Детектор контурів зображень

Изобретение относится к телевизионной технике (с использова нием построчных, черезстрочных, спиральных и иных разверток) и может быть использовано в приемниках веща тельного телевидения, видеомагнитофонах, передающи х телевизионных камерах и др. компонентах си стем веща тельного и прикладного те левидения с повышенной резкостью и чёткостью. Известно устройство для воспроизведения инфо рмации с полной остановкой сканирующего луча, в котором повышение горизонтальной резкости телевизионного изображения обеспечивается управлением скоростью строчной развертки при помощи сигнала, формируемого детектором контуров изображения. Детектор контуров изображения в этом устройстве выполнен в виде последовательно включённых уз ла диффе ренцирова ния видеосигнала и двухтактного вы прямителя. Недостатком прото типа является возможность ложных срабатываний дете ктора контуров изображения на большие по величине импульсные помехи , что приведет к появлению ложных контуров в воспроизводимом изображении. В изобретении поставлена задача подавления ложных срабаты ваний (т.е. формирования импульсов на выхо де детектора контуров изображения) в дете кторе контуров изображения от больши х помех путём подавления выходных импульсов, соответствующи х парным разнополярным коротким импульсам на выходе уз ла диффе ренцирования видеосигналов. Поставленная задача решается тем, что в заявляемый детектор контуров изображения, содержащий узел диффе ренцирования видеосигнала, согласно изобретению, вве дены детектор коротких парных разнополярных импульсов, фо рмирователь задержанных однополярных импульсов и электронный ключ, причём к одному входу эле ктронного ключа вы ход узла дифференцирования видеосигналов подключен через формирователь задержанных однополярных импульсов, к другому вхо ду электронного ключа выход уз ла диффе ренцирова ния видеосигналов подключен через детектор коротких парных разнополярных импульсов, а выход эле ктронного ключа служит выхо дом детектора контуров изображения, вхо дом которого служит вход уз ла диффе ренцирования видеосигналов. Поставленная задача реша ется тем , что в заявляемый детектор контуров изображения, согласно изобрете нию, введен трехпозиционный двойной компаратор, включенный между вы хо дом узла диффе ренцирования видеосигналов и объединенный входами детекто рами коротких парных разнополярных импульсов и фо рмирователя задержанных однополярных импульсов. Введение в заявляемый дете ктор контуров воспроизводимого изображения детектора коротких парных разнополярных импульсов, идентифицирующих наличие большой импульсной помехи во вхо дном видеосигнале, позволяет ее удалить из выхо дного сигнала при помощи эле ктронного ключа, на другой вход которого подается сигнал с вы хода фо рмирователя задержанных однополярных импульсов, со держащих в себе инфо рмацию обо всех больши х скачках во входном видеосигнале (т.е. как о контурах изображения, так и о больших импульсных помеха х). Вве дение в дете ктор контуров во спроизводимого изображения трехпозиционного двойного компаратора позволяет уста новить зависимость величины сигнала на выхо де узла диффе ренцирова ния видеосигнала от его величины на входе и, тем самым, повысить надежность формирования выхо дного сигнала в дете кторе контуров изображения. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 – вариант реализации заявляемого детектора контуров воспроизводимого изображения; на фиг. 2 – др угой вариант реализации заявляемого детекто ра контуров воспроизводимого изображения; на фиг. 3 – вариант реализации детектора коротких парных разнополярных импульсов; на фиг. 4 – вариант реализации формирователя задержанных однополярных импульсов; на фиг. 5 – эпюры, поясняющие работу дете ктора коротких разнополярных импульсов и фо рмирователя задержанных однополярных импульсов, изображенных со ответственно на фиг. 3 и 4; на фиг. 6 – др угой вариант реализации детекто ра коротких парных разнополярных импульсов; на фиг. 7 – др угой вариант реализации формирователя задержанных однополярных импульсов; на фиг. 8 – вариант реализации трёхпозиционного двойного компарато ра; на фиг. 9 – эпюры, поясняющие работу де тектора коротких разнополярных импульсов, формировате ля задержанных однополярных импульсов, и трёхпозиционного двойного компаратора, изображённых со ответственно на фиг. 6, 7 и 8. Заявляемый детектор контуров изображения, функциональная схема которого приведена нафиг. 