RU54478U1 - PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER - Google Patents

PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER Download PDF

Info

Publication number
RU54478U1
RU54478U1 RU2006100885/22U RU2006100885U RU54478U1 RU 54478 U1 RU54478 U1 RU 54478U1 RU 2006100885/22 U RU2006100885/22 U RU 2006100885/22U RU 2006100885 U RU2006100885 U RU 2006100885U RU 54478 U1 RU54478 U1 RU 54478U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
central processor
input
ccd matrix
output
control
Prior art date
Application number
RU2006100885/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Козлов
Николай Игоревич Персиянцев
Сергей Иванович Рыбин
Original Assignee
Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (Росатом)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт импульсной техники" (ФГУП НИИИТ)
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 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (Росатом), Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт импульсной техники" (ФГУП НИИИТ) filed Critical Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (Росатом)
Priority to RU2006100885/22U priority Critical patent/RU54478U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU54478U1 publication Critical patent/RU54478U1/en

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике, и может быть использована для определения пространственного распределения импульсного светового излучения, для измерения характеристик электронно-оптических преобразователей (ЭОП) при их изготовлении, а также совместно с ЭОП для считывания информации с его экрана. Техническим результатом предложения является расширение динамического диапазона регистратора, повышение пороговой чувствительности при обеспечении высокого пространственного разрешения. Технический результат в цифровом регистраторе импульсного светового излучения, содержащем ПЗС-матрицу, информационный выход которой через первый блок выборки соединен с первым усилителем заряда, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами центрального процессора, АЦП, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом центрального процессора, информационный выход АЦП соединен с входом центрального процессора и входом блока приемо-передачи информации, который соединен с компьютером визуализации, выходы центрального процессора соединены с соответствующими управляющими входами блока приемо-передачи, логического блока согласования уровней, соединенного с управляющим входом ПЗС-матрицы, достигается тем, что в регистраторе ПЗС-матрица выполнена из двух секций, не связанных зарядовой связью, я расположенных друг от друга на расстоянии одного пикселя ПЗС-матрицы и не влияющем на однородность изображения регистрируемого светового импульса, а в регистратор введены второй блок выборки, второй усилитель заряда и аналоговый мультиплексор, причем управляющие входы второго блока выборки и второго усилителя и мультиплексора соединены с соответствующими управляющими выходами центрального процессора, информационный выход каждой секции ПЗС-матрицы через последовательно соединенные блок выборки и усилитель соединен с соответствующим входом аналогового мультиплексора, выход которого соединен со входом АЦП, управляющий вход каждой секции ПЗС-матрицы через соответствующий логический блок согласования уровней соединен с управляющим выходом центрального процессора.The proposed utility model relates to measuring technique, and can be used to determine the spatial distribution of pulsed light radiation, to measure the characteristics of electron-optical converters (ICs) in their manufacture, and also together with the image intensifier to read information from its screen. The technical result of the proposal is to expand the dynamic range of the recorder, increase the threshold sensitivity while ensuring high spatial resolution. The technical result in a digital pulsed light detector containing a CCD matrix, the information output of which is connected through the first sampling unit to the first charge amplifier, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the central processor, the ADC, the control input of which is connected to the corresponding output of the central processor, information the ADC output is connected to the input of the central processor and the input of the information reception and transmission unit, which is connected to the visualization computer, The central processor s are connected to the corresponding control inputs of the transceiver block, the level matching logic block connected to the control input of the CCD matrix, in that the CCD matrix in the recorder is made of two sections not connected by charge coupling, I located from each other at a distance of one pixel of the CCD matrix and not affecting the image uniformity of the detected light pulse, and a second sampling unit, a second charge amplifier and an analog multiplexer are introduced into the recorder, p whereby the control inputs of the second sampling block and the second amplifier and multiplexer are connected to the corresponding control outputs of the central processor, the information output of each section of the CCD matrix is connected through a series-connected sampling block and amplifier to the corresponding input of the analog multiplexer, the output of which is connected to the ADC input, the control input of each sections of the CCD matrix through the corresponding logical block matching the levels connected to the control output of the Central processor.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике, и представляет собой устройство для считывания информации, получаемой при регистрации светового излучения. Регистратор может быть использован для определения пространственного распределения импульсного светового излучения, возникающего при физических исследованиях ионизирующего излучения. Регистратор может использоваться также для измерения характеристик электронно-оптических преобразователей при их изготовлении, а также совместно с электронно-оптическим преобразователем для считывания информации с его экрана.The proposed utility model relates to measuring technique, and is a device for reading information obtained during registration of light radiation. The registrar can be used to determine the spatial distribution of pulsed light radiation arising from physical studies of ionizing radiation. The recorder can also be used to measure the characteristics of electron-optical converters in their manufacture, as well as in conjunction with an electron-optical converter to read information from its screen.

