Пристрій обробки сигналу піровідикона

Пристрій обробки сигналу піровідикона, який містить перший аналого-цифровий перетворювач, блок пам'яті, перший та другий комутатори, різницевий підсилювач, блок синхронізації, цифроаналоговий перетворювач, причому вхід першого аналого-цифрового перетворювача з'єднаний із входом пристрою, а вихід першого аналого-цифрового перетворювача через другий комутатор під'єднаний до входу блока пам'яті та другого входу першого комутатора, вихід якого є виходом пристрою, вихід блока пам'яті з'єднаний із першим входом першого комутатора та входом цифроаналогового перетворювача, вихід якого з'єднаний із другим входом різницевого підсилювача, перший вхід якого з'єднаний із входом пристрою, перший, другий та третій виходи блока синхронізації під'єднані ВІДПОВІДНО до синхровходів блоків першого аналого-цифрового перетворювача, пам'яті та синхровиходу пристрою, керовані входи першого та другого комутаторів під'єднані до керуючого входу пристрою, який відрізняється тим, що містить другий аналого-цифровий перетворювач, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом різницевого підсилювача, а вихід - з другим входом другого комутатора, синхровхід другого аналого-цифрового перетворювача з'єднаний з першим виходом блока синхронізації Винахід відноситься до техніки телебачення і може бути використаний у тепловізійних системах неруйнівного контролю на базі піровідикона Найближчим за технічною суттю до винаходу, що пропонується, є пристрій формування сигналу тепловізійного зображення (П А Кондратов и др Устройство формирования сигнала тепловизионного изображения, А С 1737752 АІ от 20 03 89, Бюл №20, 1992 г), який містить аналогово-цифровий перетворювач, синхровхід якого під'єднано до першого виходу блоку синхронізації, а вихід до першого інформаційного входу першого комутатора та до інформаційного входу блоку пам'яті, керований вхід якого під'єднано до другого виходу блоку синхронізації, вихід блоку пам'яті під'єднано до другого інформаційного входу першого комутатора, керований вхід якого з'єднано з керуючим входом пристрою, третій вихід блоку синхронізації та вихід першого комутатора ВІДПОВІДНО Є синхронізуючим та інформаційним виходами пристрою, різницевий підсилювач та блок масштабування, другий комутатор, цифро-аналоговий перетворювач, вхід якого підключений до виходу другого ко мутатора, а вихід звязании із першим входом різницевого підсилювача, другий вхід якого є інформаційним входом пристрою, вихід різницевого підсилювача під'єднаний до інформаційного входу блоку масштабування, вихід якого з'єднаний із інформаційним входом аналого-цифрового перетворювача, а керований вхід під'єднаний до керованих входів першого та другого комутаторів, при цьому, інформаційний вхід останнього під'єднаний до виходу блоку пам'яті Однак такий пристрій обробки сигналу піровідикона потребує застосування блоку масштабування із керованим коефіцієнтом передачі для погодження рівня відеосигналу на виході різницевого підсилювача із динамічним діапазоном аналогово-цифрового перетворювача Враховуючи різну чутливість піровідикона по полю мішені, а також нестабільність п'єдесталу, можливість такого узгодження є проблематичною, що призводить до неоптимального використання динамічного діапазону аналого-цифрового перетворювача і, в свою чергу, до погіршення відношення сигнал/шум та якості теплового зображення об'єкта 00 47718 В основу винаходу поставлено завдання створити пристрій обробки сигналу піровідикона, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків МІЖ НИМИ ДОЗВОЛИЛО б забезпечити оптимальне використання динамічного діапазону аналого-цифрового перетворювача Це дозволить, порівняно із прототипом, при перетворенні корисної складової сигналу в цифрову форму, оптмізувати використання динамічного діапазону аналогоцифрового перетворювача, покращити відношення сигнал/шум якість теплового зображення об'єкта Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій, який містить перший аналого-цифровий перетворювач, блок пам'яті, перший та другий комутатори, різницевий підсилювач, блок синхронізації, цифро-аналоговий перетворювач, причому, вхід першого аналого-цифрового перетворювача з'єднаний із входом пристрою, а вихід першого аналого-цифрового перетворювача через другий комутатор під'єднаний до входу блоку пам'яті та другого входу першого комутатора, вихід якого є виходом пристрою, вихід блока пам'яті з'єднаний із першим входом першого комутатора