Устройство обработки изображения с дублированием каналов

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к процессорному устройству обработки и формирования видеоизображений и предназначена для использования в системах наблюдения и регистрации изображений. Устройство обработки изображения с дублированием каналов состоит из блока фотоприемника, формирующего входной сигнал, аналоговых и цифрового коммутаторов, генераторов контрольного сигнала, аналого-цифровых преобразователей, блоков обработки сигналов и выбора каналов, в который дополнительно введены дублирующий канал обработки информации и блок выбора каналов. Блок фотоприемника через коммутаторы соединен с входами двух аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выходы АЦП подключены к входам блоков обработки, блоки обработки с помощью цифрового коммутатора соединены с выходом устройства, поэтому устройство останется работоспособным при отказе одного из дублированных блоков (коммутатора, аналогово-цифрового преобразователя, генератора тест-сигнала), а также при выходе из строя одного из трех блоков обработки. Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности устройства обработки изображения, за счет возможности определения неисправности с минимальной задержкой.

Полезная модель относится к процессорному устройству обработки и формирования видеоизображений и предназначена для использования в системах наблюдения и регистрации изображений.

В радиотехнике используются различные способы повышения надежности и помехоустойчивости систем приема и обработки аналоговых и цифровых сигналов и регистрации изображений. К ним относятся методы селекции движущихся объектов, наложения кадров и накопления информации с целью снижения уровня шумов, использования тестовых или контрольных сигналов для проверки работоспособности и подстройки систем и др.

Известно устройство и способ коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования исходного сигнала (см. RU 2352060, H03M 1/10, 10.04.2009), состоящее из генератора тактовых импульсов, коммутатора аналоговых сигналов, аналого-цифрового преобразователя, регистров памяти, сумматора и блока управления. Техническим результатом является повышение быстродействия и точности преобразования. Для этого применяются режимы периодического тестирования и коррекции (подстройки) преобразователя. Во время тестирования устройства входной сигнал блокируется. Недостатком устройства является сложность адаптации к обработке и регистрации изображений.

Известно устройство обработки изображения (см. RU 2446617, H04N 7/32, H04N 5/92, 27.03.2012), состоящее из модуля получения кадров движущегося изображения, модуля прогнозирования движения, модуля расчета величины различия кадров и модуля генерирования изображений, в котором обработка изображения осуществляется путем генерирования изображений с высоким пространственным разрешением, и предотвращаеся добавление шумов к высокочастотному компоненту изображения.

Основными недостатками этого устройства являются большие затраты времени на обработку изображений и соответственно повышенные требования к быстродействию системы, отсутствие решений по повышению надежности устройства.

Наиболее близким по техническому решению является принятое за прототип устройство буферизации и синхронизации для обработки непрерывного сигнала (см. SU 1812885, G06F 17/00, G01S 13/00, 27.06.1996), состоящее из формирователя входного сигнала, контрольного генератора, временного синхронизатора, блоков коммутации и оперативной памяти. В устройстве используются два режима работы, позволяющие повысить надежность устройства. В первом обеспечивается тестирование работоспособности узлов и блоков, во втором - прием и обработка информации.

Основным недостатком этого устройства является последовательное переключение режимов тестирования, имитации работы и измерения, что ограничивает быстродействие и надежность.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности устройства.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности устройства обработки изображения без ограничения быстродействия за счет дублирования каналов приема и преобразования информации, возможности определения неисправности отдельных блоков и переключения каналов.

Для достижения указанного выше технического результата предложено устройство обработки изображения с дублированием каналов, состоящее из фотоприемника, формирующего входной сигнал, аналоговых и цифрового коммутаторов, генераторов контрольного сигнала, аналого-цифровых преобразователей, блоков обработки сигналов, в которое дополнительно введены дублирующий канал обработки информации и блок выбора каналов, причем фотоприемник через аналоговые коммутаторы соединен с входами двух аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выходы АЦП подключены к входам двух блоков обработки сигналов, выходы которых подключены к третьему блоку обработки сигналов, указанные блоки обработки через блок выбора каналов помощью цифрового коммутатора соединены с выходом устройства. Устройство останется работоспособным при отказе одного из дублированных блоков (коммутатора, аналогово-цифрового преобразователя, генератора тест-сигнала), а также при выходе из строя одного из трех блоков обработки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства обработки изображения с дублированием каналов, где:

1 - фотоприемник;

2, 3 - блоки аналоговых коммутаторов;

4, 5 - блоки генераторов тест-сигналов;

6, 7 - блоки аналогово-цифрового преобразования;

8, 9, 10 - блоки обработки сигналов;

11 - блок выбора каналов;

12 - цифровой коммутатор.

Устройство работает следующим образом:

Устройство имеет два режима работы: обработка сигнала и тестирование. Данные режимы переключаются в соответствии с сигналом от фотоприемника 1. Аналоговый видеосигнал фотоприемника состоит из интервалов передачи информации о строках изображения и интервалов строчного гашения.

Во время интервала передачи информации включается режим обработки сигнала. При этом аналоговые коммутаторы 2, 3 передают сигнал от фотоприемника 1 к аналогово-цифровому преобразователю 6, 7.

Далее цифровой сигнал поступает на блоки обработки сигналов 8, 9 и через цифровой коммутатор 12 на выход устройства.

Во время интервалов строчного гашения устройство работает в режиме тестирования. При этом аналоговые коммутаторы 2, 3 передают на выход сигнал от генераторов тест-сигнала 4, 5. Далее он поступает на аналогово-цифровые преобразователи 6, 7 и блоки обработки 8, 9. Каждый из двух блоков обработки 8, 9 транслирует принятый сигнал в остальные блоки обработки. Таким образом, все три блока обработки 8, 9, 10 имеют на входе цифровые сигналы с двух каналов. Они декодируют принятый тест-сигнал, сравнивают его с образцом и принимают решение об исправности каждого из двух каналов обработки. Эта информация поступает на вход блока выбора каналов 11.

Блок выбора каналов 11 определяет тот канал, по которому было принято большее количество решений о его исправности. Таким образом, при выходе из строя любого из трех блоков обработки принимается верное решение о выборе исправного канала. В соответствии с ним происходит переключение цифрового коммутатора 12, который передает на выход информацию с выбранного канала обработки.

Таким образом, предлагаемая схема позволяет повысить надежность устройства. Устройство останется работоспособным при выходе из строя одного из дублированных блоков (коммутатора, аналогово-цифрового преобразователя, генератора тест-сигнала), а также при выходе из строя одного из трех блоков обработки. Данный метод повышения надежности позволяет определить неисправность и переключить блоки, т.к. тестирование производится перед каждой строкой изображения. При переключении каналов не происходит искажения информации, т.к. передача обработанных данных происходит после тестирования каналов.

Устройство обработки изображения с дублированием каналов, состоящее из фотоприемника, формирующего входной сигнал, аналоговых и шарового коммутаторов, генераторов контрольного сигнала, аналого-цифровых преобразователей, блоков обработки сигналов, отличающееся тем, что в него дополнительно введены дублирующий канал обработки информации и блок выбора каналов, причем фотоприемник через аналоговые коммутаторы соединен с входами двух аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выходы АЦП подключены к входам двух блоков обработки сигналов, выходы которых подключены к третьему блоку обработки сигналов, указанные блоки обработки через блок выбора каналов с помощью цифрового коммутатора соединены с выходом устройства.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх