Оптоэлектронное устройство преобразования изображения

 

Изобретение относится к технике телевидения . Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем преобразования изображения в цифровую форму. Исходное изображение на входе 16 разлагается на п элементов с помощью п формирователей 6.1 - б.п, выполненных в виде оптических волокон одинаковой длины и воздействующих на оптические входы фотодиодов 7. Оптический квантовый генератор 3 с помощью элемента задержки 4.(п+1) периодически вырабатывает импульс, который с помощью элементов задержки 4.1 - 4,п и оптического сумматора-расщепителя 13 преобразуется в ступенчатый импульс треугольной формы, подаваемый через оптические волокна 9.1 - 9.п на фотодиоды 5.1 - 5.п. При дифференцировании сигнала элементами дифференцирования 10.1 - Ю.п формируются импульсы, подсчитываемые счетчиками 11.1 - 11.п, формирующими цифровой сигнал изображения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 N 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

/"-!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687437/09 (22) 03.05.89 (46) 30.04.91. Бюл. N. 16 (72) С.М. Огреб, В.В. Яичкин и И.Т. Севастьянов (53) 621.397 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1264374, кл. Н 04 N 5/30, 1985, (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике телевидения. Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение функциональных воэможностей путем преобразования изображения в цифровую форму.

Исходное иэображение на входе 16 разлагаИзобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для преобразования двумерного оптического изображения в цифровой электрический сигнал.

Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем преобразования изображения в цифровую форму.

На фиг, 1 представлена структурная схема оптоэлектронного устройства преобразования иэображения; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Оптоэлектронное устройство преобразования изображения (фиг. 1) содержит резисторы 1.1 — 1,п нагрузки, источник 2 питания, оптический квантовый генератор (ОКГ) 3, блок из (n+1) элемента задержки

„„50 „„1646075 А1 ется на и элементов с помощью и формирователей 6.1 — 6.п, выполненных в виде оптических волокон одинаковой длины и воздействующих на оптические входы фотодиодов 7, Оптический квантовый генератор

3 с помощью элемента задержки 4.(п+1) периодически вырабатывает импульс, который с помощью элементов задержки 4.1—

4,п и оптического сумматора-расщепителя

13 преобразуется в ступенчатый импульс треугольной формы, подаваемый через оптические волокна 9.1 — 9.п на фотодиоды

5.1 — 5.п. При дифференцировании сигнала элементами дифференцирования 10.1 — 10.п формируются импульсы, подсчитываемые счетчиками 11.1 — 11.п, формирующими цифровой сигнал иэображения. 2 ил, 4.1 — 4.(п+1), выполненных в виде оптических волокон различной длины, первый блок из и фотодиодов 5,1 — 5,п, блок из п формировате- 0с лей 6,1-6.п элементов иэображения, выпол- ф ненных в виде оптических волокон Q, одинаковой длины, второй блок иэ и фотодиодов 7.1-7.п, источник 8 постоянного напряжения, блок из и оптических волокон

9.1-9,подинаковой длины,,блок из и элементов дифференцирования 10,1-10.п, блок из и счетчиков 11.1-11,п импульсов, фотодиод 12, оптический сумматор-расщепитель а

13, блок 14 дифференцирования, вход 15 запуска, информационный вход 16 и выход

17 оптоэлектронного устройства преобразования иэображения.

Работает оптоэлектронное устройство преобразования изображения следующим образом.

1646075

На вход 16 подается изображение. которое разлагается на элементы с помощью блока из и формирователей 6.1 — 6.п элементов изображения, выполненных в виде оптических волокон одинаковой длины.

Элементы иэображения в виде световых потоков с интенсивностями 1> — I> подается на оптические входы фотодиодов второго блока из и фотодиодов 7 1-7,п. Токи i> — 1, в каж.дой из цепей этих фотодиодов будут равны нулю, так как на фотодиодах 5.1-5.п отсутствует оптический сигнал.