Известны цифровые регистраторы световых и рентгеновских изображений, получаемых с диагностических аппаратов с последующей передачей их в персональный компьютер, выпускаемые отечественной фирмой РАСТР, в них исходное изображение проецируется на ПЗС- датчик с помощью оптической системы. Фирма РАСТР имеет порядка 20 патентов по рассматриваемой тематике, например, 2231233, 2199191, 2072747 (1) и др. Представленные в них устройства используются, как правило, в телевизионной технике, в видеосистемах наблюдения и не решают задач регистрации однократных импульсных процессов. В патенте №2168624 (2) фирмы Растр представлено устройство, использующее вторую секцию накопления, которая связана зарядовой связью с первой секцией накопления для обеспечения рекурсивной фильтрации. Система работает только в режиме непрерывного экспонирования двухсекционной области накопления, причем, наличие второй секции накопления, связанной зарядовой связью с первой секцией накопления не приводит к расширению динамического диапазона.Known digital registrars of light and x-ray images obtained from diagnostic devices with their subsequent transfer to a personal computer manufactured by the domestic company RASTR, in which the original image is projected onto the CCD sensor using an optical system. The RASTR company has about 20 patents on the subject under consideration, for example, 2231233, 2199191, 2072747 (1), etc. The devices presented in them are used, as a rule, in television technology, in video surveillance systems and do not solve the problems of registering single pulse processes. In the patent No. 2168624 (2) of Raster, a device is used that uses a second storage section, which is connected by charge communication with the first storage section to provide recursive filtering. The system operates only in the continuous exposure mode of the two-section accumulation region, moreover, the presence of a second accumulation section associated with charge coupling with the first accumulation section does not expand the dynamic range.

Цифровые регистраторы импульсных световых и рентгеновских изображений на ПЗС-матрицах являются предметом разработки и исследований заявителя, представленные в изобретениях ФГУП НИИИТ №1117860, 1001499, 1373292, 1503660, 1488855, 1482499, 2140092 (3) и др.Digital recorders of pulsed light and X-ray images on CCD arrays are the subject of development and research of the applicant, presented in the inventions of FSUE NIIIT No. 1117860, 1001499, 1373292, 1503660, 1488855, 1482499, 2140092 (3) and others.

Японская фирма Hamamatsu выпускает цифровые системы считывания для научного применения, в частности, совмещенные с электронно-оптическим усилителем с функцией затвора и без него, например, цифровые системы типа С-4880-20, 21, -50 и др. Используемые ПЗС-матрицы имеют средний формат от 512×512 элементов до 1024×1024 элементов. Во всех системах имеется механический оптический затвор, объектив. Фирма Hamamatsu имеет порядка 17 патентов США на цифровые системы считывания, как правило медицинского назначения, например, патенты США №№6720996 - 2004 г., 6724062 - 2004 г. (4) и др. Фирма Hamamatsu имеет порядка 15 патентов Японии на цифровые системы считывания световых и рентгеновских изображений, использующие ПЗС-датчики среднего формата: от 512×512 элементов до 1024×1024 элементов, например, патенты №№2004134527, 2003172782, 2002360111 (5).The Japanese company Hamamatsu produces digital reading systems for scientific use, in particular, combined with an electron-optical amplifier with a shutter function and without it, for example, digital systems such as C-4880-20, 21, -50, etc. The used CCD matrices have medium format from 512 × 512 elements to 1024 × 1024 elements. All systems have a mechanical optical shutter, a lens. Hamamatsu has about 17 US patents for digital reading systems, usually for medical purposes, for example, US patents Nos. 6,720,996 - 2004, 6724062 - 2004 (4), and others. Hamamatsu has about 15 Japanese patents for digital systems. reading light and X-ray images using medium format CCD sensors: from 512 × 512 elements to 1024 × 1024 elements, for example, patents No. 2004134527, 2003172782, 2002360111 (5).

