RU2551895C1 - Device for pulse image registration - Google Patents
Device for pulse image registration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551895C1 RU2551895C1 RU2014116106/07A RU2014116106A RU2551895C1 RU 2551895 C1 RU2551895 C1 RU 2551895C1 RU 2014116106/07 A RU2014116106/07 A RU 2014116106/07A RU 2014116106 A RU2014116106 A RU 2014116106A RU 2551895 C1 RU2551895 C1 RU 2551895C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- information output
- adaptive
- arithmetic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для регистрации случайных однократных и импульсных изображений в телевизионных системах на основе координатно-чувствительного матричного видеодетектора с памятью, в частности, на матрице приборов с зарядовой связью.The invention relates to television technology and can be used to register random single and impulse images in television systems based on a coordinate-sensitive matrix video detector with memory, in particular, on a matrix of charge-coupled devices.
Известно устройство для регистрации импульсного изображения, которое содержит фоточувствительный блок, синхрогенератор, формирователь времени задержки и селектор последней строки, при этом первый выход синхрогенератора соединен с фоточувствительным блоком, а второй и третий выходы соединены соответственно с формирователем времени задержки и первым входом селектора последней строки, первый выход которого соединен с формирователем времени задержки, а второй выход соединен с синхрогенератором и фоточувствительным блоком, при этом выход формирователя времени задержки соединен со вторым входом селектора последней строки (Авторское свидетельство СССР №1354444, МПК H04N 5/30, опубл. 23.11.1987, авторы Дик П.А., Доморацкий Е.П., Краснюк А.А., Куликов Н.В., Стенин В.Я. - прототип).A device for recording a pulse image that contains a photosensitive unit, a clock generator, a delay driver and a selector of the last row, the first output of the synchronizer is connected to a photosensitive unit, and the second and third outputs are connected respectively with a driver of the delay time and the first input of the selector of the last line, the first output of which is connected to the shaper of the delay time, and the second output is connected to the sync generator and the photosensitive unit, while One delay time driver is connected to the second input of the last line selector (USSR Author's Certificate No. 1354444, IPC H04N 5/30, publ. 11/23/1987, authors Dick P.A., Domoratsky E.P., Krasnyuk A.A., Kulikov N.V., Stenin V.Ya. - prototype).
Недостатком известного устройства (прототипа) является недостаточно точное и достоверное преобразование входного оптического изображения в выходное дискретное электронное. Это особенно критично при регистрации случайных однократных и импульсных изображений во время быстропротекающих динамических процессов, когда потеря каждого видеобита первичной информации может привести к значительному уменьшению точности и достоверности контроля или потере управления объектом (процессом).A disadvantage of the known device (prototype) is the insufficiently accurate and reliable conversion of the input optical image to the output discrete electronic. This is especially critical when registering random single and pulsed images during fast-moving dynamic processes, when the loss of each video bit of primary information can lead to a significant decrease in the accuracy and reliability of control or loss of control of an object (process).
Оптико-электронное преобразование является неискаженным, когда при равномерной засветке мишени видеодетектора считанные строчные видеосигналы по всему кадру изображения имеют одинаковые амплитуды. При дискриминации таких видеосигналов постоянным базовым уровнем поле кадра электронного изображения также будет равномерным.The optoelectronic conversion is undistorted when, with uniform illumination of the target of the video detector, the read line video signals throughout the image frame have the same amplitudes. If such video signals are discriminated by a constant base level, the field of the electronic image frame will also be uniform.
