Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Катедра по оптико-електронни устройства и системи G.N. Грязин

ПРИЛОЖНИ ТЕЛЕВИЗИОННИ СИСТЕМИ

(БЕЛЕЖКИ НА ЛЕКЦИЯТА)

Санкт Петербург

ПРЕДГОВОР

5. МЕТОДИКА ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА РАБОТНИЯ РЕЖИМ НА ТЕЛЕВИЗИОННА СИСТЕМА

ПРЕДГОВОР

Телевизионните системи, предназначени за общ преглед на пространството и търсене на обекти, представляващи интерес за наблюдателя в него, представляват основната група приложни телевизионни системи, както по отношение на броя на произведеното и ново проектирано оборудване, така и по отношение на разнообразието от задачи решава. Системите за наблюдение (наблюдение) се използват за визуално наблюдение и за автоматично откриване и идентифициране на обекти и могат да бъдат черно-бели, стереоскопични, цветни, аналогови или цифрови.

От гледна точка на икономическата осъществимост е желателно системата да може да решава доста широк кръг от проблеми, тоест да бъде до голяма степен универсална. Това предполага необходимостта от автоматично регулиране на режима на работа на системата при промяна външни условиянаблюдения като осветеност, разстояние до обект и други. Универсалността на употреба е характерна главно за така нареченото индустриално телевизионно оборудване, което обикновено се произвежда серийно. Наред с такова оборудване, разглежданата група включва специализирани системи: подводни, нискокадрови, фототелевизионни, термовизионни, спектрозонални и др. Режимът на тяхната работа обикновено се избира въз основа на необходимостта от решаване на сравнително тесен кръг от проблеми .

1. ИНДУСТРИАЛНИ ТЕЛЕВИЗИОННИ ИНСТАЛАЦИИ

Промишлените телевизионни инсталации обикновено включват оборудване, предназначено за визуално наблюдение и контрол на различни видове обекти, разположени на улицата, в цехове, търговски етажи, офиси, операционни зали на банки, метростанции и др. Универсалността на PTU им позволява да бъдат използвани в системи аларма срещу взлом, системи за техническо виждане и като сензори за видеосигнали на измервателни системи. Отличителна черта PTU работи в стандартен режим на разлагане с презредово сканиране. PTU, като правило, са проектирани да работят във видимия диапазон на радиация, но някои модификации са предназначени за ултравиолетови, инфрачервени или рентгенови диапазони.

Структурните схеми на съвременните професионални училища са много разнообразни и се различават главно в набора от елементи, чийто брой и предназначение се диктуват от изпълняваните задачи и приемливата от гледна точка на клиента цена на оборудването.

На фиг. Фигура 10.1 показва диаграма на инсталацията, която включва четири предавателни камери (PC), две устройства за видеоконтрол (VCU), видеорекордер (VM), два контролни панела (PU) и център за видеокомутация (VCC). На VKU2 можете едновременно да наблюдавате изображения от четирите камери, на VKU1 изборът на изображения от всяка камера се извършва ръчно или според дадена програма. Видеорекордерът се свързва от всеки контролен панел, за да записва обекта, който представлява интерес за наблюдателя. В допълнение към основните елементи оборудването може да включва устройства за въртене на камерата, видеодетектори за нарушители, инфрачервени осветители, устройства за камуфлаж на камера и др. Зависи от заобикаляща средакамерите могат да бъдат термостатично контролирани и поставени в запечатани, защитени от пръски прах, устойчиви на рентгенови лъчи или други специални кутии.

Понастоящем както тръбите от клас Vidicon, така и CCD матриците се използват като фотопреобразуватели за предавателни камери на PTU. Пълният телевизионен сигнал, генериран от камерата, се предава чрез кабелни линиикомуникация или в честотния диапазон, зает от видеосигнала, или чрез амплитудна модулация на една от носещите честоти, стандартизирани в телевизионното излъчване. В последния случай е възможно да се използват обикновени телевизори за възпроизвеждане на изображения, а дължината на кабела може да достигне един километър или повече.

Предавателните камери PTU по правило са оборудвани от производителите със стандартни лещи, предназначени за използване във фотографско и филмово оборудване, въпреки че тази практика не може да се счита за оптимална от техническа гледна точка поради следните причини. Първо, хроматичните аберации на такива лещи се коригират в областта на спектралната чувствителност на филма, която се различава значително от спектралната чувствителност на повечето телевизионни фотоконвертори. Второ, при разработването на фото- и кинообективи не се взема предвид, че изображението се проектира върху фоточувствителната леща в телевизионните камери през предното стъкло на колбата на предавателната тръба или защитното стъкло на CCD матрицата. В този случай светлинните лъчи, падащи под ъгъл спрямо оптичната ос на лещата, изпитват допълнително пречупване, което влошава разделителната способност на системата. Това явление е по-силно изразено, колкото по-широк е зрителният ъгъл на обектива. В тази връзка местната индустрия е усвоила производството на редица лещи, специално предназначени за излъчване на телевизия и буквата „T“ се добавя към обозначението, например „MIR-10T“. Въпреки това, тези лещи са предназначени главно за работа с тръби тип superorthikon, които имат значително по-голям размерфоточувствителна повърхност от видиконите и CCD матриците. Трябва да се отбележи, че сегашната практика е да се произвеждат матрици с вход от фибростъкло вместо обикновено стъкло, което улеснява свързването им с тръби за усилване на изображението.

При съгласуване на параметрите на предавателна камера PTU с условията на нейната специфична работа винаги е необходимо да се вземе решение за избора на обектив или дали обективът, инсталиран в камерата, отговаря на изискванията, произтичащи от решаването на възложените задачи. На първо място, изборът на обектив трябва да се направи въз основа на дадения или предварително изчислен зрителен ъгъл на камерата, свързан със съотношението на фокусното разстояние

където bf е ширината на изображението върху фотослоя, 0 е зрителният ъгъл в хоризонталната равнина.

По същия начин

където hf е височината на изображението, b0 е зрителният ъгъл във вертикалната равнина.

Предварителният избор на ъгли c0 и b0 трябва да се направи, като се вземе предвид фактът, че в краищата на зрителното поле изображението се оказва по-малко остро и ярко, отколкото в центъра, и това явление зависи както от фокусното разстояние, така и от относителната бленда D/f. За да определите ясния ъгъл на изображение vp, можете да използвате емпиричната връзка

Въз основа на изрази (10.1) и (10.2) окончателно се установяват необходимият зрителен ъгъл на лещата и нейното фокусно разстояние, според които се избира подходяща леща от справочните таблици.

Вари-обективът осигурява известна гъвкавост на предавателната камера, позволявайки й лесно да преминава от широки зрителни полета, осигуряващи общ преглед, до относително тесни полета, улесняващи идентификацията на обекта. Индустрията произвежда широка гама от варифокални лещи, подходящи за използване с видеоконектори с целеви размер 12,7x9,5. Тези лещи имат значителен диапазон от фокусни разстояния. Все пак трябва да се има предвид, че използването на вариоптика значително увеличава размерите и теглото на камерата и ако има устройство дистанционнообектив и усложнява дизайна му. Алтернативно решение в този случай би било използването на леща с тясно поле и въртящо се устройство, на който е монтирана камера, позволяваща постоянен широк оглед на пространството.