При исследованиях пространственно-временной структуры световых излучений наиболее важными параметрами регистратора являются пространственное разрешение, пороговая чувствительность и динамический диапазон, улучшение которых является предметом данного предложения. Эти параметры определяются не только условиями и режимами работы регистратора, но и форматом ПЗС- матрицы. ПЗС-матрицы большого формата: 2048×2048 элементов выпускают английская фирма E2V Technology и французская фирма Atmel Grenoble. В процессе поиска не обнаружено патентов, описывающих регистраторы, использующие ПЗС-матрицы формата 2048×2048 элементов. В патенте Японии №2004343190 от 2004-12-02 H 04 N 1/407 (6) In studies of the spatial and temporal structure of light radiation, the most important parameters of the recorder are spatial resolution, threshold sensitivity and dynamic range, the improvement of which is the subject of this proposal. These parameters are determined not only by the conditions and operating modes of the recorder, but also by the format of the CCD matrix. Large-format CCDs: 2048 × 2048 elements produced by the English company E2V Technology and the French company Atmel Grenoble. During the search, no patents were found describing registrars using CCD matrices of the format of 2048 × 2048 elements. Japanese Patent No. 2004343190 2004-12-02 H 04 N 1/407 (6)

представлено устройство, в котором уменьшение темновых токов производится считыванием двух строк ПЗС-матрицы, детектированием уровня фона в основном сигнале и вычитанием фонового сигнала в основном канале. Реализовано это с помощью цепи обратной связи с выхода блока выборки на основной канал, состоящей из детектора фона и дифференциального усилителя.A device is presented in which dark currents are reduced by reading two rows of a CCD matrix, detecting the background level in the main signal and subtracting the background signal in the main channel. This is implemented using the feedback circuit from the output of the sample block to the main channel, consisting of a background detector and a differential amplifier.

Наиболее близким техническим решением к данному предложению является регистратор светового излучения, содержащий ПЗС-матрицу, информационный выход которой через первый блок выборки соединен с первым усилителем заряда, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами центрального процессора, АЦП, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом центрального процессора, информационный выход АЦП соединен с входом центрального процессора и входом блока приеме-передачи информации, который соединен с компьютером визуализации, выходы центрального процессора соединены с соответствующими управляющими входами блока приеме-передачи, логического блока согласования уровней, соединенного с управляющим входом ПЗС матрицы, представленный в пат. США №6753920 от 2004 г (7). В регистраторе решается задача расширения динамического диапазона благодаря получению первого и второго информационных сигналов, регистрируемых с одного объекта последовательно два раза с использованием первичной и вторичной стробоскопической вспышки. Этот регистратор не может быть использован для регистрации импульсного светового излучения. Использование односекционной ПЗС- матрицы большого формата (2048×2048 элементов) приведет в регистраторе по пат США к увеличению времени считывания, за которое в ПЗС-матрице произойдет накопление темнового заряда, снижающее пороговую чувствительность и соотношение сигнал/шум, и, следовательно, уменьшающее динамический диапазон регистрации. Повышение скорости считывания The closest technical solution to this proposal is a light radiation recorder containing a CCD matrix, the information output of which through the first sampling unit is connected to the first charge amplifier, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the central processor, the ADC, the control input of which is connected to the corresponding output of the central processor, the ADC information output is connected to the input of the central processor and to the input of the information reception and transmission unit, which is connected to the computer rum imaging CPU outputs connected to respective control inputs of the reception-transmission unit, a logic block matching layers coupled to the control input of the CCD presented in US Pat. U.S. Pat. No. 6,753,920 from 2004 (7). The registrar solves the problem of expanding the dynamic range by receiving the first and second information signals recorded from one object two times in succession using a primary and secondary stroboscopic flash. This recorder cannot be used to register pulsed light radiation. The use of a single-section large-format CCD matrix (2048 × 2048 elements) will increase the reading time in the US Pat registrar, during which a dark charge will accumulate in the CCD matrix, which reduces the threshold sensitivity and signal-to-noise ratio, and, therefore, reduces the dynamic registration range. Read speed increase

