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

9779. Экономика Японии сегодня 21.31 KB
  Экономика Японии сегодня. В любой экономической системе долгосрочная динамика экономического роста связана прежде всего с освоением нововведений. Длительное время, особенно в послевоенные годы, научно-техническая политика Японии базировалась на заим...
9780. Організація виховної роботи в підрозділі мирного часу 138.5 KB
  Тема 6. Організація виховної роботи в підрозділі мирного часу ЗМІСТ Вступна частина Концепція виховної роботи у Збройних Силах та інших військових формуваннях України та її методологічне значення. Завдання та структура організації виховн...
9781. Індивідуально-виховна робота, її роль та місце 109 KB
  Індивідуально-виховна робота, її роль та місце. ЗМІСТ Вступна частина Система індивідуально-виховної роботи. Планування та організація індивідуально-виховної роботи. 3.Методи вивчення особистості воїнів. Заключна частина...
9782. Морально-психологічна підготовка особового складу підрозділу в умовах переводу їх у підвищенні ступені готовності і проведення бойового злагодження 102 KB
  Морально-психологічна підготовка особового складу підрозділу в умовах переводу їх у підвищенні ступені готовності і проведення бойового злагодження Навчальна та виховна мета. Поглибити знання студентів з морально-психологічного забезпечення особо...
9783. Морально-психологічна підготовка особового складу підрозділів в бойових умовах 191 KB
  Морально-психологічна підготовка особового складу підрозділів в бойових умовах ЗМІСТ Вступна частина Сутність і зміст морально-психологічного забезпечення бойових дій. Робота командира підрозділу щодо вирішення завдань морально-психологі...
9784. Понятие договора, общие положения о договорах 28.5 KB
  Понятие договора, общие положения о договорах. В соответствии с положениями ГК РФ договором признается соглашение двух или нескольких лиц об установлении, изменении или прекращении гражданских прав и обязанностей. Договор, наряду с законо...
9785. Порядок изменения и расторжения договора 42.5 KB
  Порядок изменения и расторжения договора. Заключенные договоры должны исполняться на тех условиях, на которых было достигнуто соглашение сторон, и не должны изменяться. Такое общее правило придает устойчивость гражданскому обороту. Это правило приме...
9786. Предварительный договор 23.5 KB
  Предварительный договор. По предварительному договору стороны обязуются заключить в будущем договор о передаче имущества, выполнении работ или оказании услуг (основной договор) на условиях, предусмотренных предварительным договором. Предварительный ...
9787. Публичный договор 27.5 KB
  Публичный договор. Публичным договором признается договор, заключенный коммерческой организацией и устанавливающий ее обязанности по продаже товаров, выполнению работ или оказанию услуг, которые такая организация по характеру своей деятельности долж...