Практически всички предавателни камери на PTU са оборудвани с устройства, които разширяват обхвата на предаваната яркост. В тази връзка отбелязваме, че динамичният диапазон на повечето видеоконектори без промяна на режима на работа обикновено не надвишава 50 - 100, а на CCD матриците - 1000. В същото време, за универсално приложениепредавателните камери може да се нуждаят от разширение динамичен диапазондо 104-105. За тази цел камерите videocon използват устройства за автоматично регулиране на напрежението на сигналната пластина, а камерите CCD използват автоматично регулиране на времето за натрупване на заряд. И в двата случая се препоръчва използването на оптични методи: автоматично регулиране на апертурата на обектива и регулиране на пропускането на специални светлинни филтри, инсталирани пред фотоконвертора. Действието на всички управляващи устройства е да се гарантира, че когато осветеността на обект се променя в рамките на даден диапазон, стойностите на видеосигнала не излизат извън текущата работна зона на характеристиката на фотоволтаичния фотоволтаичен сигнал и сигнала от най-леката градация на яркостта трябва да остане приблизително постоянна. Имайте предвид, че използването на оптични методи и регулирането на времето за натрупване на заряд е насочено към стабилизиране на експозицията, отчетена от фотоволтаичната клетка, докато регулирането на потенциала на сигналната пластина на видикона води до промяна в позицията на характеристиката на светлинния сигнал и неговият наклон (фиг. 3.10), т.е. в крайна сметка светлочувствителността на тръбата.

Има няколко начина за автоматично регулиране на напрежението на сигналната плоча на видикона, когато нейното осветление се промени. Една от тях е илюстрирана чрез схема с пиков детектор на входа (фиг. 10.2). Видео сигнал с люлка от 1,5-2,0 V се подава към пиковия детектор (диоди VD1 и VD2 и кондензатор C2), напрежението от което се подава към основата на усилвателя постоянен ток, а от изхода на последния - към сигналната пластина на видикона. Увеличаването на осветеността на тръбата води до повишаване на нивото на видеосигнала и напрежението в основата на транзистора, което помага да се намали съпротивлението му и следователно да се намали напрежението на изхода на устройството (фиг. , 10.3). Резисторът R служи за установяване на началното напрежение на сигналната пластина Usp. Недостатъкът на схемата е опасността от самовъзбуждане в предусилвателя, който е свързан към схемата за автонастройка. За да се премахне този недостатък, се препоръчва да се въведе управляващо напрежение вместо сигнална плоча в катода на видикона.

За управление на апертурата на обектива може да се използва видеосигнал, подаден към пиков детектор, постоянното напрежение от което след усилване се подава към балансирана диференциална верига (фиг. 10.4). Когато осветеността на фотоконвертора се промени, сигналът също се променя и на изхода на балансираната верига се формира управляващо напрежение със съответния знак.

В разглежданите случаи се извършва стабилизиране на тока на сигнала в рамките на ± 20% при промяна на осветеността на обекта до 500 пъти.

В рамките на по-широк диапазон от промени в осветеността (до приблизително 104 пъти), токът на видикона може да бъде стабилизиран с помощта на различни електрооптични филтри, които променят своята прозрачност под въздействието на приложеното към тях напрежение. Светлинен филтър в твърдо състояние, работещ с помощта на ефекта на Кер, се характеризира с ниска инерция, широки границирегулиране на пропускането на светлина, но изисква високи управляващи напрежения (до 800 V) и има висока абсорбция на светлина. Светлинните филтри, базирани на светло-хромни материали, напротив, с висока инерция (до няколко секунди) се контролират от ниски напрежения, измерени в единици волта.

В импулсните системи изходният сигнал може да се стабилизира чрез промяна на продължителността на експозицията на фотоконвертора, за което пред него е монтиран електрооптичен затвор. Като последно можете да използвате електронно-оптичен преобразувател или течнокристална клетка. В суперсилиция като електронен затвор се използва секция за трансфер на изображение, към която се добавя специален електрод.

Удобно е да регулирате времето за натрупване на заряд, за да стабилизирате стойността на видеосигнала в CCD матриците чрез автоматично управлениепродължителността на импулсите, влизащи в секцията за съхранение. На фиг. 10.5 и схемата за управление, използвана в камерата KTP-79, е представена и ви позволява да стабилизирате видео сигнала, когато осветеността на матрицата се промени от 4 до 20 лукса.

Схемата генерира импулси на напрежение с продължителност в зависимост от големината на видеосигнала, постъпващ на входа на операционния усилвател U1 от изхода на видеоусилвателя. С помощта на пиковия детектор VD1, VD2, C5 видеосигналът се преобразува в постоянно напрежение, което се подава към усилвател за постоянен ток (операционен усилвател U2). Изходното напрежение се контролира от резистор R4, който променя чувствителността на веригата. От изхода на UPT напрежението се подава към неинвертиращия вход на компаратора, направен на операционния усилвател U3. Инвертиращият вход на компаратора получава трионно напрежение, генерирано от резервен генератор, сглобен на транзистори VT1 ​​и VT2 и кондензатор C6 (транзисторът VT2 служи за стабилизиране на зарядния ток на кондензатора, за да се увеличи линейността на трионното напрежение). Генераторът на зъбно напрежение се управлява от вертикални затихващи импулси U1, както е показано на фиг. 10.5, б. В момент t1 се сравняват две напрежения U2 и U3 и на изхода на компаратора се генерира биполярен управляващ сигнал U4, който след това се ограничава от диода VD4 и се преобразува в еднополюсен сигнал U5.

Към номера автоматични устройстваустройствата, използвани в предавателните камери PTU, включват устройства за автоматично фокусиране на обектива, когато разстоянието до равнината на наблюдение се промени. Очевидно е препоръчително да се използва автоматично фокусиране в случаите, когато дълбочината на полето на изобразеното пространство е недостатъчна, например при използване на обективи с голямо фокусно разстояние. Критерият за дефокусиране обикновено е информация за остротата или детайлността на изображението, която във видеосигнала съответства на нивото на високочестотните компоненти на спектъра. За да получите контролен сигнал (сигнал за грешка), определената информация трябва да е налична за поне две позиции на лещите. На фиг. Фигура 10.6 показва блокова диаграма на система за автоматично фокусиране, в която детайлът на многоградационно изображение, дефинирано като

където Uc е напрежението на видеосигнала, Tk е времето на рамката.

Принципът на работа на системата се основава на факта, че когато обективът е фокусиран, детайлността на изображението трябва да бъде максимална. Видеосигналът от изхода на PC камерата се подава към формирователя Ф, в който се извършват операциите диференциране, усилване и ограничаване в съответствие с зададен праг. Импулсните сигнали, превишаващи прага на ограничаване, се изпращат през делителя на честотата към броячите C1 и C2. Честотният делител намалява броя на импулсите на напрежението до стойност, съответстваща на капацитета на броячите. Броячите се използват за сумиране на импулси и съхраняване на стойността Du. Броячът C1 съхранява детайлните стойности, съответстващи на една позиция на обектива, а броячът C2 съхранява детайлните стойности, съответстващи на друга позиция. За да се получи втората стойност, е необходимо лещата да се премести на определено разстояние, което става чрез периодично изпращане на специален тестов сигнал. И двете детайлни стойности се сравняват една с друга в устройството за сравнение CS и, в зависимост от знака на получения резултат, лещата се движи или в същата посока, или в обратната посока с помощта на CS задвижващия механизъм.