широкоформатной ПЗС-матрицы ограничено ее техническими характеристиками и приводит к уменьшению динамического диапазона.wide-format CCD-matrix is limited by its technical characteristics and reduces the dynamic range.

Техническим результатом предложения является расширение динамического диапазона регистратора, повышение пороговой чувствительности при обеспечении высокого пространственного разрешения.The technical result of the proposal is to expand the dynamic range of the recorder, increase the threshold sensitivity while ensuring high spatial resolution.

Технический результат в цифровом регистраторе импульсного светового излучения, содержащем ПЗС-матрицу, информационный выход которой через первый блок выборки соединен с первым усилителем заряда, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами центрального процессора, АЦП, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом центрального процессора, информационный выход АЦП соединен с входом центрального процессора и входом блока приемо-передачи информации, который соединен с компьютером визуализации, выходы центрального процессора соединены с соответствующими управляющими входами блока приемо-передачи, логического блока согласования уровней, соединенного с управляющим входом ПЗС матрицы, достигается тем, что в регистраторе ПЗС-матрица выполнена из двух секций, не связанных зарядовой связью, и расположенных друг от друга на расстоянии одного пикселя ПЗС- матрицы и не влияющем на однородность изображения регистрируемого светового импульса, а к регистратор введены второй блок выборки, второй усилитель заряда и аналоговый мультиплексор, причем управляющие входы второго блока выборки я второго усилителя и мультиплексора соединены с соответствующими управляющими выходами центрального процессора, информационный выход каждой секции ПЗС-матрицы через последовательно соединенные блок выборки и усилитель соединен с соответствующим входом аналогового мультиплексора, выход которого соединен со входом АЦП, управляющий вход каждой секции ПЗС- матрицы через соответствующий логический блок согласования уровней соединен с управляющим выходом центрального процессора.The technical result in a digital pulsed light recorder containing a CCD matrix, the information output of which is connected through the first sampling unit to the first charge amplifier, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the central processor, the ADC, the control input of which is connected to the corresponding output of the central processor, information the ADC output is connected to the input of the central processor and the input of the information reception and transmission unit, which is connected to the visualization computer, The central processor s are connected to the corresponding control inputs of the transceiver unit, the level matching logic block connected to the control input of the CCD matrix, in that the CCD matrix in the recorder is made of two sections that are not connected by charge coupling and are located on each other the distance of one pixel of the CCD matrix and not affecting the uniformity of the image of the detected light pulse, and a second sampling unit, a second charge amplifier and an analog multiplexer are introduced to the recorder, p By that, the control inputs of the second sampling block of the second amplifier and multiplexer are connected to the corresponding control outputs of the central processor, the information output of each section of the CCD matrix is connected through a series-connected sampling block and amplifier to the corresponding input of the analog multiplexer, the output of which is connected to the ADC input, the control input of each sections of the CCD matrix through the corresponding logical block matching the levels connected to the control output of the Central processor.

Существо данного предложения заключается в повышении в 2 раза скорости считывания заряда с ПЗС-матрицы, что снижает величину накопленного темнового заряда, являющегося одним из основных факторов снижения пороговой чувствительности и сокращения динамического диапазона. Большой формат ПЗС-матрицы (2048×2048 элементов) обеспечивает высокое пространственное разрешение.The essence of this proposal is to increase by 2 times the speed of reading the charge from the CCD matrix, which reduces the accumulated dark charge, which is one of the main factors in reducing the threshold sensitivity and reducing the dynamic range. The large format of the CCD matrix (2048 × 2048 elements) provides high spatial resolution.

Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на фиг.1, на фиг.2 представлена блок-схема, на которой раскрыто выполнение центрального процессора и блока приемо- передачи информации на уровне блоков, не участвующих в формуле полезной модели.The block diagram of the proposed utility model is presented in Fig. 1, Fig. 2 is a block diagram illustrating the execution of the central processor and the information reception and transmission unit at the level of blocks not participating in the utility model formula.

Регистратор содержит ПЗС матрицу 1, логические блоки - драйверы 2, 3 согласования уровней, блоки 4, 5 выборки-хранения, усилители 6, 7, мультиплексор 8, АЦП 9, центральный процессор 10, блок 11 приемо-передачи информации, компьютер визуализации 12, секции ПЗС-матрицы обозначены позициями 13, 14.The registrar contains a CCD matrix 1, logical blocks - drivers 2, 3 matching levels, blocks 4, 5 sample-storage, amplifiers 6, 7, multiplexer 8, ADC 9, the central processor 10, the block 11 of the reception and transmission of information, visualization computer 12, sections of the CCD are indicated by 13, 14.

ПЗС матрица 1 выполнена из двух секций 13 и 14, не связанных зарядовой связью, и расположенных друг от друга на расстоянии одного пикселя ПЗС матрицы, не влияющем на однородность изображения регистрируемого светового импульса, и может быть выполнена на микросхеме типа ТН7899М фирмы Atmel Grenoble (Франция). Драйверы 2, 3 представляют собой преобразователи уровней и служат для управления переносом заряда в секциях и регистрах ПЗС и могут быть построены на электронных ключах EL7457CS и EL7156GS (Elantec), MAX312CSE и MAX1659ESA (Maxim), MC79L05ACD (On Semiconductor), LP2951ACM (National Semiconductor).The CCD matrix 1 is made up of two sections 13 and 14 that are not connected by a charge coupling, and located at a distance of one pixel from the CCD matrix, which does not affect the uniformity of the image of the detected light pulse, and can be performed on a Atmel Grenoble type TN7899M chip (France ) Drivers 2, 3 are level converters and are used to control charge transfer in CCD sections and registers and can be built on electronic keys EL7457CS and EL7156GS (Elantec), MAX312CSE and MAX1659ESA (Maxim), MC79L05ACD (On Semiconductor), LP2951ACM (National Semiconductor) )

Усилители 6, 7 могут быть выполнены на основе микросхем AD812AR (Analog Devises). Блоки выборки-хранения 4, 5 предназначены для хранения заряда с информационного выхода каждой секции ПЗС матрицы и могут быть выполнены на пассивных RC элементах. Аналоговый мультиплексор 8, (MAX35S фирмы Maxim), служит устройством последовательной коммутации аналоговых каналов на входе АЦП 9, который обеспечивает преобразование аналогового сигнала в цифровой код и может быть реализован как АЦП конвейерного типа с двойной коррелированной выборкой типа AD9826KRS фирмы Analog Devises.Amplifiers 6, 7 can be made on the basis of AD812AR (Analog Devises) chips. Sample-storage blocks 4, 5 are designed to store charge from the information output of each section of the CCD matrix and can be performed on passive RC elements. Analog multiplexer 8, (MAX35S from Maxim), serves as a serial switching device for analog channels at the input of ADC 9, which provides the conversion of an analog signal into a digital code and can be implemented as a conveyor-type ADC with a double correlated sampling type AD9826KRS from Analog Devises.

