РОБОТОТЕХНИКА

УСИЛЕНИЕ КОНТРАСТА В СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ

Для того чтобы обеспечить усиление контраста по двум коор­динатам в устройстве, имитирующем глаз и содержащем скани­рующую систему, например передающую телевизионную трубку [34], необходимо использовать две отдельные системы.

Рассмотрим телевизионное сканирование. Усиление контраста здесь может осуществляться по горизонтали, вдоль каждой строки, а также по вертикали, от каждой строки к каждой последующей. Методы, используемые для этих двух различных видов усиления, в основном одинаковы. Изменяющийся во времени сигнал, полу­ченный при сканировании, задерживается на различные времен­ные интервалы; задержанный и незадержанный сигналы склады­ваются и вычитаются в определенных пропорциях.

В качестве примера рассмотрим структурную схему усиления контраста по вертикали, показанную на рис. 12.2. Этот процесс приводит к выходному сигналу

[^л_1 — {Ln - f - L„_2)] к - f - Ln_i,

где Ln — выходной сигнал от сканирования строки п и т. д., a k — постоянная. Этот выходной сигнал можно записать в виде

— kLn 4- (1 — k) Lrt_i — kLn_2.

Такой подход можно использовать для усиления контраста как по вертикали, когда требуемая задержка равна временной про­должительности одной строки, так и по горизонтали, когда тре­буются задержки всего лишь порядка временной продолжитель­ности одного элемента. В первом случае необходима большая точность задержки, во втором случае можно использовать простые пассивные контуры, правда, с введением фазоинвертирующих усилителей. Этот метод похож на метод, описанный в [36].

Ц-г

Линия задержки

Рис. 12.2. Структурная схема усиления контраста

Хотя телевизионные передающие трубки и кажутся идеаль­ными устройствами для использования в визуальной системе робота, с ними связан целый ряд трудностей. Прежде всего они должны быть тщательно защищены от возможного повреждения, вызываемого, например, чрезмерным засвечиванием. Долговеч­ность передающих телевизионных трубок очень ограничена, вследствие чего нежелательно их непрерывное использование в визуальной системе работа. Некоторые трубки страдают от «прожигания» изображения на чувствительной поверхности, если их экспонировать продолжительное время перед неизменяю - щейся яркой сценой.

Несмотря на то что передающие трубки сейчас намного де­шевле, чем несколько лет назад, все еще сохраняется потребность в более дешевой системе, с большим сроком службы. Иногда роботу приходится работать в среде, где он сам должен обеспечи­вать себе освещение; в таких случаях заслуживают рассмотрения системы с бегущим лучом.

Несколько лет назад автор участвовал в создании такой си­стемы, предназначенной для использования в опасных промыш­ленных средах, где ограниченная продолжительность жизни передающих телевизионных трубок служила серьезным препят­
ствиеМ для их применения. В этой системе телевизионная трубка проекционного типа создавала визуальный растр, который проек­тировался на рассматриваемую сцену. Отраженный от сцены свет улавливался фотоумножителем. Первые результаты, полученные при работе с этой системой, были неутешительными, однако замена проекционной трубки на трубку со специальным люмино­фором, значительно улучшила результаты. К сожалению, тре­бующиеся для этих трубок высокие напряжения и малые возмож­ности их приобретения делают такое решение неприемлемым для использования в современных системах.

В настоящее время получили распространение интегральные системы сетчаток, содержащие большое количество фотоэлементов.