Недостатъкът на разглежданото устройство е влошаването на условията за наблюдение по време на тестови движения на лещата. Затова се препоръчва да се осигури отделен канал за автофокус в телевизионния сензор, ако е възможно.

Ако наблюдателят се интересува от един или повече конкретни обекти, разстоянието до които може да се промени независимо от общата ситуация, може да се използва метод за автоматично фокусиране на обектива, базиран на използването на импулсен лазерен далекомер. Полупроводников лазер с ниска мощност изпраща лъч инфрачервени лъчи с ниска дивергенция към обект. Отразеният сигнал се приема от фотодетектор и получената информация след обработка се използва за генериране на управляващ сигнал.

Използването на импулсен светлинен далекомер в телевизионен сензор в комбинация с варифокална леща позволява специални настройки, насочени към поддържане на постоянен мащаб на изображението, т.е. неговия размер и внедряването на режим на наблюдение без честотна лента в нискокадрови и импулсни телевизионни системи с непрекъсната промяна на разстоянието до обекта. Поддържането на избрания мащаб на изображението помага за решаването на проблемите с откриването, идентифицирането и контрола на параметрите на различни обекти, а също така е необходимо при използване на телевизионна система за картографиране на района, измерване на площта на замърсяване с нефт в морето и решаване на други проблеми.

На фиг. Фигура 10.7 показва блокова схема на устройство за управление на вариообектив, което прави възможно поддържането на постоянен мащаб на изображението чрез промяна на фокусното разстояние, т.е. зрителен ъгъл на оптичната система. Входните импулси, идващи от светлинния далекомер, интервалът от време между които е адекватен на разстоянието до обекта, се подават през FI shaper към спусъка T. На изхода на спусъка се формира правоъгълен импулс, който в CC веригата на съвпадение се запълва с тактови импулси, идващи от генератора на GI. Полученият пакет от импулси на изхода на веригата за съвпадение се преобразува с помощта на SI брояч в двоичен код. Броят на цифрите на брояча трябва да бъде избран в зависимост от необходимата точност на преобразуване на разстоянието до обекта в двоичен код. След това цифровият сигнал се декодира в DAC и се управлява в аналогова форма чрез усилвател. задвижващо устройство PR варио обектив VO.

Използването на двойно преобразуване в управляващото устройство от типа "аналогово-кодово" и след това "кодово-аналогово" позволява достатъчно с прости средстваи с определена точност регулира фокусното разстояние на вариообектива в широк диапазон от промени в разстоянията от телевизионния сензор до обекта на наблюдение.

ОБХВАТ НА СИСТЕМА ЗА НАБЛЮДЕНИЕ НА ATV В АТМОСФЕРАТА

Използването на телевизионно оборудване за наблюдение на обекти, разположени на открито, изисква отчитане на влиянието на атмосферата върху обхвата на наблюдение. При определяне на обхвата на наблюдение за отдалечени обекти трябва да се има предвид, че на първо място лъчистата енергия е отслабена въздушна средаи, второ, контрастът на изображението на обекта на входа на системата намалява. Последното обстоятелство се дължи на свойството на разсейване на атмосферата и като правило определя обхвата на наблюдение h.

Контрастът на входа на системата за наблюдение е равен на

или тъй като L0=Eс/р, Lн=Ew/р,

където K0 е контрастът на обекта с фона, L0 е яркостта на обекта или фона ( по-висока стойност), Lн - яркост на наситения слой на атмосферата (яркостта на небето на хоризонта), c - коефициент на отражение на обекта или фона, w- - метеорологичен коефициент, e - индикатор за отслабване на лъчистия поток от слой на атмосферата с дебелина 1 km, E - осветеност на обекта и фона.

Коефициентът на времето w е отношението на яркостта Ln на небето на хоризонта към яркостта на хоризонтална абсолютно бяла повърхност, осветена от общата дневна светлина. Метеорологичният коефициент зависи от метеорологичните условия и може да бъде по-малък или по-голям от единица.

От второто уравнение се намира необходимият обхват на наблюдение:

На фиг. Фигура 10.8 показва изчислените графики, съответстващи на израз (10.3).

2. ПОДВОДНИ ТЕЛЕВИЗИОННИ СИСТЕМИ

Подводната телевизия се използва широко за различни морски изследвания. Те включват търсене на потънали кораби и всякакви обекти, проучване на шелфа на морското дъно в крайбрежните зони, изучаване на подводната флора и фауна, изследване на подводни конструкции в процес на изграждане и в експлоатация, включително водноелектрически язовири, колела на хидравлични турбини и др. Тези проблеми се решават с помощта на специални телевизионни системи, разположени на подводни и надводни съдове, в батисфери и батискафи. Трябва да се отбележи, че първите опити за използване на телевизия за подводни наблюдения са извършени в СССР от проф. П.В. Шмаков през 1935 г.

ХИДРООПТИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Съществуващите принципи за изграждане на подводни телевизионни системи се основават на отчитане на оптичните свойства на водата, които еднозначно определят обхвата на видимост под вода. Прозрачността на водата зависи от много фактори, като дълбочина, време на годината, наличие на планктон, течения и др.

На практика обикновено се оценява прозрачността на водата максимална дълбочина, на който изключително добре се вижда стандартен бял диск с диаметър 30 ​​см, спуснат вертикално към повърхността на морето. Въпреки субективността на метода, той намира широко приложение в океанографските изследвания. По-долу са дадени приблизителни данни за прозрачността на водата, измерена с бял диск.

Максимална дълбочина на видимост на белия диск, m

Бяло море..................................................... 8

Балтийско море............................................. 13

Баренцевско море....................................... 18

Черно море…………………………….. 25

Индийски океан……………………….. 50

Тихия океан…………………………….. 59

Саргасово море………………………... 66

Обективна характеристика на прозрачността на водата е коефициентът на прозрачност φ, определен от закона на Бугер:

където Cf и C0 са светлинните потоци, преминаващи през слоя x и съответно падащите светлинни потоци, e е индикаторът за затихване на светлината във водата.

Формула (10.4) е валидна за хомогенна среда. За нехомогенна среда коефициентът на затихване е функция на разстоянието и след това

където l е общата дължина на водния слой.

Индексът на затихване e е равен на сумата от коефициентите на поглъщане k и показателите на разсейване y, т.е. . Като вземем логаритъм на израз (10.4), получаваме формулата за индекса на затихване, ln/m

където fp fr са коефициентите на прозрачност при наличие на абсорбция и разсейване на светлина във водата.

Съществува приблизителна емпирична формула, установена за бялата светлина и свързваща индекса на затихване с дълбочината на видимост на белия диск zу, взета в метри:

При хидрооптични изчисления често се използва концепцията за индекс на вертикално затихване естествена светлина g, което винаги е по-малко от експонента e: g = eP, където P е параметър, който зависи от формата на индикатриса на разсейване и така наречената вероятност за оцеляване на фотона L. Индикатриса на разсейване е графиката на разпределението на светлинните лъчи, разпръснати във водата по ъгли. Фигура 10.9 показва примери за индикатриси на разсейване, нормализирани до единица при b = 90?, и естеството на промяната в посоката светлинен поток Ts0 след преминаване през слой вода. Както може да се види от фигурата, индикаторите за разпръскване на вода са удължени в предната полусфера. Това обстоятелство има благоприятен ефект върху осветяването на по-дълбоките слоеве на водата, тъй като разсеяните лъчи създават допълнителното им осветление.

На фиг. Фигура 10.10 показва спектралните криви на индекса на затихване e, индекса на разсейване y и индекса на абсорбция k за Каспийско море. От графиката e = f (l) следва, че сините и зелените лъчи претърпяват най-малко отслабване на светлината във водата. Късовълновата част от спектъра претърпява голямо затихване поради силното разсейване, а дълговълновата част поради силното поглъщане.

Ярко изразените разсейващи свойства на водата водят до значително отслабване на контраста, когато изображението се прехвърля от равнината на обекта към равнината на фотопреобразувателя на предавателната телевизионна камера. Контрастът на изображението на обект с фона на входа на фотопреобразувателя Kvh е свързан с действителния контраст на обекта K0 чрез отношението

където Ed е осветеността на фотоконвертора, създадена от разсейващата мъгла, E0 е осветеността на фотоконвертора от обекта или фона (по-висока стойност).

Осветеността от мъглата може да се намери чрез сумиране на потоците обратно, отразени от осветени слоеве вода с дебелина dz всеки и насочени към фоточувствителна повърхност с площ Sf:

където разстоянията z, h и h0 са показани на фиг. 10.11.

Функцията интегранд може да се сведе до формата

където x(p) е стойността на индикатриса на разсейване в посока p („назад“), sob и D са пропускливостта и диаметърът на входната зеница на лещата, x е сегментът, показан на фиг. 10.11.

Осветяване на слоя dz, разположен на разстояние z от лещата:

където I0 е интензитетът на светлината на източника на светлина в аксиална посока, lz = z/cosш е аксиалното разстояние от източника до слоя dz.

Формулите за изчисление, получени въз основа на изрази (10.5)-(10.7), са дадени в глава 11.

От формула (10.7) следва, че осветеността Ed зависи не само от свойствата на разсейване на водата, но и от относителното местоположение на източника на светлина на обекта и предавателната камера с леща O (фиг. 10.11). За да се намали влиянието на мъглата, е необходимо да се намали зоната на пресичане на зрителното поле на лещата и модела на излъчване на източника на светлина I (тази област е засенчена на фиг. 10.11). Препоръчително е източникът на светлина да бъде разположен на разстояние не по-малко от 2-3 метра от камерата. На фиг. 10.12 показва графики, характеризиращи зависимостта на стойностите на Ed. и Kin от разстоянието между камерата и светлинния източник b.

При наблюдение на обект на фона на морето контрастът K0 може да се изчисли по формулата

където r0 е коефициентът на яркост на обекта, rm -: коефициентът на яркост на морето, rm = 0,02-0,05.

Коефициентът на яркост на морето се разбира като съотношението на яркостта на дифузната радиация, идваща от дебелината на морето директно под повърхността му под даден ъгъл, към яркостта на идеална бяла матова повърхност, осветена от естествена светлина.

Значително влияние водна средаза промяна на мащаба на изображението, предавано от подводната телевизионна система. Това явление се обяснява с разликата в показателите на пречупване на водата n1 = 1,33 и въздуха n3 = 1. Ако предавателната камера е поставена в батисфера, оборудвана с плосък илюминатор, тогава съгласно фиг. 10.13 ще бъдат валидни следните отношения

където n2 е индексът на пречупване на стъклото на прозореца.

От това следва, че ъгъл q1 ще бъде по-малък от ъгъл q3, т.е. Ъгълът на видимост на предавателна камера, поставена във вода, се оказва по-малък от ъгъла на видимост на същата камера, разположена във въздуха. Това обстоятелство води до увеличаване на мащаба на предаваното изображение (фиг. 10.14). Промяната в ъгъла на гледане на предаващата камера ще зависи от абсолютната му стойност във въздуха. Ако например 2ts3 = 62? (тип обектив Yu-12), тогава за вода 2 c1 = 44,6?, т.е. ъгловото зрително поле на камерата се намалява 1,38 пъти.

В случаите, когато намаляването на зрителното поле е нежелателно, се препоръчва използването на сферичен осветител. В този случай оптичният център на лещата трябва да бъде точно подравнен с центъра на радиуса на кривината на сферата, което представлява известни технологични трудности. Ако двата центъра не съвпадат, се появяват допълнителни изкривявания, които са особено значими за лъчи, падащи под големи ъгли.

ПРИНЦИПИ НА ИЗГРАЖДАНЕ НА ПОДВОДНИ ТЕЛЕВИЗИОННИ СИСТЕМИ

В повечето случаи подводната телевизионна система трябва да осигури максималния възможен обхват на наблюдение (с изключение на някои системи за наблюдение на хидравлични съоръжения и редица други). От разглеждането на хидрооптичните характеристики следва, че за увеличаване на обхвата на предаване е необходимо да се използват мощни източници на осветяване на обекта, излъчващи светлинна енергия в зелено-синята част на спектъра, както и да се осигурят специални мерки за намаляване на влиянието на разсейващата мъгла върху контраста на предаваното изображение. Изпълнението на тези условия е значително улеснено от използването на лазерна технология.

Има два основни принципа за изграждане на лазерни телевизионни системи: принципът на сканиране лазерен лъчв обектното пространство и принципа на пространственото стробиране. Принципът на сканиране на лазерен лъч се реализира в система "пътуващ лъч", в която отразеният сигнал се приема от едноелементен фотодетектор, обикновено фотоумножител. Размерът на елемента на разлагане ще се определя от ъгъла на първоначалната дивергенция на лазерния лъч, а ъгълът на видимост от ъгъла на зрителното поле на фотодетектора. Има системи, при които тясното зрително поле на фотодетектора се сканира заедно със сканирането на лазерния лъч. Размерът на елемента ще бъде подобен на предишния, а ъгълът на гледане ще бъде равен на ъгъла на сканиране.

Същността на пространственото стробиране е да се избере зона от пространство, което представлява интерес за наблюдателя, като се освети със светлинни импулси, чиято продължителност се избира от условията

където Dh е дълбочината на затворената зона на пространството, c0 е скоростта на светлината, h е разстоянието до затворената зона, tз е продължителността на импулса на затвора.

Прилагането на метода на пространствено стробиране се осъществява чрез заключване на многоелементния фотопреобразувател на системата за цялото време, с изключение на времето на директно излагане на светлинния импулс, отразен от дадена област на пространството към фоточувствителния елемент. В този случай влиянието на разсейващата мъгла върху устройството за съхранение на фотоконвертора намалява с времето на експозиция и контрастът на входното изображение се увеличава.

