WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«Основы и системы прикладного телевидения Методические указания к лаборатоным работам Санкт-Петербург 2012 Содержание 1 Исследование характеристик передающей камеры на ПЗС матрице. 4 2 ...»

-- [ Страница 1 ] --

А.А. Горбачёв, С.Н. Ярышев

Основы и системы прикладного телевидения

Методические указания к лаборатоным работам

Санкт-Петербург

2012

Содержание

1 Исследование характеристик передающей камеры на ПЗС матрице............. 4

2 Исследование работы генераторов строчной и кадровой разверток............ 11

3 Исследование телевизионного синхрогенератора

4 Исследование параметров и характеристик видеосигнала

5 Изучение камеры на основе КМОП-фотоприемника

6 Изучение камеры сверхвысокой чувствительности (ночного peжима) и способов управления чувствительностью

7 Изучение работы телевизионной камеры на ФПЗС

3 1 Исследование характеристик передающей камеры на ПЗС матрице Цель работы:

Ознакомление с принципом работы, светосигнальными и частотными характеристиками черно-белой передающей камеры на матрице ПЗС.

1. Краткие теоретические сведения:

Телевизионная передающая камера (ПК) построена на базе матричного прибора с зарядовой связью (ПЗС), осуществляющего преобразование оптического изображения объекта, находящегося в поле зрения объектива, в электрический сигнал, называемый видеосигналом, сигналом яркости или сигналом изображения. На выходе ПК формируется полный ТВ сигнал, состоящий из видеосигнала с замешанными в него импульсами гашения обратного хода строчной и кадровой развертки и соответствующими синхронизирующими импульсами. Таким образом, ПК может быть непосредственно присоединена к любому видеоконтрольному устройству или видеоусилителю стандартного телевизионного приемника.

В состав ПК, кроме матрицы ПЗС и объектива, входит устройство управления матрицей, формирующее необходимые фазные импульсы напряжения, синхрогенератор и предварительный видеоусилитель, в котором происходит замешивание в видеосигнал гасящих и синхронизирующих импульсов.

Известно, что работа ПЗС основана на двух принципах: накоплении зарядов в МОП-структурах или обратносмещенных фотодиодах и переносе зарядов в определенном направлении путем последовательной подачи фазных напряжений на соответствующие электроды с выводом зарядов в выходное устройство. Последнее осуществляет преобразование зарядов в напряжение (видеосигнал). Принцип накопления зарядов заключается в том, что кванты падающего света генерируют в полупроводнике (кремнии) электронно-дырочные пары, причем, дырки отталкиваются в подложку, а электроны накапливаются в обедненных областях. При этом накопленные заряды оказываются пропорциональными падающему световому потоку.





Процесс переноса зарядов зависит от организационной структуры матрицы. В прикладном ТВ используются матрицы двух типов: с кадровым и строчным переносом зарядов. Матрицы с кадровым переносом состоят из трех раздельных секций, а именно, секции накопления, секции памяти и выходного горизонтального регистра. Секции накопления и памяти имеют одинаковую структуру и размеры, но секция памяти, так же, как и выходной регистр, затемнена. Любой элемент секции накопления состоит из трех фазных электродов, каждый из которых представляет собой отдельную МОП-структуру. Чересстрочное разложение осуществляется путем накопления зарядов в течение первого полукадра в потенциальной яме под первым электродом, а в течение второго полукадра – под вторым. Во время обратного хода кадровой развертки заряды из секции накопления переносятся по вертикали в секцию памяти, расположенную под секцией накопления. Во время обратного хода строчной развертки заряды построчно переводятся в горизонтальный выходной регистр, из которого за время прямого хода строчной развертки поэлементно выводятся в выходное устройство.

