38959

Функции узла предварительной обработки видеосигнала в структуре ТВК. Состав и назначение его основных компонентов

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Состав и назначение его основных компонентов Основная функция устройства предварительной обработки УПО преобразование видеосигнала представляющего собой последовательность видеоимпульсов соответствующих освещенностям в анализируемых точках изображения в адекватные значения кодов двоичных чисел. Кроме АЦП в составе УПО должны быть дополнительные аппаратные средства обеспечивающие условия оптимального согласования параметров видеосигнала с параметрами АЦП независимо от содержания кадра рис. Функциональная схема устройства...

Русский

2013-09-30

235.5 KB

3 чел.

Функции узла предварительной обработки видеосигнала в структуре ТВК. Состав и назначение его основных компонентов

Основная функция устройства предварительной обработки (УПО) – преобразование видеосигнала, представляющего собой последовательность видеоимпульсов, соответствующих освещенностям в анализируемых точках изображения, в адекватные значения кодов двоичных чисел. Кроме АЦП, в составе УПО должны быть дополнительные аппаратные средства, обеспечивающие условия оптимального согласования параметров видеосигнала с параметрами АЦП независимо от содержания кадра (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Функциональная схема устройства предварительной обработки видеосигнала

Входной сигнал U0(t) с выхода телевизионного датчика (ТД) поступает на вход видеоусилителя (ВУ) с регулируемым коэффициентом усиления. Основное назначение ВУ – масштабирование, т.е. обеспечение размаха видеосигнала, приблизительно равного динамическому диапазону АЦП. Управление ВУ осуществляется посредством пикового детектора (ПД). Он измеряет максимальное напряжение сигнала на входе АЦП и устанавливает такое значение коэффициента усиления, при котором максимальный уровень напряжения видеосигнала в кадре почти совпадает с верхним допустимым уровнем напряжения на входе АЦП. Отметим, что в некоторых случаях при необходимости оценки абсолютной освещенности в анализируемых точках изображения вместо ПД в УПО может использоваться ручная установка оптимального постоянного коэффициента усиления.

С выхода ВУ на вход АЦП видеосигнал поступает через фиксатор уровня (ФУ), обеспечивающий привязку нижнего уровня напряжения видеосигнала к нижнему уровню динамического диапазона АЦП. Необходимость использования ФУ обусловлена тем, что в видеосигнале, поступающем на вход УПО, обычно отсутствует постоянная составляющая, и абсолютное значение напряжений, соответствующих “белому” и “черному”, может сильно зависеть от содержания кадра, а, точнее, от процентного соотношения количества светлых и темных элементов в кадре. Принцип работы ФУ поясняет рис. 5.2.

На рис. 5.2.а показаны два примера изображений, содержащих малоразмерный объект, на рис. 5.2.б – соответствующие им осциллограммы видеосигналов выбранной строки. Как видно из этих примеров, даже при одинаковых уровнях освещенности вследствие потери постоянной составляющей видеосигнала на выходе ВУ, содержащего разделительные конденсаторы, в обоих случаях наблюдаются различные значения напряжения (среднее значение напряжения U1(t) равно нулю). Это может привести к последующему неправильному кодированию значений освещенности в точках изображения при формировании двоичных кодов с помощью АЦП. На выходе ФУ видеосигналы имеют более правильный вид (см. рис. 5.2.в).

Основными элементами ФУ (рис. 5.2.д) являются конденсатор Cфикс и электронный ключ, управляемый строчными синхронизирующими импульсами (ССИ). Буферные каскады БК1 и БК2 должны обладать большими входными и малыми выходными сопротивлениями. Это обеспечивает оптимальные условия согласования ФУ с ВУ и АЦП (рис. 5.1.).

Под воздействием ССИ электронный ключ замыкается на короткое время, предшествующее активной части периода опроса элементов строки (активной части периода строчной развертки). Важно отметить, что во время замыкания ключа осуществляется опрос (сканирование) специально затемненных (пассивных) элементов фотоприемника, используемых для получения сигнала “уровня черного”. При этом правая обкладка конденсатора Сфикс оказывается подключенной к той точке схемы, на которой установлено выбранное напряжение фиксации видеосигнала “уровня черного” (Uфикс). При необходимости в качестве напряжения Uфикс может быть выбрано положительное, отрицательное или нулевое значение путем соответствующей установки движка потенциометра, подключенного к источникам опорных напряжений +Uоп и Uоп. На левую обкладку конденсатора Сфикс в это время воздействует напряжение “уровня черного” (см. рис. 5.2.б). Таким образом Сфикс быстро перезаряжается (через малое выходное сопротивление БК1 и еще меньшее сопротивление замкнутого ключа) под воздействием разности потенциалов на его обкладках. Постоянная времени заряда τзRвых.БК1 ∙ Сфикс.


       а)

       б)

       в)

       д)

Рис. 5.2. К пояснению принципа работы фиксатора уровня

После завершения ССИ электронный ключ размыкается, и изменение напряжения на правой обкладке конденсатора практически повторяет изменение формы входного видеосигнала U1(t) во время опроса активных элементов строки, но это происходит на фоне постоянной составляющей напряжения Uфикс, которое в нашем примере установлено равным нулю (см. U2(t) на рис. 5.2.с). Для правильной работы ФУ необходимо, чтобы постоянная времени разряда τрRвх.БК2 ∙ Сфикс после размыкания ключа была бы значительно (на 2-3 порядка) больше τз. Это возможно при правильном выборе емкости Сфикс и благодаря высокому входному сопротивлению БК2.