На фиг. Фигура 10.15 показва блокова схема на импулсна лазерна телевизионна система, работеща на принципа на пространственото стробиране, според който наблюдаваният обект се осветява от светлинен поток, излъчван от лазер от страната на огледалото 1. В същото време светлина импулсът от страната на огледалото 2 създава, използвайки фотоглава, електрически импулс, който задейства след образуване верига с регулируемо забавяне. Забавен за време, равно на 2h/C0, импулсният сигнал от своя страна задейства устройството за формиране на импулси с електрооптичен затвор, с помощта на което се регулира процесът на натрупване в предавателната тръба на PT или CCD. Честотата на лазерните светлинни импулси е синхронизирана с кадровата честота.

За импулсни лазерни телевизионни системи могат да се използват два вида зелено-сини лазери - газови и твърдотелни. Газовите лазери, базирани на инертни газове, имат висока честота на повторение, достигаща няколко хиляди импулса в секунда, но относително ниска импулсна мощност (до няколко десетки kW) и ниска ефективност. Най-широко използваните лазери са стъклени легирани с неодим. Тези лазери генерират светлинни импулси с продължителност около 10-20 ns с честота на повторение до 50-60 импулса в секунда. Дължината на вълната на излъчваната енергия е l = 1,06 микрона, импулсната мощност е до 20 MW или повече. За да се получи дължина на вълната l = 0,53 μm, тези импулси се прилагат към монокристали литиев ниобат или калиев дихидроген фосфат, които играят ролята на удвоител на честотата. Импулсната мощност след удвояване на честотата на излъчване (втора хармонична мощност) се намалява до 1-2 MW.

Значителна роля в разглежданите системи играе продължителността на затворния (строб) импулс tg. Най-голяма ефективност на системата се получава, ако този импулс съвпада по продължителност с излъчения светлинен импулс te. който след връщане експонира фотоконвертора. В случай tз > te се увеличава влиянието на разсейващата мъгла, което води до намаляване на контраста на входното изображение. Ако tз< tэ, то часть энергии отраженного импульса будет расходоваться бесполезно, т. е. не участвовать в образовании зарядового рельефа на накопителе фотопреобразователя.

3. САМОЛЕТНИ ТЕЛЕВИЗИОННИ СИСТЕМИ

Към телевизионни системи самолет(LA) включват системи, разположени на самолети, хеликоптери, изкуствени спътници на Земята (AES) и летателни апарати в дълбокия космос. Функциите, изпълнявани от такива системи, са изключително разнообразни. Използването на телевизия на атмосферни самолети обикновено преследва целите на наблюдение на земната или морската повърхност, търсене, откриване и измерване на определени параметри на отделни обекти или фотографиране на райони от района. Оборудването за космическа телевизия стана широко разпространено и обхваща следните области на приложение:

космическа видео комуникация (cosmovision),

научни изследвания на космически обекти,

наблюдение на облачната покривка на Земята и нейното изследване природни ресурси,

видеонаблюдение на функционирането на системите на космически кораби и управление на космически кораби.

Космическата видеокомуникация включва обмен на визуална информация между пилотирани космически кораби, от една страна, и между космически кораби и Земята, от друга страна.

Системите за научни изследвания и метеорологичните системи се използват за събиране и предаване на телевизионна информация от близки и далечни области на космоса към Земята. Носителите на такова оборудване са сателити и дълбоки космически апарати, които не носят хора. Научното изследване на космоса започва през 1959 г. със станцията Луна-3, с помощта на която е възможно да се получат изображения на обратната страна на Луната. От 1965 г. започват телевизионни изследвания на Марс и Венера. През 1986 г. е извършено телевизионно заснемане на Халеевата комета като част от международния проект Vega.

Космическите програми за изследване на природните ресурси на Земята придобиха широко разпространение. За тези цели се използват сателити като станциите Meteor-Nature, Kosmos, Salyut и Mir, както и устройства от американската серия Landset. Проблемите, решавани в рамките на тези програми, са групирани в четири области: океанология, хидрология, геология, горско стопанство и селско стопанство. За извършване на различни специфични задачиза наблюдение и фотометрични измервания широко се използва спектрозонално телевизионно оборудване, което позволява получаването на информация за нискоконтрастни обекти в различни областиспектрален диапазон на излъчване.

Основни станаха видеотелеметричните системи, с помощта на които се следи работата различни системи космически кораби контрол на полета му. В последния случай с помощта на телевизията автоматично се определят координатите на кораба, извършва се неговото кацане и маневриране.

Специално място заема препредаване на излъчвани и обслужващи телевизионни програми с помощта на сателитни релета. В този случай предаването може да се извърши по веригата Земя - Космос - Земя, Космос - Космос - Земя и други начини.

Широчината на използване на телевизионните системи на самолетите, особено в научно изследване, предопределя разликата в принципите на изграждане на оборудването и неговите характеристики. По този начин системите, предназначени да изучават Луната, трябва да предават информация при осветеност на нейната повърхност от 135 хиляди лукса до 0,75 лукса и контрасти на отделни обекти от 0,01 до? 1. Системите за наблюдение на земната повърхност са обект на по-ниски изисквания за широчината на динамичния диапазон на предаваната яркост, но необходимостта от наблюдение в реално време е от особено значение.

За индивидуални техническа характеристикаАвиационните телевизионни системи могат да бъдат разделени на следните групи:

с електронно и оптико-механично сканиране;

с устройства за съхранение на електронен филм и фотографски филм;

без натрупване на енергия, с натрупване на линия и персонал;

пасивни и активни;

с едновременни и разделени във времето процеси на натрупване и разчитане на информация;

широколентови и теснолентови системи;

затворен и отворен (с радиокомуникационна линия).

Електронните телевизионни системи включват всички системи с предавателни тръби и фотопреобразуватели в твърдо състояние, работещи със и без съхранение на енергия. Системите с оптико-механично сканиране са изградени или на принципа на сканиране на лазерен лъч в пространството на обекти (системи с пътуващ лъч), или на принципа на механично сканиране на изображение с помощта на огледални барабани, въртящи се призми и др. Оптико-механичните сканирания принадлежат към категорията на „бавните“ сканирания и се използват главно в теснолентови системи.

В системите за съхранение на енергия се използват както устройства за съхранение на електронен филм, използвани в предавателни тръби и фотопреобразуватели в твърдо състояние, така и устройства за съхранение на фотографски филм. Последните се използват във фототелевизионни системи, при които изображението на даден обект първо се записва върху фотолента, а след това след обработка се разчита механично или електронно и се преобразува във видеосигнал.

Въз основа на времето за натрупване на енергия системите се делят на системи без натрупване на енергия (дисекторни, с лазерно или оптико-механично сканиране), с линейно и рамково натрупване. Линейното съхранение на енергия се използва в едноредови сканиращи системи. Вертикалното сканиране в този случай се извършва поради транслационното движение на самолета.

Авиационните телевизионни системи, както и всички други оптико-електронни системи, се делят на активни и пасивни, т.е. използване на изкуствено осветление на обекта. Очевидно подсветката може да се използва само на относително малки разстояния, характерни само за атмосферните самолети.

