Устройство для нормирования считанного сигнала изображения

 

Изобретение относится к устройствам сканирования изображения. Его использование позволяет повысить точность считывания изображения. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 3 управляющих сигналов, линейный фоточувствительный прибор 4 с зарядовой связью, компараторы 8, 9, и реверсивный счетчик 11. Благодаря введению управляемого делителя 2 частоты, аналого-цифрового преобразователя 6, регистра 7 сдвига и компаратора 10 в устройстве обеспечивается поддержание максимальной чувствительности линейного фоточувствительного прибора 4 с зарядовой связью при изменении освещенности объекта (источник 5 оптического сигнала) в заданных пределах. 3 ил.

Изобретение относится к области оптико-механического и оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в устройствах сканирования изображений.

Из известных устройств наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для стабилизации амплитуды видеосигнала датчика изображения на приборе с зарядовой связью [2] содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь управляющих сигналов, реверсивный счетчик, первый и второй компараторы и линейный фоточувствительный прибор с зарядовой связью, оптический вход которого является оптическим входом устройства.

К недостаткам известных устройств следует отнести низкую точность считывания, обусловленную изменением чувствительности прибора при изменении освещенности объекта.

Указанные недостатки устранены в устройстве для нормирования считанного сигнала изображения, содержащем генератор тактовых импульсов, формирователь управляющих сигналов, реверсивный счетчик, первый и второй компараторы и линейный фоточувствительный прибор с зарядовой связью, оптический вход которого является оптическим входом устройства, в устройство введены управляемый делитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига и третий компаратор, выходы генератора тактовых импульсов и реверсивного счетчика соединены соответственно с информационным и управляющим входами управляемого делителя частоты, выход которого подключен ко входу формирователя управляющих сигналов, управляющие выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами линейного фоточувствительного прибора с зарядовой связью, выход которого и разрешающий выход формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к информационному входу и входу разрешения записи аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига и первым входом первого компаратора, выход которого подключен ко входу разрешения записи регистра сдвига, вход обнуления которого и синхровход реверсивного счетчика объединены и подключены к соответствующему управляющему выходу формирователя управляющих сигналов, выход регистра сдвига соединен со вторым входом первого компаратора и с первыми входами второго и третьего компараторов, вторые входы которых являются входами кодов соответственно максимального и минимального уровня устройства, выходы второго и третьего компараторов подключены соответственно к вычитающему и суммирующему входам реверсивного счетчика.

На фиг. 1 приведена общая функциональная схема устройства для нормирования считанного сигнала изображения; на фиг. 2 схема управляемого делителя частоты; на фиг. 3 схема реверсивного счетчика.

Устройство для нормирования считанного сигнала изображения содержит генератор 1 тактовых импульсов, управляемый делитель 2 частоты, формирователь 3 управляющих сигналов, линейный фоточувствительный прибор 4 с зарядовой связью, источник 5 оптического сигнала, аналого-цифровой преобразователь 6, регистр 7 сдвига, компараторы 8, 9, 10 и реверсивный счетчик 11.

Управляемый делитель 2 частоты может быть выполнен на микросхемах 12 и 13 типа 155ИЕ8. Реверсивный счетчик 11 может быть выполнен в виде схемы, состоящей из элементов И-НЕ 14, 15, 55ИЕ7 16, И-НЕ 17 и ИЛИ 18. При необходимости увеличения выходов счетчик 11 может быть каскадирован.

Генератор 1 тактовых импульсов, компараторы 8, 9, 10 могут быть выполнены по общеизвестным схемам.

Устройство работает следующим образом. Изображение от источника оптического сигнала попадает на линейный фоточувствительный прибор 4. Генератор 1 выдает тактовые импульсы, которые через управляемый делитель 2 частоты поступает на формирователь 3 управляющих сигналов. При этом на выходе формирователя 3 управляющих сигналов вырабатываются сигналы, обеспечивающие накопление и сдвиг зарядов в фоточувствительных ячейках линейного чувствительного прибора 4. На выходе линейного фоточувствительного прибора 4 формируется последовательность сигналов, пропорциональных освещенности соответствующих ячеек прибора 4, которая поступает на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 6. Преобразование последовательности аналоговых сигналов в последовательность сигналов в двоичном коде происходит при поступлении разрешающих сигналов с формирователя 3 на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя. Коды D1, пропорциональные освещенности определенной ячейки линейного фоточувствительного прибора 4, поступают последовательно на регистр 7. Записанный в регистре код поступает на вход компаратора 8, на первый вход которого поступает сигнал D1. При D1>D2 на выходе компаратора 8 появляется сигнал разрешения записи D1 на регистр 7 сдвига. При D1<D2 запись этого значения D1 не производится. Таким образом, в регистре 7 сдвига запоминается только максимальное значение последовательности сигналов в двоичном коде, появляющихся на выходе аналого-цифрового преобразователя 6. С выхода регистра 7 максимальное значение последовательности сигналов поступает на первые входы компараторов 9 и 10. На второй вход компаратора 9 постоянно подается D3 значение верхнего порога максимального уровня. А на второй вход компаратора 10 подается D4 значение нижнего порога максимального уровня. Перед началом формирования очередной последовательности сигналов, пропорциональных освещенности соответствующих ячеек прибора 4,на синхровход реверсивного счетчика 11 поступает сигнал с выхода формирователя 3, по которому происходит увеличение, уменьшение или сохранение значения кода на выходе счетчика 11. При превышении максимального значения сигнала D2 с выхода регистра 7 сдвига значения D3 верхнего порога максимального уровня на счетчике происходит уменьшение значения двоичного кода на выходе счетчика 11, а при D2<D4 происходит увеличение значения двоичного кода на выходе реверсивного счетчика 11. При максимальном значении сигнала D2, находящимся в пределах от D3 до D4 на выходе счетчика 11, сохраняется значение двоичного кода.

Код с выхода реверсивного счетчика 11 поступает на управляющий управляемого делителя 2 частоты. При увеличении максимальной освещенности выше значения верхнего порога максимального уровня частота с выхода делителя 2 увеличивается и, следовательно, уменьшается время накопления зарядов в линейном фоточувствительном приборе 4. При уменьшении максимальной освещенности ниже значения нижнего порога максимального уровня частота уменьшается, что приводит к увеличению времени накопления зарядов в приборе 4.

Формула изобретения

Устройство для нормирования считанного сигнала изображения, содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь управляющих сигналов, реверсивный счетчик, первый и второй компараторы и линейный фоточувствительный прибор с зарядовой связью, оптический вход которого является оптическим входом устройства, отличающееся тем, что в него введены управляемый делитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига и третий компаратор, выходы генератора тактовых импульсов и реверсивного счетчика соединены соответственно с информационным и управляющим входами управляемого делителя частоты, выход которого подключен к входу формирователя управляющих сигналов, управляющие выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами линейного фоточувствительного прибора с зарядовой связью, выход которого и разрешающий выход формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к информационному входу и входу разрешения записи аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига и первым входом первого компаратора, выход которого подключен к входу разрешения записи регистра сдвига, вход обнуления которого и синхровход реверсивного счетчика объединены и подключены к соответствующему управляющему выходу формирователя управляющих сигналов, выход регистра сдвига соединен с вторым входом первого компаратора и с первыми входами второго и третьего компараторов, вторые входы которых являются входами кодов соответственно максимального и минимального уровня устройства, выходы второго и третьего компараторов подключены соответственно к вычитающему и суммирующему входам реверсивного счетчика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3