1, содержит электронный ключ 1 (в ви де логической схемы "Исключающее ИЛИ", аналогового ключа и др.), к одному вхо ду которого выход уз ла 2 дифференцирования видеосигналов (например, в виде диффе ренцирующей цепи или разностного усилителя, к одному вхо ду которого вход детектора контуров изображения подключён непосредственно, а к другому - через линию задержки) подключён через формирователь 3 задержанных однополярных импульсов (примеры реализации которого приведены на фиг. 4 и 7), а к другому вхо ду – через дете ктор 4 коротких парных разнополярных импульсов (примеры реализации которого приведены на фиг. 3 и 6). Заявляемый детектор контуров изображения, функциональная схема которого приведена на фиг. 2, содержит дополнительно к предыдущей реализации трехпозиционный двойной компаратор 5 (Б.К. Нестеренко, Интегральные операционные усилители. М. Энергоиздат. 1982. с. 81; др. пример реализации приве ден на фиг. 8), включенный между выхо дом узла 2 диффе ренцирования видеосигнала и объединенными входами формирователя 3 задержанных однополярных импульсов и дете ктора 4 коротких разнополярных импульсов. Детектор 4 коротких парных разнополярных импульсов, функциональная схема которого приведена на фиг. 3, со держит логическую схе му «ИЛИ» 6, к двум входам которого подключены первая 7 и вто рая 8 логи ческие схемы «И». К вхо дам первой логической схемы «И» 7 подключены выходы первого компаратора – через второй моновибратор 11. К вхо дам второй логической схе мы «И» 8 подключены выходы вто рого компаратора 10 непосредственно и первого компаратора 9 – через первый моновибратор 12. К вхо ду второго компаратора 10 вход детекто ра 4 коротких парных разнополярных импульсов подключен непосредственно, а к входу первого компарато ра 9 – через инвертор 13 (кото рый схемно может быть объединен с первым компаратором 9). Выход логи ческой схемы «ИЛИ» к выхо ду детекто ра 4 коротких парных разнополярных импульсов подключен через третий моновибратор 14. Формирователь 3 задержанных однополярных импульсов, функциональная схема кото рого приведена на фиг. 4, со держит логическую схе му "ИЛИ" 15, к одному вхо ду которой выход ли нии задержки 16 (на длительность примерно 30-80 нс) подключен через первый компаратор 17, а к другому вхо ду – через последовательно включённые второй компаратор 18 и инвертор 19 (который схемно может быть объединить со вто рым компаратором 18). Детектор 4 коротких парных разнополярных импульсов, функциональная схема которого приведена на фиг. 6, содержит логическую схему «И» 20, к входам, кото рой подключены первый 21 и второй 22 моновибрато ры. К выхо ду первого моновибратора 21 вход детектора 4 коротких парных разнополярных импульсов подключен через последовательно соединенные первый компаратор 23 и инвертор 24 (который схемно может быть объединен с первым компаратором 23). К входу вто рого моновибратора 22 вход детекто ра 4 коротких парных разнополярных импульсов подключен через второй компаратор 25. К вы ходу де тектора 4 коротких парных разнополярных импульсов выход логической схемы «И» подключен через третий моновибратор 26. Формирователь 3 задержанных однополярных импульсов, функциональная схема кото рого приведена на фиг. 7, со держит логическую схе му «ИЛИ» 27, к двум входам кото рой подключены первый 28 и второй 29 компараторы. К вхо ду компаратора 28 вход формировате ля 3 задержанных однополярных импульсов подключен непосредственно, а к входу второго компарато ра 29 через инвертор 30 (который схемно может быть объединен со вторым компаратором 29). Выход логической схемы «ИЛИ» 27 к выхо ду фо рмирователя 3 задержанных однополярных импульсов подключен через моновибратор 31. Трехпозиционный двойной компаратор 5, функциональная схема которого приведена на фиг. 8 содержит два компаратора 32, 33, к входу одного 32 из которых выход узла 2 диффе ренцирования видеосигнала подключён непосредственно, а к входу другого 33 – через инве ртор 34 (кото рый схемно может быть объединен с компаратором 33). Заявляемый дете ктор контуров изображения, функциональные схемы которого приведены на фиг. 1 и 2, работает следующим образом. В узле 2 диффе ренцирования видеосигнала из последнего (фиг. 5а, 9а) фо рмируются его производная (фиг. 5б, 9б), содержащая одиночные однополярные импульсы (на интервалах времени t5t6, t14t15, t18t19 на фиг. 5 и t5t6, t13t14, t16t17 на фиг. 9), обусловленные контурами изображения, и парные разнополярные импульсы (на интервалах вре мени t0t2, t9t11 на фиг. 5 и t0t2, t8t10, на фиг. 9), обусловленные, в основном, большими по величине импульсными помеха ми. При помощи трехпозиционного двойного компаратора 5 из входного аналогового сигнала (фиг. 5б, 9б) на двух его выхо дах формируются импульсы (фиг. 5вг, 9вг), соответствующие импульсам производной видеосигнала, превышающим по величине некоторый пороговый уро вень, различной полярности. В результате соответствующей обработки этих импульсов (подробнее о нем см. ниже) в детекторе 4 коротких парных разнополярных импульсов обнаруживаются интервалы времени (t0t2, t9t11 на фиг. 5 и t0t2, t8t10на фиг. 9), на которых вхо дной видеосигнал содержит большие импульсные помехи, и на этих интервалах вре мени на выход де тектора контуров изображения (фиг. 5к, 9к) через