Конвенционалните телевизионни системи, използвани в ефирната и приложната телевизия, работят в режим, при който процесът на излагане на изображение на фоточувствителна повърхност и процесът на превключване на целта, придружени от формирането на видеосигнал, се извършват едновременно. Въпреки това, в малокадрови, импулсни и фототелевизионни системи, тези процеси се оказват разделени във времето: първо, запаметяващият елемент на фотоконвертора е изложен (в импулсни системи - краткотрайно, в други случаи - всякакви), след това информацията се чете от паметта и накрая, ако е необходимо, остатъчният потенциал се изтрива, за да се подготви задвижването за нов работен цикъл.

Всички системи за самолетна телевизия условно се разделят на теснолентови и широколентови, като границата между тях е зададена при максимална честота на видеосигнала от 100 kHz. Широколентовите системи се използват главно за наблюдение на земната повърхност и нейната облачна покривка от самолети и сателити с орбити до 10 km. Теснолентовите телевизионни системи се използват за предаване на информация от дълбокия космос, а намаляването на честотната лента с ограничена мощност на предавателя прави възможно увеличаването на обхвата на системата с хиляди пъти.

Повечето самолетни телевизионни системи са такива отворен тип, т.е. служат за предаване на информация по радиоканал. Но на борда на самолети и космически кораби те също могат да се използват. затворени системи, изпълняващи спомагателни функции, които улесняват управлението на носителя и събирането на научна информация.

ТЕЛЕВИЗИОННИ СИСТЕМИ С НИСЪК КАДР

Телевизионните системи с ниска рамка са широко разпространени като средство за наблюдение на земната повърхност от космически и атмосферни самолети. Системите с ниска рамка се използват и във видеотелефони и системи за техническо зрение. За да разберете предимствата на метода с малък кадър за предаване на изображение, припомнете си, че конвенционалната многокадрова система има огромна пропускателна способност: с 5105 елемента на изображението и 10 степени на яркост, които всеки елемент може да получи, количеството информация, предавано за 0,04 s ( времето на един кадър) е N = 5 105log210 врати единици Такова количество информация, което не може да бъде възприето от зрителния анализатор за толкова кратък период от време, тъй като зрителната честотна лента е стотици хиляди пъти по-малка, се предава само за да създаде илюзията за непрекъснато движение на наблюдаваните обекти и да елиминира трептене на възпроизведени изображения. Ако изоставите тези изисквания, можете значително да намалите времето за предаване на рамката, като увеличите пропускателна способностсистеми, намалявайки широчината на честотната лента на честотите, предавани от видео и радио пътя и в същото време повишавайки шумоустойчивостта на системата. В този случай корелационната връзка между кадрите, която е силна в системите с много кадри, се елиминира.

По този начин същността на метода с ниска рамка е натрупването и предаването само на онези изображения, които се различават значително по семантично съдържание. Пример за предаване на изображение в система с нисък кадър е илюстриран на фиг. 10.16. Прогресивно движещ се носител (самолет, хеликоптер) сканира земната повърхност на последователно разположени участъци, чиято стойност по посока на движение е l=VT, където V е скоростта на носителя, T е експозиционният период на фотопреобразувателя, равно на времето за предаване на един кадър. Времето на експозиция на фотоконвертора te е избрано така, че високоскоростното размазване на изображението, което влошава качеството му, да не надвишава определени предварително определени граници. По този начин, за дадена област на улавяне на наблюдаваната повърхност, честотата на кадрите трябва да бъде уникално определена от скоростта на превозвача. Възпроизвеждането на предадени изображения се извършва на кинескоп с дълго последващо сияние или с помощта на специално устройство с памет.

За да се осигури безпроблемна работа на разглежданата система, е удобно да се използва вариообектив. В случай на промяна на височината на полета h (фиг. 10.16), за да се поддържа постоянна стойност на l, е необходимо да се промени фокусното разстояние на вариообектива f? в съответствие с формулата f?=dh/l, където d е размерът на фоточувствителната повърхност на фотопреобразувателя. Тази настройка се извършва автоматично с помощта на управляващо напрежение, свързано с променящото се разстояние h.

Ако в допълнение към височината скоростта на полета на носителя също може да се промени, тогава за да се поддържа постоянен размер на наблюдаваната повърхност l, е необходимо да се прибегне до промяна на честотата на експозиция на фотопреобразувателя Fe, тъй като l = V/ Fe.

Автоматична настройка на f стойностите? и Fe, се извършва с помощта на специален контролен блок, чийто алгоритъм на функциониране зависи от способността за плавна или дискретна промяна на честотата на експозиция. Ако границите за промяна на честотата на експозиция са ограничени, което е типично за много активни системи, и скоростта V стане прекомерна, тогава за да се осигури режим на наблюдение без пропуски, е необходимо да се увеличи размерът на зоната l, като същевременно се намали мащаба на изображението. Очевидно тази операция се извършва чрез намаляване на фокусното разстояние f?.

От горното следва, че системата с нисък кадър принадлежи към категорията на теснолентовите системи с натрупване кадър по кадър и разделени процеси на запис и четене на информация, т.е. натрупване и превключване на потенциален релеф в предавателната тръба. За реализирането на този режим се използват специални видикони, които могат да задържат релефа за зареждане през цялото време на неговото превключване, тик и матрични CCD.

Методът за предаване на изображения с ниска рамка беше приложен за получаване на изображения на Луната и Марс, както и облачната покривка на Земята. На фиг. Фигура 10.17 показва блокова схема на телевизионно оборудване, инсталирано на метеорологичните спътници на системата Meteor. Системата, предназначена да записва облачната покривка от осветената страна на Земята, използва две предавателни камери на видикони с памет, гарантирайки, че системата работи в режим на ниска рамка. Пълният цикъл на работа на предавателната тръба е 60 s: времето на експозиция е 0,025-0,04 s, времето за четене на информация е 10 s и времето за подготовка (изтриване на остатъчен потенциален релеф) е 50 s. Честотната лента на видео пътя е 15 kHz, диапазонът на работната експозиция е 0,6-8 lx s.

И двете камери са оборудвани с обективи с фокусно разстояние 16 мм и съотношение на диафрагмата 1:3. Оптичните оси на камерите са наклонени една спрямо друга под ъгъл от 19°, което гарантира, че системата покрива ъгъл на видимост от 76° като цяло. За да се разшири динамичният диапазон на предаваната яркост, диафрагмата на всеки обектив се регулира. Тази операция се извършва по команда от Земята или от специален софтуерен блок за управление, свързан със сензора за положение на Слънцето. Блокът за управление също е предназначен да събира телеметрична информация за състоянието на всички основни блокове на телевизионното оборудване. След това тази информация се записва на касетофон и се предава на Земята едновременно с видеосигнала.