Однако, вследствие технологического разброса чувствительности по полю кадра видеодетектора, неравномерности засветки его мишени или (и) старения, возможен различный наклон вершин строчных и кадровых сигналов, а также выбросы по их краям. Дискриминация таких видеосигналов постоянным уровнем приводит к искажению входной информации, при этом большему наклону вершины соответствует меньший диапазон возможной регулировки уровня дискриминации. При критическом соотношении наклона вершины и амплитуды рабочей части видеосигнала при любом постоянном уровне дискриминации происходит полная потеря исходной информации.However, due to the technological spread of sensitivity over the field of the video detector frame, uneven illumination of its target or (and) aging, a different slope of the vertices of the horizontal and frame signals, as well as outliers along their edges, are possible. Discrimination of such video signals by a constant level leads to distortion of the input information, while a larger slope of the vertex corresponds to a smaller range of possible adjustment of the level of discrimination. With a critical ratio of the slope of the top and the amplitude of the working part of the video signal at any constant level of discrimination, a complete loss of the source information occurs.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества (точности и достоверности) импульсного изображения путем формирования в реальном времени адаптивного (следящего) уровня дискриминации строчных видеосигналов.The technical problem to which the claimed invention is directed is to improve the quality (accuracy and reliability) of a pulsed image by forming in real time an adaptive (tracking) level of discrimination of lowercase video signals.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство регистрации импульсного изображения, содержащее фоточувствительный блок на матрице приборов с зарядовой связью, синхрогенератор, формирователь времени задержки и селектор последней строки, согласно предложенному изобретению, дополнительно снабжено блоком адаптивного дискриминатора, вход которого подключен к информационному выходу фоточувствительного блока, а выход является информационным выходом устройства.The stated technical problem is solved in that the device for recording a pulse image containing a photosensitive unit on a matrix of devices with charge coupling, a sync generator, a delay time driver and a selector of the last line, according to the proposed invention, is additionally equipped with an adaptive discriminator unit, the input of which is connected to the information output of the photosensitive unit , and the output is the information output of the device.
При этом блок адаптивного дискриминатора содержит высокочастотный фильтр, аналого-цифровой преобразователь, задатчик базового уровня дискриминации, два регистра, два арифметико-логических устройства, счетчик, преобразователь и компаратор, при этом выход высокочастотного фильтра соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами регистров и первым входом компаратора, информационный выход первого регистра соединен с первыми входами арифметико-логических устройств, а информационный выход второго регистра соединен со вторым входом второго арифметико-логического устройства, информационный выход задатчика базового уровня дискриминации соединен со вторым входом первого арифметико-логического устройства, информационный выход которого соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом второго арифметико-логического устройства, второй выход которого соединен с первым входом преобразователя, второй вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторыми входами регистров, а четвертый выход соединен с третьим входом счетчика, четвертый вход которого соединен с выходом преобразователя, а информационный выход соединен со вторым входом компаратораThe adaptive discriminator unit contains a high-pass filter, an analog-to-digital converter, a basic discrimination level adjuster, two registers, two arithmetic-logic devices, a counter, a converter and a comparator, while the output of the high-pass filter is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected with the information inputs of the registers and the first input of the comparator, the information output of the first register is connected to the first inputs of the arithmetic-logical devices, and the information the second output of the second register is connected to the second input of the second arithmetic-logic device, the information output of the master of the basic level of discrimination is connected to the second input of the first arithmetic-logical device, the information output of which is connected to the first input of the counter, the second input of which is connected to the first output of the second arithmetic-logical devices, the second output of which is connected to the first input of the converter, the second input of which is connected to the first output of the clock, the second and third outputs of which They are connected respectively to the second inputs of the registers, and the fourth output is connected to the third input of the counter, the fourth input of which is connected to the output of the converter, and the information output is connected to the second input of the comparator
Техническим результатом, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков, является повышение качества (точности и достоверности) импульсного изображения за счет введения в устройство адаптивного дискриминатора, который в реальном времени анализирует строчные видеосигналы кадра изображения по амплитуде и наклону вершины, формирует уровень дискриминации, обеспечивающий оптимальное отношение амплитуды видеосигнала к уровню дискриминации и осуществляет собственно адаптивную (следящую) дискриминацию видеосигнала.The technical result, the achievement of which is ensured by the implementation of the entire claimed set of essential features, is to improve the quality (accuracy and reliability) of the pulse image by introducing an adaptive discriminator into the device, which in real time analyzes the line video signals of the image frame by amplitude and slope of the vertex, forms the level of discrimination, providing the optimal ratio of the amplitude of the video signal to the level of discrimination and implements the actual adaptive (trace conductive) discriminating the video signal.