Цикл преобразования изображения начинается с момента, когда на вход 15 подается импульс запуска, в результате чего ОКГ

3 формирует эталонный импульс с интенсивностью I> (ф .г. 2,а). Прп прохождении

- импульсов!э — зп по элементам задержки

4.1 — 4.п происходит их временной сдвиг на величину h,t (фиг. 2, б, в). Поскольку величина Лt выбирается равной h, t = r /n, где

t — длительность импульсаа 1, то в оптическом сумматоре — расщепителе 13 формируется суммарный импульс 1 (фиг, 2,г), который в нем размножается и посредством оптических волокон 9.1 — 9,п передается к фотодиодам 5.1 — 5.п. При этом импульс, переданный к этим фотодиодам, будет равен

I+ /и, поскольку происходит перераспределение энергии импульса I<. Величины 4 —

I» выбираются таким образом, чтобы интенсивность импульса 1 /п была заведомо больше, чем интенсивность каждого из световых потоков.

В дальнейшем процесс преобразования для всех параллельных цепей из фотодиодов 1.j, 5.j, резистора 1.j, элемента дифференцирования 10.j и счетчика 11.j будут аналогичны. Поэтому рассмотрим его на основе первой цепи (j - 1).

На фиг. 2, д, е показано, что в момент появления импульса 1 /п на фотодиоде 5.1 на резисторе 1.1 будет сформирован им.пульс тока, величина которого пропорциональна минимальному из сигналов 1.1 и

l

55 де счетчиков 11.1-11.п будут сформированы цифровые коды соответствующих элементов иэображения. Этот массив цифровых кодов представляет собой цифровой эквивалент текущего изображения, который может быть снят с выхода 17.

Очередной цикл преобразования текущего иэображения происходит через время

Т (фиг. 2,а), которое выбирается из условия

Т > Ль. При этом с выхода элемента задержки 4.(n+1) поступает сигнал на оптический вход ОКГ 3 для формирования нового импульса I> и сигнал на оптический вход фотодиода 12, с выхода которого через дифференцирующий блок 14 сигнал поступает на сброс счетчиков 11.1 — 11 п.

Формула изобретения

Оптоэлектронное устройство преобразования изображения, содержащее последовательно соединенные источник питания и оптический квантовый генератор, вход запуска которого является входом запуска оптоэлектрон ного устройства преобразования изображения, блок иэ п + 1 элементов задержки, выполненных в виде оптических волокон различной длины, входы которых оптически связаны с оптическим выходом оптического квантового генератора, а выход и+1-го элемента задержки этого блока оптически связан с оптическим входом оптического квантового генератора, первый и второй блоки из и фотодиодов каждый, блок из и формирователей элементов изображения, выполненных в виде оптических волокон одинаковой длины, входы которых являются информационным входом оптоэлектронного устройства преобразования изображения, а выходы оптически связаны с оптическими входами одноименных фотодиодов второго блока, источник постоянного напряжения, выход которого соединен с входами фотодиодов второго блока, выходы каждого иэ которых соединены с входами одноименных фотодиодов первого блока, а также первый резистор нагрузки, соединенный с выходом первого фотодиода первого блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей путем преобразовани изображения в цифровую форму, введены блок иэ п оптических волокон одинаковой длины, выходы каждого из которых оптически соединены с оптическими входами одноименных фотодиодов первой группы, оптический сумматор-расщепитель, входы. которого соединены с выходами 1-х (i = 1,n) элементов задержки блока, а выходы соединены с входами соответствующих оптических волокон блока из и оптических

1646075 волокон одинаковой длины, блок из и счетчиков импульсов, выходы которых являются выходами оптоэлектронного устройства преобразования изображения, последовательно соединенные фотодиод, вход которого соединен с оптическим входом оптического квантового генератора, и блок дифферейцирования, выход которого соединен с sxo óìè установки в ноль счетчиков импульсов бпока, блок из и элементов дифференцирования, выход каждого из которых соединен с информационным 8«4оМ со ответствующего счетчика импульсов блока, а также и-1 резисторов нагрузки, при этом

5 входы 1-х (1 - 2,п) резисторов нагрузки соединены с выходами одноименных фотодиодов первого блока, входы каждого из элементов дифференцирования блока соединены с входами одноименных резисторов

10 нагрузки.

1646075 а) e) Редактор Н. Коляда

Заказ 1556 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умйород, ул.Гагарина, 101 д)

Составитель Э. Борисов

Техред М.Моргентал Керректор О. Кравцова