RU2032992C1 - Photodetector of moving images - Google Patents

Photodetector of moving images Download PDF

Info

Publication number
RU2032992C1
RU2032992C1 SU4887241A RU2032992C1 RU 2032992 C1 RU2032992 C1 RU 2032992C1 SU 4887241 A SU4887241 A SU 4887241A RU 2032992 C1 RU2032992 C1 RU 2032992C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
signal processing
matrices
matrix
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Е. Здор
В.С. Чернов
Original Assignee
Государственное предприятие Производственное объединение "Красногорский завод им.С.А.Зверева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие Производственное объединение "Красногорский завод им.С.А.Зверева" filed Critical Государственное предприятие Производственное объединение "Красногорский завод им.С.А.Зверева"
Priority to SU4887241 priority Critical patent/RU2032992C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2032992C1 publication Critical patent/RU2032992C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: television systems. SUBSTANCE: photodetector of moving images has first and second input and output matrixes of light-sensitive elements integrated into strips with the use of interelement charge coupling. Matrixes are placed at input and output of image in field of vision of photodetector so that like strips are arranged on one line and are oriented in parallel to direction of movement of image. In addition photodetector includes unit of input signal processing connected directly and through second delay line to input matrixes, unit of output signal processing connected directly and through second delay line to output matrixes, signal comparison unit coupled directly to unit of output signal processing and to input signal comparison unit through first delay line. EFFECT: enhanced probability of isolation of mobile objects under interference conditions. 4 dwg

Description

Изобретение относится к телевизионным системам контроля и слежения, в частности к устройствам выделения подвижных объектов, находящихся в поле зрения устройства. The invention relates to television monitoring and tracking systems, in particular to devices for the allocation of moving objects in the field of view of the device.

Целью изобретения является повышение вероятности выделения подвижных объектов в условиях помех. The aim of the invention is to increase the likelihood of separation of moving objects in an interference environment.

Указанная цель достигается тем, что в фотоприемник, содержащий первую входную и первую выходную матрицы светочувствительных элементов, первый и вторые блоки задержки, генератор тактовых импульсов, соединенный своими выходами с управляющими входами первой входной и первой выходной матриц светочувствительных элементов первого и вторых блоков задержки, датчик скорости движения изображения, выход которого подключен к генератору тактовых импульсов, введены n вторых входных матриц светочувствительных элементов, последовательно установленных перед первой входной матрицей светочувствительных элементов, n вторых выходных матриц светочувствительных элементов, последовательно установленных перед первой выходной матрицей светочувствительных элементов, блок обработки входных сигналов, соединенных своими входами с выходом первой входной матрицы светочувствительных элементов и через n вторых блоков задержки с выходами n вторых входных матриц светочувствительных элементов, а выходом с первым блоком задержки, блок обработки выходных сигналов, соединенный своими входами с выходом первой выходной матрицы светочувствительных элементов и через n вторых блоков задержки с выходами n вторых выходных матриц светочувствительных элементов, блок сравнения cоединенный своими входами с выходом первого блока задержки и выходом блока обработки выходных сигналов, причем управляющие входы вторых входных и выходных матриц светочувствительных элементов, блока обработки входных сигналов, блока обработки выходных сигналов и блока сравнения соединены с выходами генератора тактовых импульсов. This goal is achieved by the fact that in the photodetector containing the first input and first output matrix of photosensitive elements, the first and second delay blocks, a clock pulse generator connected to its outputs with the control inputs of the first input and first output matrix of photosensitive elements of the first and second delay blocks, sensor the speed of the image, the output of which is connected to a clock generator, n second input matrices of photosensitive elements are introduced, sequentially setting data in front of the first input matrix of photosensitive elements, n second output matrices of photosensitive elements sequentially installed in front of the first output matrix of photosensitive elements, an input signal processing unit connected by its inputs to the output of the first input matrix of photosensitive elements and through n second delay blocks with outputs of n second input matrices of photosensitive elements, and the output with the first delay unit, the processing unit of the output signals, connected by its inputs to by the course of the first output matrix of photosensitive elements and through n second delay blocks with outputs of n second output matrices of photosensitive elements, a comparison unit connected to its inputs with the output of the first delay block and the output of the output signal processing block, the control inputs of the second input and output matrices of photosensitive elements, block processing the input signals, the processing unit of the output signals and the comparison unit are connected to the outputs of the clock generator.