Сущность заявляемого изобретения поясняется рисунками, гдеThe essence of the invention is illustrated by drawings, where
на фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства регистрации импульсного изображения (пунктиром показаны связи прототипа);in FIG. 1 shows a structural electrical diagram of a device for recording a pulse image (the dotted line shows the connection of the prototype);
на фиг. 2 - функциональная электрическая схема блока адаптивного дискриминатора;in FIG. 2 is a functional electrical diagram of an adaptive discriminator unit;
на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.in FIG. 3 - time diagrams of the operation of the device.
Устройство (фиг. 1) содержит фоточувствительный блок 1 на матрице приборов с зарядовой связью, синхрогенератор 2, формирователь времени задержки 3, селектор последней строки 4, блок адаптивного дискриминатора 5.The device (Fig. 1) contains a
Блок адаптивного дискриминатора 5 предназначен для анализа строчных видеосигналов кадра изображения по амплитуде и наклону вершины, формирования уровня дискриминации, обеспечивающего оптимальное отношение амплитуды видеосигнала к уровню дискриминации и осуществления собственно адаптивной (следящей) дискриминации видеосигнала в реальном времени. Так как видеосигналы соседних строк в рабочей области кадра по углу наклона и амплитуде практически не отличаются, определение текущих значений уровня дискриминации строчных видеосигналов основано на рекурсивном принципе.The adaptive discriminator block 5 is intended for analyzing lowercase video signals of the image frame in amplitude and slope of the vertex, forming a discrimination level that provides the optimal ratio of the amplitude of the video signal to the discrimination level, and real-time adaptive (tracking) discrimination of the video signal in real time. Since the video signals of adjacent lines in the working area of the frame practically do not differ in tilt angle and amplitude, the determination of the current values of the level of discrimination of lowercase video signals is based on a recursive principle.
Блок адаптивного дискриминатора 5 (фиг. 2) содержит высокочастотный фильтр (ВЧФ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), задатчик базового уровня дискриминации (Уст. С), два регистра (РГ1) и (РГ2), два арифметико-логических устройства (АЛУ1) и (АЛУ2), счетчик (СТ), преобразователь (τ), компаратор (К), при этом выход высокочастотного фильтра (ВЧФ), соединен со входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого соединен с информационными входами D регистров (РГ1) и (РГ2) и первым входом компаратора (К), информационный выход Q первого регистра (РГ1) соединен с первыми входами А арифметико-логических устройств (АЛУ1) и (АЛУ2), а информационный выход Q второго регистра (РГ2) соединен со вторым входом В второго арифметико-логического устройства (АЛУ2), информационный выход С задатчика базового уровня дискриминации (Уст. С) соединен со вторым входом С первого арифметико-логического устройства (АЛУ1), информационный выход которого соединен с первым входом D счетчика (СТ), второй вход "±1" которого соединен с первым выходом второго арифметико-логического устройства (АЛУ2), второй выход которого соединен с первым входом преобразователя (τ), второй вход которого Т соединен с первым выходом синхрогенератора, второй "Г1C" и третий "Г2С" выходы которого соединены соответственно со вторыми входами С регистров (РГ1) и (РГ2), а четвертый выход "ССИ" соединен с третьим входом V счетчика (СТ), четвертый вход С которого соединен с выходом τ преобразователя (τ), а информационный выход Q соединен со вторым входом компаратора (К).The adaptive discriminator block 5 (Fig. 2) contains a high-pass filter (HFF), an analog-to-digital converter (ADC), a basic discrimination level adjuster (Set C), two registers (WP1) and (WP2), two arithmetic-logic devices ( ALU1) and (ALU2), a counter (ST), a converter (τ), a comparator (K), while the output of a high-pass filter (HFF) is connected to the input of an analog-to-digital converter (ADC), the output of which is connected to the information inputs of D registers (WG1) and (WG2) and the first input of the comparator (K), the information output Q of the first register (WG1) connected to the first inputs A of the arithmetic logic devices (ALU1) and (ALU2), and the information output Q of the second register (WP2) is connected to the second input B of the second arithmetic logic device (ALU2), the information output C of the setpoint discriminator (Set. C) is connected to the second input C of the first arithmetic logic device (ALU1), the information output of which is connected to the first input D of the counter (ST), the second input "± 1" of which is connected to the first output of the second arithmetic logic device (ALU2), the second whose output is is dined with the first input of the converter (τ), the second input of which T is connected to the first output of the clock generator, the second "G1C" and the third "G2C" outputs of which are connected respectively to the second inputs of the registers (RG1) and (RG2), and the fourth output is "SSI "connected to the third input V of the counter (CT), the fourth input C of which is connected to the output τ of the converter (τ), and the information output Q is connected to the second input of the comparator (K).
