal plane of the lens 1 is placed a linear video shaper

соwith

нала 4, Формирователь 4 должен быть сориентирован так, чтобы его проекци на наблюдаемый участок поверхности полотна 2 была бы перпендикул рна к направлению движени транспортера 3.4, Shaper 4 should be oriented so that its projection onto the observed portion of the surface of the web 2 is perpendicular to the direction of movement of the conveyor 3.

Входы импульсов управлени формировател 4 подключены к соответствующим выходам синхрогенератора 5.The inputs of the control pulses of the driver 4 are connected to the corresponding outputs of the clock 5.

Выход видеосигнала формировател 4 через видеоусилитель 6 подсоединен ко входу фильтра. 7 нижних частот.The video signal output of the driver 4 through a video amplifier 6 is connected to the input of the filter. 7 low frequencies.

Выход фильтра 7 подключен к сигнальному входу селектора 8.The output of the filter 7 is connected to the signal input of the selector 8.

Выход преобразовател 9 подключен к сигнальному входу преобразовател стандарта 1р. Входы импульсов строчной и кадровой частоты, а также импульсов сигнала, сопровождени преобразовател 10 подключены к одноименным выводам синхрогенератора 5.The output of the converter 9 is connected to the signal input of the converter standard 1p. The inputs of the pulses of the horizontal and frame frequencies, as well as the pulses of the signal, the accompaniment of the converter 10 are connected to the same terminals of the sync generator 5.

Выход преобразовател 10 подсоединен к сигиальному входу видеоконтрольного блока 11. Вход стробировани селектора 8 соединен с выходом формировател 12 импульсов селекции. Формирователь 12 подсоединен входом импульсов строчной частоты к одноименному выходу синхрогенератора 5, а входом импульсов запуска - к выходу синхронизатора 1.3, вход которого через схему 14 кинематической св зи соединен с одним из валиков 15 транспортера 3. Синхронизатор 13 может быть выполнен в виде диска с отверсти ми, размещенными по его образующей, число которых должно быть равно числу строк разложени наблюдаемого участка движущегос полотна. Этот диск укрепл ют на оси, проход щей через его центр. Параллельно оси диска, вдоль оптической оси одного из отверстий диска, по обе стороны от него размещены светодиод и фотодиод, подключенный выходом ко входу усилител -формировател импульсов , выход которого служи-т выходом синхронизатора 13. При этом ось диска, служаща входом синхронизатора 13, через схему 14 кинематической св зи соединена с валиком 15 транспортера 3. Схема 14 кинематической св зи может быть выполнена, например, в виде редуктора с посто нным коэффициентом редукции.The output of the converter 10 is connected to the sigial input of the video control unit 11. The gating input of the selector 8 is connected to the output of the selection pulse generator 12. Shaper 12 is connected by the input of the pulses of the horizontal frequency to the output of the synchro-generator 5 of the same name, and by the input of the start pulses to the output of the synchronizer 1.3, the input of which through the kinematic communication circuit 14 is connected to one of the rollers 15 of the conveyor 3. The synchronizer 13 can be made in the form of a disk with holes placed along its generatrix, the number of which should be equal to the number of lines of decomposition of the observed portion of the moving web. This disk is mounted on an axis passing through its center. Parallel to the axis of the disk, along the optical axis of one of the holes of the disk, on both sides of it there is a LED and a photodiode connected by an output to the input of an amplifier-pulse former, the output of which serves as the output of the synchronizer 13. In this case, the axis of the disk serving as the input of the synchronizer 13, through the kinematic communication circuit 14 is connected to the roller 15 of the conveyor 3. The kinematic communication circuit 14 can be implemented, for example, in the form of a gearbox with a constant reduction coefficient.

Формирователь 12 импульсов селекции (фиг.2) может быть выполнен в виде первого триггера 16, подключенного входом уста- новки ко входу импульсов запуска формировател 12, з выходом к одному из входов двухвходовой схемы 17 И, Другой вход .схемы 17 подсоединен ко входу импульсов строчной частоты формировател 12. Выход схемы 17 соединен со входом установки второго триггетра 18, выход .которого служитShaper pulse generator 12 (Fig. 2) can be made in the form of a first trigger 16 connected to the input of the setup pulse input of the shaper 12, with an output to one of the inputs of the two-input circuit 17 AND, Another input of the circuit 17 is connected to the pulse input line frequency shaper 12. The output of the circuit 17 is connected to the installation input of the second trigger 18, the output of which serves

выходом импульсов селекции формировател 12, Входы сброса триггера 16 и 18 подключены к инвертирующему выходу дифференциального усилител 19, вход которого подсоединен ко входу импульсов строчной частоты формировател 12.the output of the selection pulses of the driver 12, The reset inputs of the trigger 16 and 18 are connected to the inverting output of the differential amplifier 19, the input of which is connected to the pulse input of the horizontal frequency of the driver 12.