На фиг.1 приведен фотоприемник; на фиг.2 вариант выполнения блока обработки входных (выходных) сигналов; на фиг.3 вариант выполнения блока сравнения; на фиг.4 временная диаграмма напряжений на выходе блоков фотоприемника. Figure 1 shows the photodetector; figure 2 embodiment of the processing unit of the input (output) signals; figure 3 an embodiment of a comparison unit; figure 4 is a timing diagram of the voltage at the output of the blocks of the photodetector.

Фотоприемник содержит первую входную матрицу 11 и первую выходную матрицу 21 светочувствительных элементов, объединенных в линейки межэлементной зарядовой связью и расположенных в пределах линейного поля 3 зрения объектива (на фиг. не показан) таким образом, что ориентация линеек совпадает с направлением движения изображения. Диаметр линейного поля зрения D, размеры первых входной и выходной матриц l х L. Расстояние между выходными элементами матриц 11, 21 составляет 1 см. Перед матрицами 11, 21 последовательно друг за другом по направлению движения изображения установлены соответственно n вторых входных матриц 12.1n+1 и n вторых выходных матриц 22.2n+1 (на фиг.1 показан случай n 2). Каждая из n матриц идентична первой и также имеет размер lxL. При этом расстояние между выходными элементами первой матрицы и i-й второй матрицы является конструктивным параметром и для случая, показанного на фиг.1, составляет li il/l1 l, l2 2 l/.The photodetector contains a first input matrix 1 1 and a first output matrix 2 1 of photosensitive elements integrated into a ruler by charge-cell interconnection and located within the linear field of view 3 of the lens (not shown in Fig.) So that the orientation of the lines coincides with the direction of image movement. The diameter of the linear field of view D, the dimensions of the first input and output matrices are l x L. The distance between the output elements of the matrices 1 1 , 2 1 is 1 cm. In front of the matrices 1 1 , 2 1 , respectively, n second input matrices 1 2 .1 n + 1 and n second output matrices 2 2 .2 n + 1 (figure 1 shows the case of n 2). Each of the n matrices is identical to the first and also has the size lxL. Moreover, the distance between the output elements of the first matrix and the ith second matrix is a design parameter and for the case shown in figure 1, is l i il / l 1 l, l 2 2 l /.

Каждая матрица является законченным передающим телевизионным прибором, представляющим собой большую (сверхбольшую) интегральную схему, изготовленную по твердотельной технологии. Матрица кроме светочувствительных элементов содержит также и "внутрикристальную обрамляющую электронику" (на фиг. не показана), включающую в себя задающие генераторы, формирователи уровней, схемы считывания, усиления и другие элементы, обеспечивающие работу матрицы. При этом на одном кристалле может быть размещена одна или несколько матриц. Each matrix is a complete transmitting television device, which is a large (ultra-large) integrated circuit made using solid-state technology. The matrix, in addition to the photosensitive elements, also contains "intra-crystal framing electronics" (not shown in Fig.), Which includes master oscillators, level shapers, readout circuits, amplifiers, and other elements ensuring the operation of the matrix. In this case, one or several matrices can be placed on one crystal.

Выходы первой входной матрицы 11 непосредственно и выходы вторых входных матриц 12.1n+1 через блоки 41.4n задержки подключены ко входам блока 5 обработки входных сигналов. Выходы первой выходной матрицы 21 непосредственно и выходы вторых выходных матриц 22.2n+1через блоки 61.6n задержки подключены к входам блока 7 обработки выходных сигналов. Выход блока 7 непосредственно и выход блока 5 через первый блок 8 задержки соединены с входом блока 9 сравнения сигналов. Управляющие входы матриц 11.1n+1, 21. 2n+1, блоков 41. 4n, 5, 61.6n, 7, 8, 9 подключены к генератору 10 тактовых импульсов, который в свoю очередь соединен с датчиком 11 скорости движения изображения.The outputs of the first input matrix 1 1 directly and the outputs of the second input matrices 1 2 .1 n + 1 through delay blocks 4 1 .4 n are connected to the inputs of the input signal processing block 5. The outputs of the first output matrix 2 1 directly and the outputs of the second output matrix 2 2 .2 n + 1 through blocks 6 1 .6 n delay connected to the inputs of the block 7 processing the output signals. The output of block 7 directly and the output of block 5 through the first delay block 8 are connected to the input of signal comparison block 9. Control inputs of matrices 1 1 .1 n + 1 , 2 1 . 2 n + 1 , blocks 4 1 . 4 n , 5, 6 1 .6 n , 7, 8, 9 are connected to a clock generator 10, which in turn is connected to the image speed sensor 11.