Устройство работает следующим образом (фиг. 1 - фиг. 3). Сигнал, поступающий от фоточувствительного блока, пройдя через высокочастотный фильтр (ВЧФ), преобразуется в цифровую форму с помощью высокочастотного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и подается на регистры (РГ1) и (РГ2). Запись в регистры текущего значения сигнала осуществляется импульсами условных границ строки ПС и Г2С поступающими от синхрогенератора. Импульсы ПС формируются в начале строк, там, где уже нет выброса, но еще не должно быть информации, а импульсы Г2С - в конце строк, там, где уже не должно быть информации, но еще нет выброса. В результате на выходе регистра (РГ1) формируется число А, соответствующее уровню сигнала в начале строк, а на выходе регистра (РГ2) - число В, соответствующее уровню сигнала в конце строк. Арифметико-логическое устройство (АЛУ1) производит вычитание из числа А константы С, поступающей из задатчика базового уровня дискриминации (Уст. С), с помощью которой устанавливается требуемый уровень дискриминации. Арифметико-логическое устройство (АЛУ2) формирует разность чисел А-В, характеризующую наклон сигнала строки, а знак определяет направление наклона. Код с необходимым законом его изменения за время строки формируется на выходе счетчика (СТ):The device operates as follows (Fig. 1 - Fig. 3). The signal coming from the photosensitive unit, passing through a high-pass filter (HFF), is converted to digital form using a high-frequency analog-to-digital converter (ADC) and fed to the registers (РГ1) and (РГ2). Recording in the registers of the current signal value is carried out by pulses of conditional line boundaries PS and G2C coming from the clock. PS pulses are formed at the beginning of lines, where there is no outlier, but there should not be information yet, and G2C pulses at the end of lines, where there should already be no information, but there is no outlier. As a result, the number A corresponding to the signal level at the beginning of the lines is formed at the output of the register (WG1), and the number B corresponding to the signal level at the end of the lines is formed at the output of the register (WG1). The arithmetic-logic device (ALU1) subtracts from the number A the constant C coming from the master of the basic level of discrimination (Set C), with the help of which the required level of discrimination is established. The arithmetic logic device (ALU2) generates an AB difference, characterizing the slope of the line signal, and the sign determines the direction of the slope. A code with the necessary law of its change during the line is generated at the output of the counter (ST):
N(t)=А-С-t/τ, N (t) = A-C-t / τ,
где t - текущее время строки, τ=Т/(А-В) - период следования импульсов, поступающих из преобразователя (τ) на счетный вход счетчика (СТ), зависящий от разности А-В; Т - опорный период следования импульсов, поступающих на вход преобразователя (τ) от синхрогенератора. Строчными синхроимпульсами ССИ в промежутках между строками на счетчике (СТ) устанавливается число N(t=0)=А-С. Если (А-В)>0, то на входе "±1" устанавливается уровень, при котором счетчик (СТ) работает в режиме вычитания, если (А-В)<0, то на этом входе устанавливается уровень, при котором счетчик (СТ) работает в режиме сложения. На его счетный вход С от преобразователя (τ) поступают импульсы с периодом повторения, зависящим обратно пропорционально от разности (А-В). Операция деления осуществляется преобразователем (τ). Код N(t) со счетчика (СТ), соответствующий следящему уровню, и код сигнала с аналого-цифрового преобразователя (АЦП) поступают на компаратор (К), на выходе которого формируется требуемый дискриминированный видеосигнал.where t is the current time of the line, τ = T / (A-B) is the sequence of pulses coming from the converter (τ) to the counter input counter (CT), depending on the difference A-B; T is the reference period of the pulses arriving at the input of the Converter (τ) from the clock. In the intervals between the lines on the counter (ST), the number N (t = 0) = A-C is set by the SSI line synchronization pulses. If (A-B)> 0, then at the input "± 1" the level is set at which the counter (ST) works in the subtraction mode, if (A-B) <0, then at this input the level at which the counter ( ST) works in addition mode. Pulses with a repetition period, which depends inversely on the difference (A-B), are supplied to its counting input C from the converter (τ). The division operation is carried out by the converter (τ). The N (t) code from the counter (CT) corresponding to the tracking level, and the signal code from the analog-to-digital converter (ADC) are sent to the comparator (K), at the output of which the required discriminated video signal is generated.