Достоинствами рассмотренного типа ПЗС являются: относительная простота конструкции и технологии изготовления, полное использование площади секции накопления. К числу недостатков следует отнести то, что центры строк в пределах фоточувствительной поверхности матрицы оказываются расположенными неравномерно, поскольку третий фазовый электрод каждого элемента оказывается незадействованным при накоплении зарядов. Недостатком является также и существенный вертикальный смаз ярких деталей изображения, поскольку во время переноса зарядов из секции накопления в секцию памяти световой поток продолжает генерировать неосновные носители. При этом, в худшем положении оказываются верхние строки, поскольку соответствующие заряды должны полностью преодолеть столбцы секции накопления. Кроме того, общее количество переносов, в этом случае, будет максимальным, что ухудшает неэффективность переноса, равную q 1, qn где q0 – первоначальный заряд, находящийся под фазным электродом в потенциальной яме, qn – перенесенный заряд.

Нетрудно показать, что вследствие малости величины где n – число единичных переносов заряда.

Для регистров с поверхностными каналами неэффективность единичного переноса 103 10 4, а с объемными каналами 10 5.

В матрице со строчным переносом вертикальные столбцы секции накопления чередуются с вертикальными столбцами защищенной от света секции памяти. В качестве накопительных элементов используются емкости переходов обратносмещенных фотодиодов, количество которых в каждом столбце равно числу строк разложения. Накопленные заряды в нечетных и четных строках попеременно в каждом полукадре переносятся в потенциальные ямы, образованные под расположенными рядом электродами вертикального регистра секции памяти (рис. 1.1). Перенос осуществляется во время обратного хода кадровой развертки путем подачи повышенного потенциала на один из электродов регистра.





Рисунок 1.1 – Схема матрицы со строчным переносом заряда: 1 – столбец секции накопления, 2 – вертикальный регистр памяти, 3 – выходное Перенос строк в выходной горизонтальный регистр и вывод зарядов в выходное устройство осуществляется так же, как и в матрице с кадровым переносом.

Следует отметить, что в матрице, со строчным переносом, центры строк всегда располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга, а смаз изображения оказывается намного меньше, чем в матрицах с кадровым переносом. Недостатком рассмотренных матриц является неполное использование светового потока, поскольку часть его приходится не на фотодиоды, а на защищенные от света вертикальные регистры секции памяти. Для снижения этого недостатка и соответственно повышения световой чувствительности матрицы в некоторых моделях используется технология нанесения на поверхность кристалла микролинз, концентрирующих световой поток на фотодиодах.

2. Описание лабораторной установки:

В состав лабораторной установки по исследованию ПК на матрице ПЗС (рис. 1.2) входят, кроме самой ПК с блоком питания, также видеоконтрольное устройство (ВКУ), осциллограф, пульт управления камерой и тест-таблица. Сигнал с ПК поступает на ВКУ для визуального наблюдения изображения тест-таблицы и на осциллограф, имеющий блок выделения строки и позволяющий анализировать сигналы на различных участках изображения, воспроизводимого на экране ВКУ. Перед ПК установлена стандартная таблица 0249 или специальная таблица, предназначенная для снятия частотно-контрастных характеристик.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ САМОСТОЯТЕЛЬНО ВКЛЮЧАТЬ ПРИБОРЫ

УСТАНОВКИ БЕЗ ЛАБОРАНТА!

3. Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с функциональной схемой установки (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Функциональная схема установки: О – объектив, СГ – синхрогенератор, ВКУ – видеоконтрольное устройство, 2. Ознакомиться с органами управления осциллографа ОСЦ и принципом его работы.

3. Для расчета освещенности изображения белого поля тест-таблицы (освещенности "в белом") в плоскости матрицы можно пользоваться формулой где E0 – освещенность тест-таблицы, измеряемая люксметром, – коэффициент отражения белого поля таблицы (0,8), о – коэффициент пропускания объектива о=0,8, D/f – относительное отверстие объектива, устанавливаемое при исследованиях.

Определение отношения сигнал/шум на выходе камеры (входе ВКУ) следует производить по формуле где Uс – напряжение сигнала, измеряемого по осциллографу, Uш_эф и Uшб – эффективное значение напряжения шума и максимальное напряжение, соответствующее измеряемой на белом фоне “шумовой дорожки”, Kп – коэффициент, учитывающий соотношение между этими напряжениями и называемый пикфактором шумов (для «нормального» распределения шумов Kп=6,5) (рис. 1.3).