Блоки 5, 7 могут быть выполнены идентичными и состоять, например, (фиг. 2) из n+1 параллельно включенных блоков 121.12n+1 формирования импульсов, соединенных с входами логического блока 13, реализующего функцию "k из

Figure 00000001
". На фиг.2 показан случай k 2, m 3.Blocks 5, 7 can be made identical and consist, for example, (Fig. 2) of n + 1 parallel-connected pulsing blocks 12 1 .12 n + 1 connected to the inputs of a logic block 13 that implements the function "k from
Figure 00000001
". Figure 2 shows the case of k 2, m 3.

Блок 9 может быть выполнен, например, (фиг.3) в виде последовательно соединенных сумматора 14 и пороговой схемы 15, причем первый вход сумматора соединен с выходом блока 7 непосредственно, а второй вход соединен с выходом первого блока 8 задержки через инвертор 16. Block 9 can be made, for example, (Fig. 3) in the form of a series-connected adder 14 and a threshold circuit 15, with the first input of the adder connected directly to the output of block 7, and the second input connected to the output of the first delay block 8 through an inverter 16.

На фиг.4 приняты следующие обозначения: Um пороговый уровень; для остальных напряжений U нижний индекс указывает номер блока, верхний индекс соответствует верхнему индексу блока; Т1 l/Vиз время задержки блока 4; Т2 2l/Vиз время задержки лока 42; Т lсм/Vиз время задержки блока 8; Vиз скорость движения изображения; 17 сигнал от неподвижного объекта, 18 сигнал от подвижного объекта, 19 шумовой выброс, 20 местоположение сигнала, подавленного шумом, 21 импульс от неподвижного объекта, 22 импульс от подвижного объекта, 23 импульс от шумового выброса, 24 местоположение импульса, не сформированного из-за подавления сигнала шумом, 25 инвертированный импульс от неподвижного объекта, 26 инвертированный импульс от подвижного объекта.In figure 4, the following notation: U m threshold level; for other voltages U, the subscript indicates the block number, the superscript corresponds to the superscript of the block; T 1 l / V of block 4 delay time; T 2 2l / V of the delay time of the lock 4 2 ; T cm l cm / V of the delay time of block 8; V of the speed of the image; 17 signal from a fixed object, 18 signal from a moving object, 19 noise emission, 20 location of a signal suppressed by noise, 21 pulses from a fixed object, 22 pulse from a moving object, 23 pulse from noise emission, 24 location of an impulse not formed due to noise suppression, 25 inverted impulse from a stationary object, 26 inverted impulse from a moving object.

Фотоприемник движущихся изображений работает следующим образом. The photodetector of moving images works as follows.

