SU1515397A1 - Преобразователь изображени в электрический сигнал - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к телевизионной технике. Цель изобретени  - расширение динамического диапазона при регистрации двумерного изображени . Преобразователь содержит фотодиодную матрицу 1, регистр 2 сдвига сигналов выборки строк, регистр 3 сдвига сигналов выборки столбцов, тактовый г-р 4, преобразователь 5 ток-напр жение. Дл  достижени  поставленной цели введены компаратор 6, источник 7 опорного напр жени , умножитель 8, счетчик 9 импульсов, сумматор 10, элемент ИЛИ 11, лини  задержки 12 и аналоговое запоминающее устройство. 2 ил.

Description

(Л

ел

ел

оо :D

cpue-.i

Изобретение относитс  к телевизионной технике и может быть использовано при преобразовании оптического изображени  в электрический сигнал в имроком динамическом диапазоне

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона устройства при регистрации двумерного изображени .

На фиг.1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы.

Преобразователь содержит фотодиодную матрицу (ФДМ) 1, регистр 2 сдви- 15 де преобразовател  5 резко понижает

га сигналов выборки строк, регистр 3

слпигл. furnp.jioD пь борки столбцов, тлктоБыГ генератор 4, преобразовател 5 ток - напр жение, компаратор 6,, источник 7 опсфпого апр жени , ум- иожитсль 8, счетчик 9 импульсов, сумма ор 10, элемент ИЛИ 11, 2 за держ1;и и анало1-опое запоминающее уст poi iCT Jo (ЛЗУ) I 3.

11р1;образо1 : тель работает следующим образом.

После включени  питани  регистры 2 и 3 устанавливаютс  таким образом, гго выбираетс  перва  строка матрицы , а с голбцы не выбраны. Затем такTvTiibcl генератор 4 формирует сигнал синхронизации реглштра 3 (фиг.2а), пи которому роизводитс  подключецие перпого элемента 1 ДМ 1 к ее выходной шине, по этому же сигналу с задержкой определ емой параметрами линии 12 задержки , производитс  обнуление счетчика 9 и через элемент ИЛИ 1 1 осуществл етс  стирание информации ФДМ путем дозар да всех фотодиодов матрицы до величины напр жени  питани  (фиг.26). Под действием светового потока происходит линейный разр д фотодиодов матрицы, причем скорость разр да , а следовательно, и величина выходиого тока пропорциональны интенсивности светового потока. Выходной ток с ФДМ 1 преобразуетс  в линейно нарастающее напр жение преобразователем 5 ток - напр жение, которое ком- паратором 6 сравниваетс  с опорным напр жением , поступающим с выхода источника 7 (фиг.2в). Уровень опорно- 1 о напр жени  выбираетс  равным максимально возможному неискаженному шачен-ию выходного сигнала с ФДМ 1 .

При интенсш ной засветке элемента ФДМ 1 скорость разр да фотодиода будет бОЛ;. и ypOBCIib ВЫХОДНОГО СИГ

нала достигнет опорного напр жени  раньше чем по витс  сигнал выборки очередного элемента (фиг.2в), т.е. за врем , меньшее времени накоппени . В этом случае переключаетс  компаратор бив счетчик 9 записывае.тс  единица (фиг.2г). Кроме того, сигнал с выхода компаратора через элемент ИЛИ 11 поступает на вход стирани  ФДМ 1 (фиг.2б), после чего вновь происходит дозар д всех фотодиодов матрицы. Так как после стирани  информации уровень выходного напр жени  на выхо5

0

0

5 0 5 д

5

с , то компаратор 6 возвращаетс  в исходное состо 1тие и вновь сравтшва- етс  зьгх.г)дное напр жение ФДМ 1 с опорным напр жением. Таким образом, за врем  накопл лни  компаратор 6 может переключитьс  неско:1ько раз и количество нере слючс}П1Й комгтаратора 6 фиксируетс  в счетчике 9. К концу времени накоплени  в счетчике 9 будет хранитьс  информаци  о том, сколько раз выходное напр жение достигало велич 1ны опорного напр жени  за фиксированное врем  накоплени , т.е во сколько раз уровень выходного сигнала превышал бы максимально допустимый уровень В лходного сигнала с ФДМ 1 при наличии только одного стирающего импульса, а остаточное напр жение на выходе преобразовател  5 будет пропорционально интервалу apet-ie- ни поступлением последнего сигнала стирани  и моментом окончани  времени накоплени .