Телевизионный стробоскоп работает следующим образом: наблюдаемый участок полотна с помощью объектива 1 проецируютThe television strobe works as follows: the observed section of the canvas using the lens 1 is projected

на фоточувствительную поверхность л и- нейного .формировател 4 видеосигнала, Предварительно юстировку формировател 4 и объектива 1 осуществл ют таким образом , чтобы-длина проекции фоточувстви5 тельной поверхности (линейки) формировател 4 на полотно 2 была бы равна ширине этого полотна, а сама проекци была бы перпендикул рна направлению движени полотна. Движение транспортераon the photosensitive surface of the linear video former 4, the former 4 and the lens 1 are aligned so that the projection length of the photosensitive 5 surface (ruler) of the former 4 onto the canvas 2 is equal to the width of this canvas, and the projection itself perpendicular to the direction of movement of the web. Conveyor movement

0 з обеспечивает поочередное проецирование всей поверхности наблюдаемого полотна на фоточувствительную поверхность формировател 4. Видеосигнал, с выхода формировател 4 после усилени усилителем б,0 h provides sequential projection of the entire surface of the observed web on the photosensitive surface of the shaper 4. The video signal from the output of the shaper 4 after amplification by amplifier b,

5 сглаживают и очищают от помех фильтром 7 дл увеличени значени отношени сигнал/помеха , а, следовательно, чувствительности стробоскопа. С выхода фильтра 7 видеосигнал подают на селектор 8, который5 are smoothed and cleaned of interference by the filter 7 to increase the signal-to-noise ratio and, therefore, the sensitivity of the strobe. From the output of the filter 7, the video signal is fed to the selector 8, which

0 работает, как электронный ключ, пропускающий видеосигнал только на врем импульса селекции, формируемого формирователем 12. Простробированный таким образом видеосигнал преобразуют из аналоговой формы в0 works as an electronic key that transmits a video signal only for the duration of the selection pulse generated by the shaper 12. The video signal thus sampled is converted from an analog form into

5 цифровую с помощью АЦП 9 и подают на преобразователь стандартов 10. В преобразователе 10 осуществл ют формирование телевизионного кадра из последовательности простробированных строк и устанавливают5 digital using ADC 9 and served on the standard converter 10. In the converter 10, a television frame is formed from a sequence of gated strings and set

0 частоту воспроизведени этого кадра, соответствующую вещательному стандарту разложени . Дл этого в преобразователе 10 производ т запись указанной последовательности строк поочередно в один из блоков0 the reproduction frequency of this frame in accordance with the broadcast decomposition standard. To do this, in the converter 10, the indicated sequence of lines is written alternately in one of the blocks

5 пам ти и считывание информации с другого блока пам ти. В св зи с тем, что частота считывани значительно выше частоты записи , при воспроизведении считанного видеосигнала на экране видеоконтрольного5 memory and reading information from another memory unit. Due to the fact that the read frequency is much higher than the recording frequency, when playing the read video signal on the video control screen

0 блока получают немелькающее изображение остановленного фрагмента движущегос полотна, Этот фрагмент представл ет собой телевизионный кадр, дл формировани которого используют импульсы строч5 ной частоты, кадровой частоты и сигнала сопровождени , формируемые синхрогене- ратором 5, а также импульсы запуска, мируемые синхронизатором 13. Последние жестко (синфйзно и синхронно) св заны с движением полотна. Дл этого при формировании указанных импульсов используют сигналы с выхода фотодиода, образующиес при прерывании светового потока свето- диода диском с отверсти ми, жестко (с помощью редуктора) св занного с валиком 15 транспортера 3. Как упоминалось выше, светодиод, фотодиод и диск с отверсти ми, число которых равно числу строк разложени наблюдаемого изображени , размещены в синхронизаторе 13. Дл формировани импульсов селекции (стробировани ) в формирователе 12 импульсы запуска подают на вход установки триггера 16, при этом на его выходе устанавливаетс высокий уровень напр жени . При подаче напр жени высокого уровн на один из входов схемы 17, она пропускает импульсы строчной частоты , поступающие на другой вход схемы 17. При поступлении импульсов строчной частоты на вход установки триггера 18 по переднему фронту первого из импульсов на выходе триггера 18 устанавливаетс напр жение высокого уровн . Сброс этого уровн осуществл ют передним фронтом следующего импульса строчной частоты. Дл выде- лени этого фронта импульсы строчной частоты подают на усилитель 19. С выхода усилител 19 импульсы сброса поступают0 blocks receive a non-flickering image of a stopped fragment of a moving web. This fragment is a television frame, which is used to generate pulses of line frequency, frame frequency and tracking signal generated by synchro-generator 5, as well as trigger pulses, synchronized by synchronizer 13. The latter are hard (synchronously and synchronously) are associated with web movement. For this purpose, in the formation of these pulses, the signals from the output of the photodiode are used, which are formed when the light flux of the LED is interrupted by a disk with holes rigidly (using a reducer) connected to the roller 15 of the conveyor 3. As mentioned above, the LED, photo diode, and disk from the hole mi, the number of which is equal to the number of lines of decomposition of the observed image, placed in the synchronizer 13. To generate selection pulses (gating) in the shaper 12, the trigger pulses are fed to the installation input of the trigger 16, while its output The high voltage level is not set. When a high level voltage is applied to one of the inputs of circuit 17, it passes line frequency pulses to the other input of circuit 17. When line frequency pulses arrive at the setup input of trigger 18, a high voltage is set at the leading edge of the first pulse at the output of trigger 18 level This level is reset by the rising edge of the next horizontal frequency pulse. To isolate this front, line-frequency pulses are fed to amplifier 19. From the output of amplifier 19, reset pulses are received

Фор мула изобретени 1, Телевизионный стробоскоп, содержащий объектив, оптически св занный с линейным формирователем видеосигнала, управл ющий вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, а вы- ход соединен с входом усилител и видеоконтрольный блок (ВКБ), а также синхронизатор, механически св занный с приводом движени наблюдаемого объекта , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени качества изображени при наблюдении за движущимс объектом, введе- ны последовательно соединенные формирователь импульсов селекции, первый вход которого соединен с выходом син- хронизатора, второй вход - с выходом строчных импульсов синхрогенератора, селектор , аналого-цифровой преобразователь и преобразователь стандарта, выход кототакже на вход сброса триггера 16 дл установки его в исходное состо ние. Таким образом на выходе формировател 12 получают импульсы селекции. Эпюры, иллюстрирующие работу формировател 12, приведены на фиг.З. Formula 1, A television strobe containing a lens optically coupled to a linear video driver, the control input of which is connected to the first output of the sync generator, and the output is connected to the input of an amplifier and a video control unit (WKB), as well as a synchronizer mechanically connected associated with the drive of the movement of the observed object, and the fact that, in order to improve the image quality when observing a moving object, a series-connected selection pulse generator is introduced the first input of which is connected to the output of the synchronizer, the second input - with the output of the horizontal pulses of the synchronizer, a selector, an analog-to-digital converter, and a standard converter, the output of which is also at the reset input of the trigger 16 to set it to its initial state. Thus, selection pulses are obtained at the output of the driver 12. Plots illustrating the operation of the shaper 12 are shown in Fig.Z.

Следует заметить, что врем линейного сканировани формировател 4 выбирают так, чтобы оно было значительно меньше времени, необходимого дл перемещени наблюдаемого полотна на высоту проекции одного элемента формировател 4. Поэтому частота развертки формировател 4 вдоль строк будет значительно выше частоты импульсов запуска. Причем импульс стробировани селекции соответствует по фазе ближайшей строке к импульсу запуска (см. фиг.З).It should be noted that the linear scanning time of the shaper 4 is chosen so that it is much less than the time required to move the observed web to the projection height of one element of the shaper 4. Therefore, the sweep frequency of the shaper 4 along the lines will be significantly higher than the frequency of the start pulses. Moreover, the selection gating pulse corresponds in phase to the nearest line to the triggering pulse (see Fig. 3).

Таким образом, в телевизионном стробоскопе осуществл ют стробирование по видеосигналу синхронно и синфазно с движением полотна. Этот стробированный видеосигнал занос т в текущем масштабе времени в пам ть преобразовател стандартов, а затем считывают из этой же пам ти с частотой, соответствующей вещательному стандарту и в этом же стандарте воспроизвод т на экране видеоконтрольного блока.Thus, in a television strobe, the video signal is gated synchronously and in phase with the movement of the web. This gated video signal is stored in the current time scale in the memory of the standard converter, and then it is read from the same memory with a frequency corresponding to the broadcast standard and is reproduced on the screen of the video control unit in the same standard.

рого соединен с ВКБ, и фильтр нижних частот , включенный между выходом усилител и сигнальным входом селектора, причем светочувствительна поверхность линейного формировател видеосигнала совмещена с фокальной плоскостью объектива. It is connected to a WKB, and a low-pass filter is connected between the output of the amplifier and the signal input of the selector, the photosensitive surface of the linear shaper of the video signal being aligned with the focal plane of the lens.

2. Стробоскоп по п. 1, от л и ч а ю щ и йс тем, что формирователь импульсов селекции содержит последовательно соединенные первый триггер, сигнальный вход которого вл етс первым входом формировател , элемент И, второй вход которого вл етс вторым входом формировател , и второй триггер, сход сброса которого соединен с входом сброса первого триггера и выходом дифференциального усилител , вход которого соединен с сигнальным входом первого триггера, а выход пторого триггера вл етс выходом формировател .2. The strobe according to claim 1, wherein the selection pulse generator comprises a first trigger connected in series, the signal input of which is the first input of the driver, element And, the second input of which is the second input of the driver, and a second trigger, the reset of which is connected to the reset input of the first trigger and the output of the differential amplifier, the input of which is connected to the signal input of the first trigger, and the output of the fifth trigger is the output of the driver.

Ммпджы строчной частотыMpj line frequency

Г(G (

18eighteen

19nineteen

Импумсь/Impulse /

строчнойlowercase

частотыfrequency

Выход импульсоВ селекщш Pulse Output

Фиг.2Figure 2