Контролируемое поле, содержащее подвижные и неподвижные объекты, при помощи объектива (не показан) проектируется на светочувствительные матрицы 11, 12, 13, 21, 22, 23. Вследствие движения основания на матрицы проектируется движущееся изображение. Величина и направление скорости движения изображения в процессе работы предполагаются неизменными. Под действием света в светочувствительных элементах образуются зарядовые пакеты. За счет манипуляции напряжениями обеспечивается перетекание зарядовых пакетов из элемента в элемент линейки. Скорость движения пакетов задается тактовыми импульсами (не показаны) с генератора 10. Управление осуществляется таким образом, чтобы зарядовые пакеты двигались вдоль всех линеек синхронно со скоростью, равной скорости изображения, вследствие чего происходит накопление зарядов. После достижения зарядовыми пакетами выходных элементов матриц производится последовательное считывание сигналов. Такое считывание осуществляется в каждом такте. Считанные с матриц 11, 12, 13 сигналы (напряжения U1 1, U2 1, U3 1 на фиг.4) содержат сигналы 17 от неподвижного объекта, сигналы 18 от подвижного объекта, шумовые сигналподобные выбросы 19. Сигнал от подвижного объекта в матрице 11подавляется шумом. Благодаря линиям 41, 42 сигналы от одного и того же объекта, полученные в разных входных матрицах, поступают в блок 5 одновременно. Из сигналов 17, 18 и шумового выброса 19 в блоках 121, 122, 123 формируются нормированные импульсы 21, 22, 23 стандартной длительности и амплитуды. В месте 20, где располагается сигнал, подавленный шумом, импульс не формируется. Нормированные импульсы поступают на вход логического блока 13, реализующего логическую функцию "2 из 3" (для срабатывания необходимо не менее двух импульсов). Импульсы 21, 22, для которых условие выполняется, проходят на выход блока 5.A controlled field containing moving and stationary objects is projected onto a photosensitive matrix 1 1 , 1 2 , 1 3 , 2 1 , 2 2 , 2 3 using a lens (not shown). Due to the movement of the base, a moving image is projected onto the matrix. The magnitude and direction of the image velocity during operation are assumed to be unchanged. Under the influence of light, charge packets are formed in the photosensitive elements. By manipulating the voltages, charge packets flow from the element to the element of the line. The speed of the packets is set by clock pulses (not shown) from the generator 10. The control is carried out in such a way that the charge packets move along all the lines synchronously with a speed equal to the speed of the image, resulting in the accumulation of charges. After the charge packets reach the output elements of the matrices, the signals are sequentially read. Such reading is carried out in each step. Read signals from matrices 1 1 , 1 2 , 1 3 (voltages U 1 1 , U 2 1 , U 3 1 in Fig. 4) contain signals 17 from a fixed object, signals 18 from a moving object, noise signal-like emissions 19. The signal from the moving object in the matrix 1 1 is suppressed by noise. Thanks to lines 4 1 , 4 2, the signals from the same object received in different input matrices arrive at block 5 at the same time. From signals 17, 18 and noise emission 19 in blocks 12 1 , 12 2 , 12 3 , normalized pulses 21, 22, 23 of standard duration and amplitude are formed. In place 20, where the signal suppressed by noise is located, a pulse is not formed. The normalized pulses are fed to the input of the logic unit 13, which implements the logical function "2 of 3" (at least two pulses are required for operation). Pulses 21, 22, for which the condition is satisfied, pass to the output of block 5.

Регистрация движущегося изображения матрицами 21, 22, 23, задержка сигналов в блоках 61, 62, а также их обработка в блоке 7 производится аналогичным образом. Импульсы 21, 22 из блока 7 и задержанные на время Т импульсы 21, 22 из линии 8 поступают в блок 9 одновременно. Задержанные импульсы инвертируются (импульсы 25, 26). Местоположения импульсов 21, 25 от неподвижного объекта совпадают, эти импульсы взаимно уничтожаются и на выход устройства не проходят. Импульсы 22, 26 от подвижного объекта за счет его смещения на величину δсм ( δсм пространственный порог выделения подвижного объекта) за время Тперемещения изображения на расстояние lсм оказываются разнесенными во времени и импульс 22 проходит на выход устройства.The registration of a moving image by matrices 2 1 , 2 2 , 2 3 , the delay of signals in blocks 6 1 , 6 2 , as well as their processing in block 7, is carried out in a similar way. The pulses 21, 22 from block 7 and the pulses 21, 22 delayed by T cm from line 8 arrive at block 9 simultaneously. The delayed pulses are inverted (pulses 25, 26). The locations of the pulses 21, 25 from the stationary object coincide, these pulses are mutually destroyed and do not pass to the output of the device. The pulses 22, 26 from the moving object due to its displacement by the amount of δ cmcm spatial threshold of separation of the moving object) during the time T cm moving the image to a distance of l cm are separated in time and the pulse 22 passes to the output of the device.