4. Включить установку в присутствии преподавателя или лаборанта.

5. Снять зависимости свет-сигнал Uс=f1(Eф) передающей камеры, соблюдая следующую последовательность операций:

а) выставить изображение стандартной испытательной таблицы, на экране ВКУ, для чего, перемещая камеру или таблицу, полностью вписать изображение в размеры экрана кинескопа;

б) установить путем изменения диафрагменного числа объектива и освещенности E0 освещенность ПЗС Eфmax, при которой сигнал Uс и отношение сигнал/шум max на выходе камеры от крупной детали изображения (прямоугольник в центре таблицы) относительно белого фона становятся максимальными, освещенность таблицы замеряется люксметром и затем остается постоянной;

в) отрегулировать яркость свечения экрана кинескопа таким образом, чтобы с одной стороны просматривалось не менее 5-6 градаций яркости по градационному клину, а с другой стороны продольная разрешающая способность mр была близка к максимальной (предельной). Зафиксировать это значение mр визуально и с помощью осциллографа. В процессе дальнейших экспериментов яркость экрана не изменять (отрегулировано лаборантом);

г) изменяя освещенность Eф путем диафрагмирования объектива, снять требуемые зависимости, занося результаты измерений сигнала и шума и расчетов в таблицу 1. Внести результаты измерений п. 5 (б) в таблицу 1.1.

Таблица 1. Сделать выводы о степени линейности характеристик свет-сигнал, влиянии на них -корректора, динамическом диапазоне передаваемых яркостей (освещенностей таблицы), зависимости напряжения шума от освещенности.

Примечание 1. При исследовании светосигнальных характеристик ПК следует иметь ввиду, что их форма и протяженность рабочего участка будут зависеть от светосигнальной характеристики матрицы ПЗС и от амплитудной характеристики камерного видеоусилителя. В состав последнего входит специальное нелинейное звено – гамма-корректор, служащий для придания результирующей градационной характеристики системы ПК-ВКУ определенной формы.

2. Уровень шумов на выходе ПК при различных освещенностях зависит от формы ее светосигнальной характеристики и, соответственно, положения переключателя -корректора. Если характеристика свет-сигнал близка к линейной, т.е. 1 (рис. 1.3, а), то, с увеличением освещенности тест-объекта и, следовательно, видеосигнала «в белом», уровень шума должен также несколько увеличиваться за счет фотонной составляющей шумов матрицы ПЗС (рис. 1.3, в). При 1 (рис. 1.3, б) коэффициент усиления видеоусилителя будет понижаться с увеличением сигнала, что приведет к уменьшению уровня шумов на выходе ПК по сравнению с уровнем шумов при малых сигналах (рис. 1.3, г).

Рисунок 1.3 – Амплитудная характеристика гамма-корректора 6. Определение ЧКХ передающей камеры Экспериментальное определение частотно-контрастной характеристики ПК производится путем измерения относительной глубины модуляции выходного сигнала Mс в зависимости от пространственной частоты m, выраженной в твл. За относительную глубину модуляции сигнала принимается величина где Uсм – размах сигнала от отдельных групп штрихов тест-таблицы, соответствующих определенной пространственной частоте m, Uс – размах сигнала от крупной детали (прямоугольник на краю таблицы).

Последовательность действий:

а) С помощью органов управления осциллографа выделить строку, в которой находятся группы штрихов тест-таблицы и прямоугольник на краю таблицы.

б) Замерить величину размаха сигнала Uсм для каждой пространственной частоты, представленной на штриховой мире группами из нескольких штрихов, и записать полученные данные в таблицу 1.2.

Определить величину Uс. Вычислить значения Mс и также указать их в таблице 1.2.

Таблица 1. в) Построить частотные характеристики Mс=f(m).

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Значения измеренных и рассчитанных параметров.

2. Графики зависимостей Uс=f1(Eф), /m=f1(Eф), Mс=f(m).

3. Выводы по работе.

Вопросы для контроля 1. Состав телевизионной камеры, построенной на базе матричного прибора с зарядовой связью.