электронный ключ 1 не пропускаются импульсы с формирова теля 3 задержанных однополярных импульсов (фиг. 5и, 9и). Поскольку результи рующий выхо дной сигнал (фиг. 5к, 9к) по отношению к видеосигналу (фиг. 5а, 9а) оказывается при такой обработке несколько задержанным (на 30-80 нс), последний, очевидно, при его использовании в соответствующи х телевизионных устройствах (телевизионных приемниках, передающих телевизионных камерах, ви деомагнитофо нах и др.) также должен быть задержан. Детектор 4 коротких парных разнополярных импульсов, функциональная схема которого приведена на фиг. 3, работает следующим образом. В первом 9 и втором 10 компараторах из входного продифференцированного видеосигнала (фиг. 5б) формируются короткие импульсы (фиг. 5в и 5г), соответствующие импульсам производной видеосигнала, превышающим по величине некоторый пороговый уровень, различной полярности. Передними фронтами этих импульсов запускаются первый 12 и второй 11 моновибраторы, в которых формируются импульсы уве личенной длительности (фиг. 5д и 5е). В первой логической схеме «И» 7 формируется конъюнкция (на интервале времени t1t2 на фиг. 5ж) импульсов на выхо дах первого компарато ра (фиг. 5в) и второго моновибратора 11 (фиг. 5е). Во второй логической схеме «И» 8 формируется конъюнкция (на интервале времени t10t11 на фиг. 5ж) импульсов на вы ходах вто рого компаратора 10 (фиг. 5г) и первого моновибратора 12 (фиг. 5е). Эти импульсы (фиг. 5ж), объединяемые логической схемой «ИЛИ»6, соответствуют наличию во входном видеосигнале (фиг. 5а) больши х импульсных помех (на интервалах вре мени t0t2, t9t11). Их пе редними фронтами запускается третий моновибратор 14, в котором формируются импульсы (фиг. 5з), длительность которых (на интервалах времени t1t4, t10t13) немного превыша ет длительность импульсов (фиг. 5и) на вы ходе фо рмирователя 3 задержанных однополярных импульсов. Формирователь 3 задержанных однополярных импульсов, функциональная схема кото рого приведена на фиг. 4, работает следующим образом. Входной продифференцированный видеосигнал (фиг. 5б) задерживается линией задержки 16 (на интервал времени 30-80 нс), после чего из него компараторами 17 и 18 фо рмируются импульсы, объединяемые логической схемой «ИЛИ» 15 (фиг. 5и). Детектор 4 коротких парных разнополярных импульсов, функциональная схема которого приведена на фиг. 6, работает следующим образом. В первом 23 и втором 25 компараторах из входного продиффе ренцированного видеосигнала (фиг. 9б) фо рмируются короткие импульсы (фиг. 9в и 9г), соответствующие импульсам производной видеосигнала, превышающим по величине некоторый пороговый уровень, различной полярности. Передним фронтами этих импульсов запускаются первым 21 и второй 22 монови браторы, в которых фо рмируются импульсы уве личенной длите льности (фиг. 9д, 9е). В логической схеме «И» 20 формируются конъюнкция (на интервалах времени t1t2, t9,t10 на фиг. 9ж) импульсов на выхо дах первого 21 (фиг. 9д) и вто рого 22 (фиг. 9е) моновибраторов. Их передними фронтами запускается третий моновибратор 26, в котором формируются импульсы (фиг. 9з), длительность которых (на интервалах времени t1t4, t9t12) немного превыша ет длительность импульсов (фиг. 9и) на вы ходе фо рмирователя 3 задержанных однополярных импульсов. Формирователь 3 задержанных однополярных импульсов, функциональная схема кото рого приведена на фиг. 7, работает следующим образом. Из вхо дного продиффе ренцированного видеосигнала (фиг. 9б) компараторами 28 и 29 формируются импульсы (фиг. 9в и 9г), соответствующие импульсам производной видеосигнала различной полярности, превыша ющим по величине некоторый пороговый уро вень, и объединяемые затем логической схемой «ИЛИ» 27. При помощи моновибратора 31, запускаемого задними фронтами вхо дных импульсов, и формируются, в конечном счете, задержанные выхо дные импульсы (фиг. 9и). Работа приведенного на фиг. 8, трехпозиционного двойного компаратора 5 по суще ству полностью рассмотрена при описании при описании работыдетектора 4 коротких парных разнополярных импульсов, изображенного на фиг. 6, и фо рмирователя 3 задержанных однополярных импульсов, изображенного на фиг. 7, в со став которых он для удобства объяснения их работы был включён дважды. При практической же реализации детектора контуров изображения в та ком дублировании, очеви дно, нет необходимости. Введение в заявляемое устройство перечисленных в формуле изобретения отличительных признаков позволяет за счет устранения из выхо дного сигнала импульсов, со ответствующи х бо льшим импульсным помехам, устранить на изображении обусловленные ими ложные контуры и тем самым значительно повысить качество изображения. Фиг. 1 Фиг. 2 Фиг. 3 Фиг. 4 Фиг. 5 Фиг. 6 Фиг. 7 Фиг. 8 Фиг. 9 Тираж 50 екз. Поліграфічний комбінат ВАТ “Патент” вул. Гагаріна, 101, м. Ужгород, 88000, Україна (03122) 3-72-89 2-59-54