Формирование выходного сигнала устройства производитс  суммированием сумматором 10 остаточного напр жени  и напр жени  с выхода умножител  8 (фиг.2д), который умножает величину опорного напр жени  на число, записанное в счетчике 9. В течение времени накоплени  на выходе сумматора 10 формируетс  линейно нарастающее напр жение (фиг.2д, пунктир), максимальна  амплитуда которого зависит от величины остаточного напр жени  и от числа, хран щегос  в счетчике 9. В момент окончани  времени накоплени  производитс  запись максимального значени  напр л;ени  на выходе сумматора 10 в аналоговое запоминающее устройство 13 (фиг.2е), выход которого  вл етс  выходом устройства.

По завершении времени накоплени  тактовьш генератор 4 формирует второй

импульс на входе регистра 3, по переднему фронту которого производитс  запись информации в АЗУ 13, а по заднему - переключение регистра 3 и выбор второго элемента. Дальнейша  работа устройства происходит в циклическом режиме, при котором тактовый генератор А формирует сигналы синхронизации регистра 2 сдвига сигналов выборки строк после каждого перебора всех столбцов матрицы.

По завершении опроса всех элементов матрицы на выходе сигнала конца

кадра формируетс  сигнал, относитель- 5 следовательно соединенные счетчик им- но которого можно определить номер, а следовательно, и координату выбираемого элемента ФДМ 1.

пульсов, к синхронизирующему и установочному входам которого лодключе- ны соответственно выходы компаратора и линии задержки, умножитель, к другому входу которого подключен выход источника опорного напр жени , сумматор- , к второму входу которого подключен выход преобразовател  ток - напр жение, и аналоговое запоминающее

Claims (1)

1. Формула изобретени  20

   пульсов, к синхронизирующему и установочному входам которого лодключе- ны соответственно выходы компаратора и линии задержки, умножитель, к другому входу которого подключен выход источника опорного напр жени , сумматор- , к второму входу которого подключен выход преобразовател  ток - напр жение, и аналоговое запоминающее

   Преобразователь изображени  в электрический сигнал, содержащп 1 фотодиодную матрицу (ФДМ), к первому и второму входам которой подключены 25 устройство (АЗУ), к управл ющему входу первый и второй выходы тактового ге- которого подключен второй выход так- нератора соответственно через регистр тового генератора, третий выход кото- сдвига сигналов выборки строк и ре- роге  вл етс  выходом сигнала конца гистр сдвига сигналов выборки столб- кадра матрицы, а выход АЗУ  вл етс 

   30 информационным выходом преобразовател  изображени  в электрический сигнал .

   цов, а выход соединен с входом преобразовател  ток - напр жение, отличающийс  тем, чти, с

   целью расширени  динамического диапазона устройства при регистрации двумерного изображени , в него введены последовательно соединенные лини  задержки, к входу которой подключен второй выход тактового генератора , и элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом стирани  ФДМ, источник опорного напр жени  и компаратор, к первому и второму входам которого подключены соответственно выходы преобразовател  ток - напр жение и источника опорного напр жени , и последовательно соединенные счетчик им-

   пульсов, к синхронизирующему и установочному входам которого лодключе- ны соответственно выходы компаратора и линии задержки, умножитель, к другому входу которого подключен выход источника опорного напр жени , сумматор- , к второму входу которого подключен выход преобразовател  ток - напр жение, и аналоговое запоминающее

   устройство (АЗУ), к управл ющему вход которого подключен второй выход так- тового генератора, третий выход кото- роге  вл етс  выходом сигнала конца кадра матрицы, а выход АЗУ  вл етс