Центральный процессор 10 служит для формирования управляющих сигналов на драйверы 2, 3, на блоки выборки - хранения 4, 5, на усилители 6, 7 мультиплексора 8 АЦП 9 и передачи информационных кодов в блок приемо-передачи 11. Управляющие сигналы центрального процессора фунционально различны, поступают на управляемые блоки в различные моменты времени по магистралям. Как видно из фиг.2, центральный процессор содержит блок запуска, блок памяти, блок управления, регистры режимов работы, сиилрогенератор, в состав которого входит арифметико-логическое устройство. Блок приеме- передачи информации 11 содержит буферы, процессор, контроллер Ethernet, трансивср Ethernet, интерфейс 10BascT, интерфейс 10BascFL. Буферы ирсдсгдвлают собой асинхронную двунаправленную шину передачи данных. Процессор TCP/IP обеспечивает транспортные протоколы передачи данных стандарта TCP/IP. Контроллер Ethernet обеспечивает протоколы физического уровня среды Ethernet и имеет внешний интерфейс 10BaseT (витая пара). Трансивер обеспечивает согласование двух сред: витой пары и оптоволоконного кабеля.The central processor 10 is used to generate control signals to drivers 2, 3, to sampling and storage units 4, 5, to amplifiers 6, 7 of ADC multiplexer 8 and to transmit information codes to the transmit-receive unit 11. The control signals of the central processor are functionally different. arrive at controlled units at various points in time along highways. As can be seen from figure 2, the Central processor contains a start block, a memory block, a control unit, registers of operating modes, a power generator, which includes an arithmetic-logic device. The information transmitting and receiving unit 11 comprises buffers, a processor, an Ethernet controller, an Ethernet transceiver, a 10BascT interface, a 10BascFL interface. Buffers ipsdsgdvlyayut an asynchronous bidirectional data bus. The TCP / IP processor provides TCP / IP transport protocols. The Ethernet controller provides physical layer protocols for the Ethernet environment and has an external 10BaseT (twisted pair) interface. The transceiver provides the coordination of two environments: twisted pair and fiber optic cable.

Синхронную работу блоков и регистратора в целом определяет программно-математическое обеспечение ПМО, заложенное в блоки 10 и 11.The synchronous operation of the blocks and the registrar as a whole is determined by the software and software of the software, embedded in blocks 10 and 11.

Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.The proposed utility model works as follows.

На двухсекционную ПЗС матрицу 1 проецируется регистрируемое изображение. Центральный процессор 10, срабатывающий от внешнего запуска, вырабатывает управляющие сигналы на драйверы 2, 3 и ПЗС матрица 1 - ее каждая секция 13, 14 переходит в режим накопления. Оптическое изображение преобразуется в каждой секции 13, 14 ПЗС- матрицы 1 в зарядовое изображение. После окончания импульса светового излучения центральный процессор 10 с помощью управляющих сигналов на драйверы 2, 3 переводит секции 13, 14 ПЗС матрицы 1 в режим считывания. Захват информационных зарядов с выходов секций 13, 14 ПЗС-матрицы 1 осуществляется по тактовым сигналам центрального процессора 10, одновременно. Если в секции 13 считывание производят с верхней строки, то в секции 14 - с нижней строки. Заряды, сохраненные в блоках выборки-хранения 4, 5 после усиления усилителями 6, 7 с A registered image is projected onto a two-section CCD matrix 1. The central processor 10, triggered by an external trigger, generates control signals to the drivers 2, 3 and the CCD matrix 1 - each section 13, 14 of it goes into accumulation mode. An optical image is converted in each section 13, 14 of the CCD matrix 1 into a charge image. After the end of the pulse of light radiation, the Central processor 10 using the control signals to the drivers 2, 3 puts the sections 13, 14 of the CCD matrix 1 in read mode. The capture of information charges from the outputs of sections 13, 14 of the CCD matrix 1 is carried out by the clock signals of the central processor 10, simultaneously. If in section 13 reading is performed from the top line, then in section 14 - from the bottom line. Charges stored in sampling and storage units 4, 5 after amplification by amplifiers 6, 7 s