2. Назовите количество и название секций в матрице с кадровым переносом.

3. Перечислите достоинства и недостатки ПЗС матриц с кадровым переносом.

4. Устройство ПЗС матрицы со строчным переносом.

5. Перечислите достоинства и недостатки ПЗС матриц со строчным переносом.

Литература 1. Грязин Г.Н. Основы и системы прикладного телевидения: Учеб.

пособие для вузов / Г.Н. Грязин; Под ред. Н.К. Мальцевой. – СПб.:

Политехника, 2011. – 274 с.

2. Грязин Г.Н. Системы прикладного телевидения: Учеб. пособие для вузов. – СПб.: Политехника, 2000. – 277 с.

3. Джакония В.Е. и др. Телевидение. Радио и связь, 2 Исследование работы генераторов строчной и кадровой разверток Цель работы: практическое подтверждение теории работы генераторов строчной и кадровой разверток.

Теория работы генератора строчной развертки (ГСР) и генератора кадровой развертки (ГКР) изложена в конспекте лекций и в [1].

ВНИМАНИЕ!

ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВКЛЮЧАТЬ ПРИБОРЫ ДО ОЗНАКОМЛЕНИЯ С

НАСТОЯЩИМ ОПИСАНИЕМ! ПРИБОРЫ НЕ ДОЛЖНЫ РАБОТАТЬ

ВХОЛОСТУЮ.

ОПИСАНИЕ МАКЕТА

При проведении лабораторной работы студентам следует с помощью осциллографа проанализировать сигналы, поданные с ГСР и ГКР видеоконтрольного устройства ВК23 (ВКУ) на контрольные гнезда Г1, Г2, ГЗ, Г4. Кроме ВКУ и осциллографа в состав лабораторного макета входит генератор ТВ сигналов.

СООТВЕТСТВИЕ КОНТРОЛЬНЫХ ГНЕЗД УЧАСТКАМ СХЕМЫ

ГСР предназначен для создания пилообразного тока, протекающего в строчных отклоняющих катушках. В состав ГСР входят запускающий каскад, задающий генератор, собранный но схеме мультивибратора, предвыходной каскад и оконечный каскад (рис. 2.1).

ССИ СОК

ЗК ЗГ ВК

Рисунок 2.1 – Структурная схема ГСР: ЗК – запускающий каскад, ЗГ – задающий генератор, ПУ – предварительный усилитель, Тр – трансформатор, ВК – выходной каскад, СОК – строчная отклоняющая Синхронизирующий импульс положительной полярности с частотой следования 15625 Гц после дифференцирования поступает на усилитель-ограничитель, с выхода которого снимается импульс, запускающий мультивибратор. На гнездо Г1 подается сигнал с выхода мультивибратора.

Импульс с мультивибратора положительной полярности подается на предвыходной каскад. Связь между предвыходным и выходным каскадами – трансформаторная. Выходной каскад выполнен по схеме с двухсторонним ключом. Для линеаризации отклоняющего тока в цепь отклоняющих катушек включен регулятор линейности, использующий принцип насыщающейся индуктивности. Сигнал, идущий на отклоняющие катушки, подан на (Г3). Отклоняющие катушки подключены к выходному каскаду через автотрансформатор. Такое подключение позволяет увеличить размах исходного импульса для высоковольтного выпрямителя.

Вторичная обмотка высоковольтного трансформатора настроена на третью гармонику импульса обратного хода развертки. Импульс приобретает характерную двугорбую форму с провалом посередине величиной 0,2-0,3 от всего размаха (Г2). Такая настройка увеличивает размах импульса обратного хода на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора.

ГКР предназначен для электромагнитного отклонения по вертикали луча электронно-лучевой трубки ВКУ. К гнезду Г4 подведен сигнал с выходного каскада. Потенциометр Р2 «размер кадров» включен последовательно с отклоняющими катушками (см. рис. 2.2).