Claims (1)

ФОТОПРИЕМНИК ДВИЖУЩИХСЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащий первую входную и первую выходную матрицы светочувствительных элементов, первый и вторые блоки задержки, генератор тактовых импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам первой входной и первой выходной матриц светочувствительных элементов, первому и вторым блокам задержки, датчик скорости движения изображения, выход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения вероятности выделения подвижных объектов, введены n дополнительных входных и n дополнительных выходных матриц светочувствительных элементов, при этом дополнительно введенные входные и выходные матрицы последовательно расположены по ходу движения изображения, выход первой входной матрицы соединен с блоком обработки входных сигналов, а выход первой выходной матрицы соединен с блоком обработки выходных сигналов, n входных дополнительных матриц подключены к n входам вторых блоков задержки, n выходов которых подключены к n входам блока обработки входных сигналов, выход которого подключен к первому входу блока сравнения через первый блок задержки, и выходы n выходных дополнительных матриц светочувствительных элементов соединены с n входами вторых блоков задержки, выходы n вторых блоков задержки соединены с n входами блока обработки выходных сигналов, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, управляющие входы n входных и n выходных матриц светочувствительных элементов, блока обработки входных сигналов, блока обработки выходных сигналов и блока сравнения соединены с выходом генератора тактовых импульсов. A PHOTO RECEIVER OF MOVING IMAGES, containing the first input and first output matrix of photosensitive elements, the first and second delay blocks, a clock pulse generator whose outputs are connected to the control inputs of the first input and first output matrix of photosensitive elements, the first and second delay blocks, image speed sensor, the output of which is connected to the input of the clock generator, characterized in that, in order to increase the likelihood of the allocation of moving objects, n additional input and n additional output matrices of photosensitive elements, while the additionally input and output matrices are sequentially located along the image, the output of the first input matrix is connected to the input signal processing unit, and the output of the first output matrix is connected to the output signal processing unit, n input additional matrices are connected to n inputs of the second delay blocks, n outputs of which are connected to n inputs of the input signal processing block, the output of which is connected to the first the comparison unit goes through the first delay unit, and the outputs of the n output additional matrices of photosensitive elements are connected to n inputs of the second delay units, the outputs of the n second delay units are connected to n inputs of the output signal processing unit, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, control inputs n input and n output matrices of photosensitive elements, an input signal processing unit, an output signal processing unit, and a comparison unit are connected to the output of a clock generator.
SU4887241 1990-11-28 1990-11-28 Photodetector of moving images RU2032992C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4887241 RU2032992C1 (en) 1990-11-28 1990-11-28 Photodetector of moving images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4887241 RU2032992C1 (en) 1990-11-28 1990-11-28 Photodetector of moving images

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2032992C1 true RU2032992C1 (en) 1995-04-10

Family

ID=21547923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4887241 RU2032992C1 (en) 1990-11-28 1990-11-28 Photodetector of moving images

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2032992C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1499528, кл. H 04N 7/18, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0142358B1 (en) Solid state scanner for a variable speed document transport
US4740681A (en) Star sensor for attitude detection of a spinning satellite
US4381446A (en) Photoelectric switch
US3564257A (en) Radiation detecting apparatus
US4547677A (en) Radiation detecting apparatus for detecting a brief radiation signal
US5835137A (en) Method and system for compensating for motion during imaging
JPH05100028A (en) Method and system of detecting charge integrated distance
JP2578604B2 (en) Optical device for measuring distance between hunter and target
KR870005542A (en) Video camera device
US4805024A (en) Still image pickup camera using high speed clear pulses to define a storage interval corresponding to a desired shutter speed
RU2032992C1 (en) Photodetector of moving images
KR19990036310A (en) Imaging Device and Its Control Device
CN114762216A (en) Configurable memory block for LIDAR measurements
EP0296682B1 (en) Picture pick-up device including a solid-state sensor and an electronic shutter
JPS62182613A (en) Distance detector
GB1517902A (en) Piezo-resistive device for the electrical read-out of an optical image
JP2000083260A (en) Three-dimensional image input device
SU1003383A1 (en) Versions of photodetector of moving images
SU1619419A2 (en) Photodetector of moving images
SU587637A1 (en) Moving object photoreceiver
JP2023008063A (en) variable delay circuit
WO2022016448A1 (en) Indirect tof sensor, stacked sensor chip, and method for measuring distance to object using the same
SU1320784A1 (en) Device for registering first arrivals of elastic vibrations in echo sounding of rock
SU421961A1 (en) TELEVISION METHOD FOR DETECTING MOVING OBJECTS
SU1273964A1 (en) Cell for selecting elements of images of mobile objects