программируемыми коэффициентами усиления, поступают на входы мультиплексора 8. На оба входа аналогового мультиплексора 8 одновременно поступают заряды, считанные с каждой секции 13, 14 ПЗС-матрицы 1. Аналоговый мультиплексор 8 обеспечивает последовательную подачу сигналов из двух каналов на вход АЦП 9. На выходе АЦП получается цифровой код, соответствующий одному пикселю регистрируемого светового излучения. Затем полученный цифровой код поступает в центральный процессор 10, в котором сохраняется и накапливается в блоке памяти DRAM. По запросу с удаленного компьютера визуализации информация передается через блок приемо-передачи информации 11 в компьютер визуализации 12. В компьютере 12 производится обработка информации; сортировка полученных кодов и графическое отображение зарегистрированного светового импульсного излучения.programmable gains, are fed to the inputs of multiplexer 8. At both inputs of analog multiplexer 8, charges are read from each section 13, 14 of the CCD matrix 1. Analog multiplexer 8 provides sequential supply of signals from two channels to the input of the ADC 9. At the output of the ADC a digital code is obtained corresponding to one pixel of the detected light radiation. Then, the resulting digital code is supplied to the central processor 10, in which it is stored and accumulated in the DRAM. Upon request, information is transmitted from the remote visualization computer via the information reception and transmission unit 11 to the visualization computer 12. Information is processed in the computer 12; sorting of the received codes and graphic display of the registered light pulsed radiation.

Таким образом, к предложении заявителя время считывания информационного сигнала с ПЗС матрицы по сравнению с прототипом уменьшено в два раза. Это является существенным фактором, т.к. для регистрации пространственной структуры светового излучения использована ПЗС матрица большого формата 2048×2048. Соответственно, уменьшено время накопления темнового заряда в ПЗС матрице, что приводит к повышению пороговой чувствительности и расширению динамического диапазона при обеспечении высокого пространственного разрешения.Thus, to the proposal of the applicant, the reading time of the information signal from the CCD matrix in comparison with the prototype is reduced by half. This is a significant factor, as To register the spatial structure of light radiation, a large-format CCD 2048 × 2048 was used. Accordingly, the time of dark charge accumulation in the CCD matrix is reduced, which leads to an increase in threshold sensitivity and expansion of the dynamic range while ensuring high spatial resolution.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патенты РФ фирмы РАСТР №№2231233, 2199191, 2072747 - H 04 N 5/301. Patents of the Russian Federation of the company RASTER No. 2231233, 2199191, 2072747 - H 04 N 5/30

2. Патент фирмы Растр №2168624 H 04 N 5/302. Patent of the company Raster No. 2168624 H 04 N 5/30

3. Патенты РФ ФГУПНИИИТ №1117860, 1001499, 1373292, 1503660, 1488855, 1482499, 2140092 - H 04 N 5/303. Patents of the Russian Federation FGUPNIIIT No. 1117860, 1001499, 1373292, 1503660, 1488855, 1482499, 2140092 - H 04 N 5/30

4. Патенты США фирмы Hamamatsu №№6720996, 6724062, H 04 N 7/00 - 2004 г.4. US patents of the company Hamamatsu No. 6720996, 6724062, H 04 N 7/00 - 2004

5. Патенты Японии №№2004134527, 2003172782, 2002360111, H 04 N 7/005. Japanese Patents No. 2004134527, 2003172782, 2002360111, H 04 N 7/00

6. Патент Японии №2004343190 от 2004-12-02 H 04 N 5/306. Japan Patent No. 2004343190 from 2004-12-02 H 04 N 5/30

7. Патент США №6753920 H 04 N 5/222, 2004 г. - прототип7. US patent No. 6753920 H 04 N 5/222, 2004 - prototype

Claims (1)