та входом цифро-аналогового перетворювача, вихід якого з'єднаний із другим входом різницевого підсилювача, перший вхід якого з'єднаний із входом пристрою, перший, другий та третій виходи блоку синхронізації під'єднані ВІДПОВІДНО до синхровходу аналого-цифрового перетворювача, синхровходу блоку пам'яті та синхровиходу пристрою, керовані входи першого та другого комутаторів під'єднані до керуючого входу пристрою, згідно із винаходом, введено другий аналого-цифровий перетворювач, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом різницевого підсилювача, а вихід - з другим входом другого комутатора, синхровхід другого аналого-цифрового перетворювача з'єднаний з першим входом блоку синхронізації Винахід пояснюється структурною схемою пристрою, наведеною на фіг 1 Часові діаграми роботи пристрою наведено на фіг 2 Пристрій формування сигналу піровідикона містить перший аналого-цифровий перетворювач АЦП 1, блок пам'яті 2, перший комутатор 3, синхрогенератор 4, різницевий підсилювач 5, другий комутатор 6, цифро-аналоговий перетворювач ЦАП 7, другий АЦП 8, інформаційний 9 та керуючий 10 входи, синхронізуючий 11 та інформаційний 12 виходи пристрою Інформаційний вхід 9 з'єднаний із першим входом різницевого підсилювача 5 та інформаційним входом 1-го АЦП, вихід якого з'єднаний із першим входом другого комутатора З та входом блоку пам'яті 2, вихід якого, в свою чергу, з'єднано із входом першого комутатора 3 та входом ЦАП 7, з виходу якого сигнал подається на другий вхід різницевого підсилювача, вихід якого через другий АЦП 8 зв'язаний із другим входом другого комутатора 6, виходи блоку 4 синхронізації з'єднані перший - із синхровходом блоку пам'яті 2, третій - із синхровиходом пристрою 11, керуючий вхід 10 під'єднано до керованих входів першого З та другого 6 комутаторів Пристрій формування сигналу піровідикона працює наступним чином Блоком синхронізації 4 формуються 1) тактовий сигнал, який подається на синхровхід першого АЦП 1 для забезпечення необхідної частоти дискретизації видеосигналу, 2) сигнали синхронізації розгорток та обтюратора тепловізійної камери, які подаються на синхровихід пристрою 11,3) сигнали читання/ запису та вибору рядків/ стовпців, які подаються на синхровходи блоку пам'яті 2 з метою синхронізації операцій запису (читання) із розгорткою зображення На інформаційний вхід 9 пристрою подається відеосигнал з піровідикона тепловізійної камери, а на керуючий вхід 10 - сигнал стану обтюратора (закрито - 0, відкрито - 1 , фіг 2, а) При закритому положенні обтюратора вхідний інформаційний сигнал (фіг 2, б) U 9 складається із п'єдесталу Q та корисного сигналу Р , тобто U g = Q - Р Цей сигнал перетворюється в цифрову форму першим АЦП 1 та через перший вхід другого комутатора 6 подається на блок пам'яті 2, де він запам'ятовується Одночасно з блоку пам'яті 2 зчитується виділений у попередньому полі розгортки корисний сигнал подвоєної амплітуди, який через перший комутатор 3 подається на вихід пристрою 12 У наступному полі розгортки (при відкритому положенні обтюратора) вхідний сигнал U+g складається із п'єдесталу Q та корисного сигналу Р+, який має протилежну полярність, тобто U+g = Q + Р+, причому Р+ и Р Цей сигнал подається на перший вхід різницевого підсилювача 5 Одночасно з блоку пам'яті 2 зчитується цифровий сигнал, збережений у попередньому полі розгортки, який подається на вхід ЦАП 7, з виходу якого аналоговий сигнал подається на другий вхід різницевого підсилювача 5 В результаті віднімання сигналів Ug = Q - Р та U+g = Q + Р+ на виході різницевого підсилювача 5 формується подвоєна корисна компонента сигналу U и 2Р, яка перетворюється в цифрову форму другим АЦП 8 та через другий вхід комутатора 6 записується в блок пам'яті 2, а через другий вхід першого комутатора 3 виділений сигнал одночасно подається на вихід 12 пристрою Таким чином на виході пристрою 12 (фіг 2, г) у кожному полі розгортки формується подвоєний корисний сигнал із скомпенсованим п'єдесталом Вхідний інформаційний сигнал 9 та корисний сигнал, виділений різницевим підсилювачем 5, можуть бути легко узгоджені із динамічним діапазоном першого 1 та другого 8 АЦП, ВІДПОВІДНО Цим забезпечується оптимальне використання динамічного діапазону АЦП, покращується відношення сигнал/шум на виході пристрою обробки сигналу піровідикона та досягаються мінімальні втрати якості формованого зображення 47718 кі 12 А/Ш K2 D/A Фіг. 1 a) б) г) А Л Л Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71