Видеосигналите от изхода на предаващите камери влизат през превключвател в линеен усилвател, където се смесват служебните сигнали, включително кодови съобщения за броя на всяка двойка изображения, гасителни и синхронизиращи импулси. Тъй като информацията се предава на Земята само когато спътникът е в зоната на пряка радиовидимост, оборудването включва видеозаписващо устройство (видеозаписващо устройство), управлявано от софтуерен блок. За да се намали времето за комуникация, четенето на информация от магнитна лента е четири пъти по-бързо от писането. Прочетеният сигнал се подава към оформящото устройство за корекция на честотата и след това към 15 W предавател. Изображенията, получени в наземната точка, се снимат от екрана на устройството за видеонаблюдение. Разделителната способност на телевизионното оборудване позволява да се разграничат области на Земята с размери 1,2 km.

ФОТОTV СИСТЕМИ

При предаване на сигнали за единични изображения от самолети, фото-телевизионните системи, състоящи се от фотоапарат, устройство за автоматична обработка на филми и устройство за сканиране на изображения, станаха широко разпространени. Останалите устройства, свързани с генерирането на сигнал и предаването му към земята, са подобни на тези, включени в системата с ниска рамка. Предимството на фото-телевизионната система е високата яснота на получените изображения поради високо качествофотографски филми.

След излагане и химическа обработкафотографски филми, отделните изображения се преместват в прозореца на рамката с помощта на механизъм за протягане 3 (фиг. 10.18) и едновременно се сканират с помощта на метода на „пътуващ лъч“. Когато филмът се придвижва непрекъснато, сканирането се извършва в една линия (едноредово сканиране), оформена на екрана на проекционен кинескоп с малък размер 1. Светлинно петно ​​през лещата 2 осветява филма. Модулираният светлинен поток се събира от кондензатор 4 и попада на фотокатода на ФЕУ.

Разделителната способност на фото-телевизионната система ще се определя от качеството на фотографския филм и размера на анализиращото светлинно петно. Широчината на спектъра на видеосигнала зависи от скоростта на движение на филма и продължителността на линията, като и двата параметъра трябва да бъдат координирани помежду си, така че да няма припокриващи се линии или празнини между тях.

При заснемане на терен от самолет, изображението на филма става замъглено, което води до влошаване на качеството на предаваното изображение. Намаляването на това явление се постига чрез намаляване на експозиционното време на филма, което едновременно увеличава изискването за осветяване на обекта на наблюдение. Когато правите изчисления, вземете предвид феномена на високоскоростното замъгляване върху качеството на предаденото изображение и изберете оптимално времеекспозицията може да се основава на аналогия с електронно устройство за съхранение на филми, както е показано в раздел 10.4.

СПЕКТРОЗОНАЛНИ СИСТЕМИ

Спектрозоналните системи се използват за едновременно получаване на информация за разпределението на лъчистия поток в две или повече зони (региони) от спектралния вълнов диапазон. В това отношение конвенционалната телевизионна система трябва да се класифицира като "еднозонова" система. Спектрозоналните телевизионни системи (SZTS) се използват широко в космическата телевизия за решаване както на наблюдателни (откриване и идентифициране на различни обекти на земята и световните океани), така и на измервателни задачи. Използването на оптично спектрално филтриране в SZTS прави възможно увеличаването на контраста на входните изображения на избрани обекти.

Директният енергиен контраст на изображението на всеки избран обект спрямо околния фон на входа на фотопреобразувателя за една зона е равен на

където Wф и Wо са енергиите на излъчване на входа на фотопреобразувателя съответно от фона и обекта за един елемент на изображението.

Енергийните стойности в общия случай се изразяват с отношенията

където CL max е максималната спектрална плътност на радиационния поток, W/μm; Тк - продължителност на кадъра; sfl и с0л - спектрални коефициенти на отражение съответно на фона и обекта; fl - спектрална пропускливост на атмосферата; fl0 - спектрална пропускливост на лещата; Slz е спектралната чувствителност на зоната на предаване на оптичния филтър.

Всички спектрални характеристики, разположени под интегралите, са относителни, т.е. максимално намалено до единица.

По този начин стойностите на входните енергии от избрани области на изображението на повърхността на наблюдение, всяка от които се характеризира със свой собствен контраст, ще зависят от спектралната чувствителност на зоните на предаване. Изборът на работни зони за наблюдение на C3TS е важна и сложна задача, насочена към максимизиране на входните контрасти на избраните обекти. В този случай трябва да се вземат предвид формата и ширината на характеристиките на спектралната чувствителност на всяка зона и нейното местоположение в диапазона на спектралната вълна. Броят на зоните съответства на броя на избраните области на наблюдаваното изображение и обикновено е равен на броя на фотопреобразувателите в телевизионната система. В този случай всички сигнали се обработват едновременно, а резултатът се получава в реално време. Ако скоростта на системата е ниска, можете да се ограничите до един фотоконвертор със сменяем набор от филтри. В този случай едновременната обработка на сигнала изисква въвеждането на специално запаметяващо устройство в системата.

СЗТС на изкуствения спътник на Земята "Ландсет-1" включва три камери, оптичните оси на които са разположени така, че един и същ участък от земната повърхност да се проектира едновременно върху целите на всички видикони. Камерите работят в следните спектрални зони: 475 - 575 nm, 580 - 680 nm, 690 - 830 nm. При ширина на наблюдаваната зона от 180 km, разделителната способност на земната повърхност е 50 - 100 m.

4. ТВ СИСТЕМИ ЗА НАБЛЮДЕНИЕ НА БЪРЗО ДВИЖЕЩИ СЕ ОБЕКТИ И БЪРЗИ ПРОЦЕСИ

Областите на приложение на телевизионната техника са изключително разнообразни. Въпреки това, въпреки разнообразието от приложения и методи на конструиране, в повечето случаи е предназначено да предава изображения на обекти, чиито параметри, включително тяхното положение в пространството, се променят относително бавно във времето. Във всеки случай скоростта на тяхната промяна обикновено е много по-ниска от скоростта на получаване на информация, която се определя както в киното, така и в телевизията от кадровата честота.

Разширяването на възможностите и обхвата на телевизията в индустрията, транспорта и научните изследвания често води до необходимостта от получаване на видео информация от различни видове бързо движещи се обекти и за бързо протичащи процеси. Пример за това е наблюдението с помощта на телевизионни светкавици на витла на кораби и самолети, турбинни колела и различни въртящи се или вибриращи части на машини и механизми. Задачата за автоматично регистриране на номера е спешна Превозно средство(коли, железопътни вагонии др.) по време на тяхното движение. В научните изследвания се използва телевизионен запис на следи от ядрени частици и процеси, протичащи в плазмата. Създадени са инсталации, които позволяват не само да се наблюдават бързи процеси в искровите камери, но и да се измерват координатите на отделни частици.

Подобни документи

Телевизионни устройства и системи. Принципи на презредово сканиране. Изисквания за блокови схеми на черно-бели телевизори. Функционални взаимодействия на канали и блокове на транзисторен телевизор. Изграждане на съвместими системи за цветна телевизия.

резюме, добавено на 24.08.2015 г


Проектиране на домашна разпределителна мрежа за телевизионни сигнали за жилищна сграда. Блокова схема на цифрова система за предаване на образни и звукови сигнали. Основни параметри на кабела SNR RG11-M-Cu. Спецификации на усилвателя.