Изменяя напряжение Uфикс, можно перемещать осциллограмму видеосигнала вверх или вниз по вертикали, добиваясь его оптимального спряжения с динамическим диапазоном АЦП. Другими словами, с помощью указанной регулировки можно изменять абсолютные значения видесигнала, сохраняя его форму неизменной. Конденсатор Соп должен обладать, насколько это возможно, большой емкостью (Соп >>Cфикс). Заряжаясь до напряжения Uфикс, Соп выполняет роль вторичного источника напряжения фиксации видеосигнала.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45944. Подшипники качения. Классификация и краткая характеристика их применяемости. Расчетная долговечность и коэффициент работоспособности 28.5 KB
  Методы регулировки зазора в подшипниках качения. Подшипники качения состоят из наружного и внутреннего колец с дорожками качения; шариков или роликов которые катятся по дорожкам качения колец; сепаратора разделяющего и направляющего шарики или ролики что обеспечивает их правильную работу. По форме тел качения различают шариковые и роликовые подшипники.
45945. Основные типы деформации деталей машин и примеры их реализации 36 KB
  Основные типы деформации деталей машин и примеры их реализации Деформация это изменение формы и размера тела после приложения внешних нагрузок. Деформация зависит от характера приложенной нагрузки. Обычно деформация кручения сопровождается другими деформациями например изгибом; 5 изгиб возникает при действии на деталь сосредоточенной или распределённой сил перпендик. Сила Ft= ; Ft деформация кручения Frизгиб балки.
45947. Чугуны: классификация, маркировка, химический состав, механические и технологические свойства, применение 23.06 KB
  Чугуны нашли широкое применение в качестве машиностроительных материалов благодаря сочетанию высоких литейных свойств достаточной прочности износостойкости а так же относительной дешевизны. Чугуны используются для производства качественных отливок сложной формы станины станков корпуса приборов и т. В зависимости от того в какой форме присутствует углерод в сплаве чугуны подразделяются на белый серый ковкий высокопрочный и легированный обладающий особыми свойствами жаропрочностью антифрикционностью и т. Белые литейные чугуны.
45948. Конструкционные стали: классификация, маркировка, химический состав, механические и технологические свойства, применение 50.2 KB
  Конструкционные стали: классификация маркировка химический состав механические и технологические свойства применение. Широкое использование стали в промышленности обусловлено сочетанием комплекса механических физикохимических и технологических свойств. Сталью называются сплавы железа с углеродом и некоторыми другими элементами причем углерода в стали должно содержаться меньше 214 . Постоянными примесями в стали являются: кремний до 04 марганец до 08 сера до 005 фосфор до 005 и газы NOH и др.
45949. Инструментальные стали: классификация, маркировка, свойства, применение 24.34 KB
  Инструментальные стали: классификация маркировка свойства применение. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ. Инструментальные стали предназначены для изготовления режущего измерительного инструмента и штампов холодного и горячего деформирования. Основные свойства которыми должны обладать инструментальны стали: износостойкость прочность при удовлетворительной вязкости теплостойкость прокаливаемость и хорошая обрабатываемость давлением и резанием.
45950. Статические и динамические испытания металлов: основные механические свойства и их определение 186.98 KB
  В этих испытаниях создаётся однородное напряжённое состояние по сечению образца причём доля нормальных напряжений является преобладающей поэтому эти испытания считаются жёсткими. Машины автоматически фиксируют величины приложенной нагрузки и изменение длины образца в виде диаграммы растяжения по которой производятся все необходимые расчеты. длинные образцы где F0 площадь сечения рабочей части образца. При этом необходимо соблюдать важное условие: заготовки не должны нагреваться до температуры 150С иначе изменится структура и свойства...
45951. Сплавы на основе меди: классификация, маркировка, свойства, применение 21.83 KB
  По техническим свойствам медные сплавы делятся на деформируемыеГОСТ1817578 и литейные ГОСТ61383; по способности к закалке термоупрочняемые и нетермоупрочняемые; по химическому составу на бронзы Cu другие элементы кроме Zn и латуни СuZn и другие элементы. Бронзы маркируются буквами Бр бронза и буквами и цифрами: буквы означают название элемента а цифры его количество в сплаве в процентах. Бронзы имеют более высокие по сравнению с латунями прочностные антифрикционные коррозионостойкие свойства но являются более...
45952. Сплавы на основе алюминия: классификация, маркировка, свойства, применение 16.94 KB
  Сплавы на основе алюминия: классификация маркировка свойства применение. Единой цифровой маркировки алюминиевых сплавов не существует деформируемые литейные и спеченные сплавы маркируются поразному. Деформируемые сплавы имеют буквенную и буквенноцифровую маркировку причем выбор букв и цифр производится случайным образом: сплав lSiCuMg обозначается АВ авиаль сплав lMn обозначается АМц а сплав LMg обозначается АМг. Для группы сплавов первые цифры после букв обозначают соответственно: 1сплавы упрочняемые Сu и Mg...