Цифровой регистратор импульсного светового излучения, содержащий ПЗС-матрицу, информационный выход которой через первый блок выборки соединен с первым усилителем заряда, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами центрального процессора, АЦП, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом центрального процессора, информационный выход АЦП соединен с входом центрального процессора и входом блока приемо-передачи информации, который соединен с компьютером визуализации, выходы центрального процессора соединены с соответствующими управляющими входами блока приемо-передачи, логического блока согласования уровней, соединенного с управляющим входом ПЗС матрицы, отличающийся тем, что в регистраторе ПЗС-матрица выполнена из двух секций, не связанных зарядовой связью, и расположенных друг от друга на расстоянии одного пикселя ПЗС-матрицы и не влияющем на однородность изображения регистрируемого светового импульса, а в регистратор введены второй блок выборки, второй усилитель заряда и аналоговый мультиплексор, причем управляющие входы второго блока выборки и второго усилителя и мультиплексора соединены с соответствующими управляющими выходами центрального процессора, информационный выход каждой секции ПЗС-матрицы через последовательно соединенные блок выборки и усилитель соединен с соответствующим входом аналогового мультиплексора, выход которого соединен со входом АЦП, управляющий вход каждой секции ПЗС-матрицы через соответствующий логический блок согласования уровней соединен с управляющим выходом центрального процессора.
Figure 00000001
A digital pulsed light detector containing a CCD matrix, the information output of which is connected to the first charge amplifier through the first sampling unit, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the central processor, the ADC, the control input of which is connected to the corresponding output of the central processor, the information output of the ADC is connected with the input of the central processor and the input of the information reception and transmission unit, which is connected to the visualization computer, the outputs of the central processor and connected to the corresponding control inputs of the transceiver unit, the level matching logic unit connected to the control input of the CCD matrix, characterized in that in the recorder the CCD matrix is made of two sections not connected by charge coupling, and located at a distance of one from one another pixel of the CCD matrix and not affecting the uniformity of the image of the detected light pulse, and a second sampling unit, a second charge amplifier and an analog multiplexer are introduced into the registrar, and the control inputs of the second sampling block and the second amplifier and multiplexer are connected to the corresponding control outputs of the central processor, the information output of each section of the CCD matrix is connected through a series-connected sampling block and amplifier to the corresponding input of the analog multiplexer, the output of which is connected to the ADC input, the control input of each CCD section matrix through the corresponding logical block matching the levels connected to the control output of the Central processor.
Figure 00000001
RU2006100885/22U 2006-01-10 2006-01-10 PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER RU54478U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100885/22U RU54478U1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100885/22U RU54478U1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54478U1 true RU54478U1 (en) 2006-06-27

Family

ID=36715218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100885/22U RU54478U1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54478U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612191C1 (en) * 2016-02-05 2017-03-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" Video-on-chip system with adaptation to plot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612191C1 (en) * 2016-02-05 2017-03-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" Video-on-chip system with adaptation to plot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220021834A1 (en) Imaging apparatus, imaging system, imaging apparatus driving method, and imaging system driving method
US10205904B2 (en) Image sensor capable of correcting noise caused by dark charge of a floating diffusion portion, control method therefor, and image capturing apparatus
TWI596931B (en) Single image sensor for capturing mixed structured-light images and regular images
KR100592614B1 (en) An integrated cmos active pixel digital camera
US6975355B1 (en) Multiple sampling via a time-indexed method to achieve wide dynamic ranges
US5887049A (en) Self-triggered X-ray sensor
US7733401B2 (en) Image capturing apparatus
US6660989B2 (en) CMOS imager having asynchronous pixel readout in order of pixel illumination
US20210075979A1 (en) Information processing device and information processing method
CN102256070A (en) Image sensor in cmos technology with high video capture rate
CN101635782B (en) Method and device for obtaining image based on dynamic time delay integral
CN110832846B (en) Pixel unit, image sensor, operating method of image sensor, and image pickup apparatus
KR102276181B1 (en) Light-receiving device and signal reading method of light-receiving device
RU54478U1 (en) PULSE DIGITAL RADIATION DIGITAL RECORDER
KR20140110276A (en) Image sensor
WO2014019279A1 (en) Image sensor and image processing system
WO2017101562A1 (en) Image sensor, terminal having same, and imaging method
CN107040733A (en) Cmos image sensor
CN108110014B (en) X-ray image sensor, flat panel detector and image exposure acquisition method thereof
US11962920B2 (en) Imaging device, method of driving imaging device, and electronic equipment
KR100538322B1 (en) Detector system of time delay integration type using area sensor
KR102544622B1 (en) Frameless random-access image sensing
CN115191112A (en) Optoelectronic sensor device, detector and electronic device, and method for operating such a sensor device or such a detector
US20050103979A1 (en) Temporal source analysis using array detectors
Luo et al. Novel driver method to improve ordinary CCD frame rate for high-speed imaging diagnosis

Legal Events

Date Code Title Description
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20100915

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120111