Изобретение может быть использовано для регистрации случайных однократных и импульсных изображений в ТВ-системах на основе координатно-чувствительного матричного видеодетектора с памятью, в частности, на матрице приборов с зарядовой связью.The invention can be used to register random single and impulse images in TV systems based on a coordinate-sensitive matrix video detector with memory, in particular, on a matrix of charge-coupled devices.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116106/07A RU2551895C1 (en) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | Device for pulse image registration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116106/07A RU2551895C1 (en) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | Device for pulse image registration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2551895C1 true RU2551895C1 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53294676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014116106/07A RU2551895C1 (en) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | Device for pulse image registration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2551895C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1305735A1 (en) * | 1985-12-17 | 1987-04-23 | Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко | Device for correcting television pictures |
SU1354444A1 (en) * | 1985-07-26 | 1987-11-23 | Московский Инженерно-Физический Институт | Apparatus for registering pulsed image |
US5617489A (en) * | 1993-08-04 | 1997-04-01 | Richard S. Adachi | Optical adaptive thresholder for converting analog signals to binary signals |
US6028957A (en) * | 1996-03-07 | 2000-02-22 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus having a noise removing unit |
US6452631B1 (en) * | 1997-10-31 | 2002-09-17 | Umax Data Systems Inc. | Method and apparatus for forming high contrast image in imaging system |
-
2014
- 2014-04-23 RU RU2014116106/07A patent/RU2551895C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1354444A1 (en) * | 1985-07-26 | 1987-11-23 | Московский Инженерно-Физический Институт | Apparatus for registering pulsed image |
SU1305735A1 (en) * | 1985-12-17 | 1987-04-23 | Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко | Device for correcting television pictures |
US5617489A (en) * | 1993-08-04 | 1997-04-01 | Richard S. Adachi | Optical adaptive thresholder for converting analog signals to binary signals |
US6028957A (en) * | 1996-03-07 | 2000-02-22 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus having a noise removing unit |
US6452631B1 (en) * | 1997-10-31 | 2002-09-17 | Umax Data Systems Inc. | Method and apparatus for forming high contrast image in imaging system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019133631A3 (en) | System and method of imaging using multiple illumination pulses | |
JP6764863B2 (en) | Distance measuring device | |
JP5295511B2 (en) | Ranging device and ranging method | |
US10928518B2 (en) | Range image generation apparatus and range image generation method | |
WO2015190015A1 (en) | Distance measuring device | |
US7847825B2 (en) | Image capturing apparatus | |
US20160306045A1 (en) | A method for driving a time-of-flight system | |
US10151837B2 (en) | Optoelectronic sensor | |
WO2010013779A1 (en) | Distance image sensor and method for generating image signal by time-of-flight method | |
KR101020999B1 (en) | Image pickup apparatus and image control method thereof | |
JP2005321403A (en) | Method and device for measuring distance | |
CN104104882A (en) | Image flicker detection method and device, and image capturing device | |
RU2016135763A (en) | IMAGE CAPTURE DEVICE AND METHOD OF CONTROL OF THE DEVICE | |
JP2018521762A5 (en) | ||
JP2017184217A5 (en) | ||
JP2010286307A (en) | Image pickup device | |
JP2018066701A5 (en) | ||
RU2551895C1 (en) | Device for pulse image registration | |
JP2015212772A5 (en) | ||
JPS5897969A (en) | Control signal generating circuit of video camera | |
JP2014171011A5 (en) | ||
JPWO2015190021A1 (en) | Imaging control apparatus, imaging apparatus, imaging system, and imaging control method | |
JPWO2021124730A5 (en) | ||
KR20100128180A (en) | Method for processing multi-image and measurement device of three dimensional shape | |
JP2001004367A (en) | Distance measurement computing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20160202 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |