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

82880. Расчет привод асинхронного двигателя по заданной схеме 255.29 KB
  Основным материалом зубчатых колес служат термически обрабатываемые стали так как по сравнению с другими материалами они в большей степени обеспечивают высокую контактную и изгибную прочность зубьев. Предварительное межосевое расстояние так как Окружная скорость Назначаем 9 степень точности...
82881. Фильтры нижних частот 2.71 MB
  В общем случае электрический фильтр – это цепь с заданной реакцией на данное воздействие. Под частотным фильтром понимается устройство, пропускающее сигналы одних частот и задерживающее сигналы других частот. Область частот, в которой сигналы пропускаются фильтром, называется полосой пропускания...
82882. Расчет технико-экономических показателей принимаемых решений по созданию нового производства 117.26 KB
  Расчет текущих издержек на производство и реализацию продукции выполнение работ. Для достижения этой цели необходимо произвести расчет потребности в материальных ресурсах потребности в основных средствах и сумму амортизационных отчислений потребности в трудовых ресурсах и средствах на оплату труда текущих издержек на производство и реализацию продукции и выполнение работ потребности в оборотных средствах а также рассчитать основные техникоэкономические показатели. Предприятие является производителем...
82883. Пристрій захисту від перевищення напруги мережі 120.95 KB
  Організація виробництва полягає у координації руху матеріальних і трудових ресурсів для виконання технологічних операцій з закріпленням їх за конкретними робочими місцями, завдяки чому досягається ритмічна робота виробничої дільниці і високі техніко-економічні показники.
82884. Районная электрическая сеть 6.79 MB
  При проектировании главным образом определяют: конфигурацию электрической сети и принципиальную схему электрических соединений линий станций и подстанций; параметры линий электропередачи и силовых трансформаторов; средства регулирования напряжения компенсации...
82885. Совершенствование текущей политики управления финансами предприятия (Вариант 8) 97.16 KB
  Целью данной курсовой работы является совершенствование текущей политики управления финансами предприятия. Для достижения цели в работе поставлены и решаются следующие задачи: оценить состояние текущей финансовой политики предприятия; провести анализ текущей производственной программы предприятия и разработать предложения...
82886. Расчет теплового пункта с зависимой и независимой схемами присоединения систем отопления 1.25 MB
  Тепловой пункт — это важный узел в теплосистеме, обеспечивающий передачу тепловой энергии из центральной сети к потребителю. Тепловые пункты обслуживают многоквартирные дома (индивидуальный тепловой пункт) или целые микрорайоны, поселки и группы объектов (центральный тепловой пункт).
82887. Разработка технологического процесса на восстаноление башмака трактора Т-130. Количество деталей в партии – 250 штук 379.33 KB
  С каждым годом растут объёмы строительства автомобильных дорог и твёрдых покрытий. Наряду со строительством новых современных дорог предстоит выполнить огромный объем работ по реконструкции и ремонту существующей дорожной сети.
82888. Морская навигационная техника и её использование в судовождении 1.1 MB
  Оборудование гирокомпаса должно включать картушку компаса или аналоговый репитер для управления судном и дополнительное оборудование для визуального пеленгования. Оно должно быть градуировано в равных интервалах через один градус или десятую часть градуса. Цифровые обозначения