тест, добавен на 18.09.2012 г


Основни елементи на SCTV: приемане ТВ антении усилватели, центрове, конвертори. Структура на системата кабелна телевизия, изисквания за вериги. Основни методи за информация обратна връзка. Честотно разпределение на сигнала.

резюме, добавено на 18.03.2011 г


Историята на изобретяването на телевизията - едно от най-големите технически изобретения на 20 век. Принципи на предаване на изображение на разстояние по радиоелектронни средства. Музейни копия на телевизори. Обобщена блокова схема на телевизионна система.

презентация, добавена на 11.12.2014 г


Целта на телевизионната система е да формира изображение на предаваната сцена, предназначено за възприемане от човека. Подаване на сигнал от изхода на устройството за обработка и усилване към анализатора. Формиране оптично изображение, елементи за разделяне на лъчи.

резюме, добавено на 07/12/2010


Етапи на създаване на 24-часова телевизионна система: оценка на функцията за предаване от край до край на системата, обхват на сигнала, разработване на дизайна на основните компоненти на продукта, производство на вакуумно-плътна плоча и електронно- оптичен преобразувател.

дисертация, добавена на 24.11.2010 г


Има две основни групи рентгенови телевизионни системи (RTS): за флуороскопия и за радиография. Блокова схема на аналогов RTS, устройство на електронно-оптичен преобразувател. Формиране на телевизионен растер, структурна схема на видеоканал.

тест, добавен на 13.01.2011 г


Проектиране на предавател на телевизионна радиостанция с разделно усилване на аудиосигнали (честотна модулация) и видеосигнали на системата SECAM D/K. Определяне на броя на етапите на усилване, избор на опция за резервиране за непрекъсната работа.

курсова работа, добавена на 25.06.2015 г


Настроики регулирана система, трансферна и амплитудно-честотна функция, графика преходен процес. Построяване на логаритмичната характеристика на системата за автоматично управление. Синтез на паралелен коригиращ блок и програмно устройство.

курсова работа, добавена на 20.10.2013 г


Характеристики на електрически схематична диаграмапредавател на телевизионна система. Принцип на действие на демодулатора. Показатели и характеристики печатна електронна платка. Изходна мощност на пътя на изображението и звука. Автоматично регулиране на нивото на мощността.

Излъчваните TVS се характеризират със стандартизация на параметрите на разлагане, сигнали, видове модулация, честотни диапазони на предаване и наличие на звук. Програмите за телевизионно излъчване се създават от телевизионни центрове.

Телевизионните предавания използват две носещи честоти. В съответствие с GOST 7845-79 относно основните параметри на телевизионна система за излъчване, един от тях - носещата честота на изображението - е амплитудно модулиран от пълноцветен телевизионен сигнал, като минималната амплитуда на носещата съответства на нивото на бялото, а максималната до нивото на сигнала

синхронизация В този случай импулсният шум е по-малко забележим, тъй като се появява на изображението главно под формата на тъмни точки. Шумоустойчивостта на синхронизацията се увеличава по време на предаване на сигнали, които излъчват максимална мощност. Модулационната характеристика на предавателя се използва по-пълно, тъй като е разрешено използването на неговите нелинейни участъци при предаване на сигнали за синхронизация. Носещата честота на звука се модулира по честота от аудио сигнала

Разделяне на носещите честоти на звук и изображение в различни страниразличен. Тя е 6,5 MHz в страните-членки на Международната организация за радиоразпръскване и телевизия, включително СССР; 4,5 MHz - инч американски стандарт; 5,5 MHz - в някои страни Западна Европаи 6.0 MHz - в Англия. Носителят на изображението е с по-ниска честота от носителя на звука.

В момента в СССР се използват 12 радиочестотни канала в метровия диапазон на дължината на вълната (48,5-230 MHz) и се разработват радиочестотни канали в дециметровия диапазон (470-790 MHz). Поради частичното потискане на честотите на долната странична лента на сигнала на радиоизображението, на всеки канал е разпределена честотна лента от 8 MHz. В света се използват основно два стандарта за телевизионно сканиране: европейски 625 реда при 25 кадъра в секунда и американски 525 реда при 30 кадъра в секунда. Използва се презредова декомпозиция с две полета на кадър и формат 4/3 кадър.

Три цветни телевизионни системи са стандартизирани за телевизионно излъчване: NTSC, SECAM и PAL. Системата NTSC е разработена в САЩ. Неговият стандарт е приет през 1953 г. и впоследствие се използва в Япония, Канада и други страни на американския континент. В резултат на последващи изследвания съветските - Френска система SECAM, приета за излъчване в СССР, Франция, повечето социалистически страни и редица страни от Северна Африка, и западногерманската система PAL, използвана в редица западноевропейски страни. Редовното цветно излъчване чрез системите SECAM и PAL започва през 1967 г.

На всички системи информация за цветапредавана на подносеща, разположена във високочестотната част на спектъра на сигнала за яркост. Системите се различават една от друга по методите за модулиране на цветната подносеща, вида на сигналите за цветна разлика и реда на тяхното предаване.

В системите NTSC и PAL всяка линия предава два сигнала за разлика в цвета (например ), модулиращи едновременно една и съща честота на подносеща честота в два балансирани модулатора. Цветната подносеща се подава към модулаторите с фазово изместване от 90°, т.е. в квадратура. Този метод на двойна модулация се нарича квадратурна модулация. Получено люлеене

получена от добавянето на две балансирани-модулирани трептения в квадратура се оказва модулирана по амплитуда и фаза.По този начин квадратурната модулация е амплитудно-фазова модулация, където амплитудата носи информация за наситеността на цвета, а фазата - за неговия цвят тон. Разделянето на сигнала от приемащата страна се постига чрез синхронно откриване.

E сигналите се използват като сигнали за цветова разлика в системата NTSC, а в системата PAL - [вж. (3.46) и (3.43)]. Отличителна черта на системата PAL, която подобрява нейната производителност в сравнение със системата NTSC, е фазовото превключване на цветната подносеща в канала на сигнала за разлика в червения цвят от линия към линия с ±90°.

В системата SECAM сигналите не се предават едновременно. Те се редуват от ред на ред, модулирайки носителя на цвета по честота. За подобряване на характеристиките на системата е въведено амплитудно преакцентиране на цветния сигнал.

В оборудването на телевизионните центрове, които използват различни видовеизточници на телевизионни сигнали: предавателни камери, филмови, слайд и епи проектори, генератори на електронни тестови таблици със съответните канали за усилване и обработка на сигнала. Процесът на обработка започва в предавателната камера и продължава в канала на камерата. Той включва корекция на затихването на високочестотните компоненти на сигнала в кабела на камерата, изкривяването на блендата и неравномерността на сигнала в полето на изображението, въведени от фотоволтаиците, както и амплитудните характеристики на системата, фиксиране на нивото на черното в сигнала и смесване на затихващи импулси обратни ударисканира в кинескоп.

Всеки канал на система за цветно телевизионно излъчване завършва с енкодер и образува пълен цвят телевизионен сигнал. Този принцип на генериране на единичен сигнал прави възможно универсалното управление на изходния работен сигнал, без допълнителна обработкаможе да се доставя от радиопредавател.