БК ЗГ КОК

Рисунок 2.2 – Структурная схема ГКР: ЗК – запускающий каскад, ЗГ – задающий генератор пилообразного напряжения, ЭП – эмиттерный повторитель, СС – схема сравнения, ВК – выходной каскад, КОК – кадровые

РАСПОЛОЖЕНИЕ ГНЕЗД И РЕГУЛИРОВОК

Все контрольные гнезда расположены на верхней панели кожуха ВКУ.

Для анализа сигналов с ГСР необходимо подключать вход осциллографа к гнездам Г1, Г2, ГЗ, а для анализа сигнала с ГКР – к гнезду Г4. При анализе сигнала с ГКР надо пользоваться регулировкой Р1 на верхней панели ВКУ и Р2 на правой боковой панели ВКУ.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с макетом, соответствием гнезд и сигналов и другим вышеизложенным материалом.

2. В ПРИСУТСТВИИ ЛАБОРАНТА включить осциллограф, генератор ТВ сигналов и ВКУ. После появления на экране ВКУ изображения шахматного поля в гнездо "земля" макета вставить штекер "земля" осциллографа. Следует учесть, что сигналы поступающие на вход осциллографа уменьшаются делителем в 10 раз.

3. Исследовать работу ГСР.

Установить на осциллографе переключатель длительности развертки в положение 20 мкс а переключатель амплитуд – 0,1 В/см и подключить вход осциллографа к гнезду Г1. Зарисовать сигнал с экрана осциллографа, снять его амплитудные и временные параметры.

Установить переключатель развертки в положение 10 мкс, переключатель амплитуд – в положение 5 В/см. Соединить вход осциллографа с Г2, зарисовать сигнал с экрана осциллографа, снять его амплитудные и временные параметры.

Установить переключатель развертки в положение 20 мкс, переключатель амплитуд – в положение 0,5 В/см. Подключить вход осциллографа к Г3, зарисовать сигнал, снять его амплитудные и временные параметры.

Регулировкой Р2 В ПРИСУТСТВИИ ЛАБОРАНТА обеспечить необходимый размер изображения в центральной части экрана кинескопа.

При правильном положении потенциометра Р2 изображение на экране ВКУ должно занимать по вертикали всю высоту (клетки не должны уходить за пределы экрана) а по горизонтали изображение должно заходить за пределы экрана, так как формат экрана 3:4, а формат кадра 4:5.

Оценить линейность изображения в углах экрана кинескопа ВКУ, измеряя стороны клеток. Определить величину нелинейных искажений изображения шахматного поля по горизонтали (формулу см. ниже).

4. Исследование работы ГКР.

Установить переключатель длительности развертки в положение 5 мс, переключатель амплитуд – 0,1 В/см.

Подать на вход осциллографа сигнал с Г4. Регулировкой Р обеспечить размер изображения, чтобы в центральной части экрана клетки шахматного поля имели равные стороны. Изменяя В ПРИСУТСТВИИ ЛАБОРАНТА положение Р1, оценить сигнал, наблюдаемый на экране осциллографа, и сопоставить его изображение на экране ВКУ для двух положений Р1. Одно положение Р1 соответствует максимальному приближению участка пилообразного сигнала на экране осциллографа к прямой линии. Другое – соответствует искривленной форме участка пилообразного сигнала.

Зарисовать изображение с экрана ВКУ и соответствующий сигнал с экрана осциллографа. Указать линейные размеры клеток изображения по вертикали в верхней, средней и нижней частях экрана ВКУ.

Определить величину нелинейных искажений изображения шахматного поля по вертикали.

Формулы расчета:

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Осциллограммы с необходимыми пояснениями.

2. Значения измеренных и рассчитанных параметров.

3. Выводы по оценке работы блоков разверток.

Вопросы для контроля 1. Как работает схема генератора строчной развертки.

2. Опишите структурную схему генератора кадровой развертки.

3. Какие искажения изображения измеряются в данной работе.

4. Почему вторичная обмотка высоковольтного трансформатора настроена на третью гармонику импульса обратного хода развертки.

Литература 1. Грязин Г.Н. Основы и системы прикладного телевидения: Учеб.

пособие для вузов / Г.Н. Грязин; Под ред. Н.К. Мальцевой. – СПб.:

Политехника, 2011. – 274 с.

2. Грязин Г.Н. Системы прикладного телевидения: Учеб. пособие для вузов. – СПб.: Политехника, 2000. – 277 с.

3. Джакония В.Е. и др. Телевидение. Радио и связь, 3 Исследование телевизионного синхрогенератора Цель работы: ознакомление с особенностями построения и принципом работы телевизионного синхрогенератора.

Краткие теоретические сведения Генератор синхронизирующих импульсов (синхрогенератор, СГ) предназначен для обеспечения синхронной и синфазной работы передающей и приемной сторон телевизионного канала. СГ работает в автономном режиме с кварцевой стабилизацией частоты, обеспечивающей стабильность не хуже 5 104.

Структурная схема СГ приведена на рисунке 3.1.

Делитель 1: Рисунок 3.1 – Структурная схема синхрогенератора СГ состоит из хронизатора и формирующего устройства. В хронизаторе сигналы с задающего генератора (К1) частотой 1 МГц преобразуются в делителе частоты 1:64 в сигналы двойной строчной частоты 2fс=31250 Гц (К2) и строчной частоты fс=15625 Гц (К3), а в делителе частоты 1:625 в сигналы частоты fк=50 Гц (К5).

Задающий генератор построен на двух логических элементах «2И-НЕ», охваченных положительной обратной связью через кварцевый резонатор и конденсатор (рис. 3.2). Резистор образует отрицательную обратную связь, обеспечивающую активный режим работы микросхем.

Сигнал с задающего генератора подается на входы делителей 1:32 и 1:2, которые объединены в делитель 1:64, выполненный на сдвоенных J-K триггерах. J-K триггер – это триггер, имеющий как счетный вход C, так и входы J и K, управляющие счётным входом. Если потенциал «1» подан на вход J, а на K=0, то импульс на тактовом (счетном) входе устанавливает триггер в положение «1», если наоборот J=0, а K=1, то импульс на входе C устанавливает триггер в «0»; если же J=K=1, то импульс на входе C переводит триггер в противоположное состояние, т.е. триггер работает в нормальном счётном режиме.

Каждый триггер делителя уменьшает частоту входного импульса в два раза. Со входа делителя 1:32 (К2) сигнал частотой 2 f С подается на делитель 1:625.

В соответствии с принятым в России стандартом разложение должно быть чересстрочным: на z=625 строк при n=25 кадрах в секунду. При этом частота кадровой развертки оказывается равной fк=2n=50 Гц, а строчной fс=z·n=15625 Гц. Соотношение частот является дробным числом fс/fк=312, и равняется числу строк, приходящихся на один полукадр (одно поле разложения). Использование частоты 2fс=31250 Гц позволяет применить делитель импульсов для формирования частоты с целым коэффициентом деления 625. Делитель 1:625 состоит из четырех делителей 1:5, выполненных на J-K триггерах. Поскольку общий модуль счета делителя не кратен двум, приходится прибегать к введению в счетчик обратных связей.

Возможны два способа введения обратной связи. В первом случае импульсы обратной связи вводятся в качестве дополнительных на предыдущие триггеры, во втором случае происходит пропуск запускающих импульсов на предыдущие триггеры. Оба способа поясняются на рис. 3 на примере двухтриггерного счетчика с коэффициентом расчёта K=4.

Срабатывание каждого триггера происходит при подаче на его вход только положительных импульсов или перепадов напряжения. На рисунке 3.3, а показано деление частоты импульсов при отсутствии обратной связи.

Рисунок 3.3, б соответствует случаю, когда при обратной связи формируется дополнительный импульс из положительного перепада напряжения на входе второго триггера. Этот импульс, имеющий номер 4, и т.д., через цепь задержки подается на вход первого триггера. В результате, как видно из рисунков, счетчик работает с коэффициентом деления 1:3, т.е.

имеет место уменьшение коэффициента пересчёта по сравнению с простой схемой. Схема с пропуском запускающего импульса (рис. 3.3, в) отличается тем, что первый импульс обратной связи появляется на входе первого триггера во время поступления пятого запускающего импульса и нейтрализует его. В результате триггер опрокидывается (триггер переходит в противоположное состояние) только от шестого импульса, а коэффициент деления уменьшается до 1:5.

Рисунок 3.3 – Деление частоты импульсов при отсутствии обратной связи (а), при обратной связи с формированием дополнительного импульса (б), при обратной связи с пропуском запускающего импульса (в) В телевизионных СГ делители 1:25 и 1:5 обычно строятся по схеме с уменьшением коэффициента деления, причём в первом случае счетчик выполняется на пяти триггерах, а во втором на трёх. Для получения K= импульсы с выхода третьего триггера подаются на входы первого и второго.

С (К4) снимается высокочастотный сигнал, который управляет работой преобразователя напряжения питания +27 В в напряжение + 600 В, необходимое для работы электронно-лучевой трубки.

В формирующем устройстве образуются строчный (К7) и кадровый (К8) импульсы гашения, их смесь (К9), импульсы врезки (К12).

На рисунке 3.4 приведена часть видеосигнала со строчными гасящими (К7) и синхронизирующими (К3) импульсами. Для обеспечения запирания луча кинескопа во время обратного хода развертки гасящие импульсы должны своей вершиной находиться на уровне черного, что облегчает в дальнейшем их выделение методом амплитудной селекции и они не мешают передаче сигнала изображения.

Рисунок 3.4 – Часть видеосигнала со строчными гасящими и Кадровые гасящий (К8) и синхронизирующий (К6) импульсы в упрощенном виде приведены на рисунке 3.5. Гасящий импульс, достигая уровня черного, надёжно запирает электронный луч на время обратного хода кадровой развёртки. Длительность импульса гашения =1612 мкс, что обеспечивает перекрытие длительности обратного хода развертки и времени нестабильности начала и конца развёртки, обусловленных работой генератора.

Рисунок 3.5 – Упрощенный вид кадрового гасящего и синхронизирующего Если использовать упрощенные кадровые импульсы, то во время смены кадра в течении 1612 мкс генератор строчной развертки лишен синхронизации и может изменить частоту. Тогда потребуется несколько десятков синхроимпульсов и время на её восстановление. Вследствие этого несколько десятков строк в верхней части растра (начало прямого хода кадровой развёртки) окажется незасинхронизированными. Поэтому для получения устойчивых телевизионных изображений, необходимо, чтобы синхронизация генератора строк осуществлялась непрерывно, независимо от смены кадров. Для этого в кадровый импульс вводятся строчные синхроимпульсы, обеспечивающие непрерывность строчной синхронизации во время смены кадров (рис. 3.6).

Рисунок 3.6 – Состав кадрового гасящего импульса Строчные синхроимпульсы при непрерывной синхронизации располагаются на всём протяжении кадрового гасящего импульса, в том числе «нарезают» кадровый синхроимпульс. Эти импульсы называются импульсами врезки (К12). Импульсы, располагающиеся впереди и позади синхроимпульса, называются уравнивающими (К13).

Порядок выполнения:

К работе разрешается приступить только после тщательного ознакомления с вышеизложенными теоретическими сведениями!

1. Изучить принцип работы и схему СГ.

2. Включить питание макета (при этом должна загореться сигнальная лампа) и снять осциллограммы, замерив длительность и период T импульсов.

3. Сделать выводы, проанализировав данные.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Структурная схема СГ.

2. Принципиальная электрическая схема задающего генератора.

3. Результаты работы: осциллограммы напряжений, величины и T.

4. Выводы по работе.

Вопросы для контроля 1. Назначение и структурная схема синхрогенератора.

2. Назовите элементы, которые участвуют в создании делителей для синхрогенератора.

3. Как создать делитель с модулем деления не кратным двум.

4. Какие импульсы входят в кадровый гасящий импульс.

Параметры полного телевизионного сигнала согласно ГОСТ 7845-92:

Частота кадров, Гц – Частота полей, Гц – Период кадра, мс – Период поля, мс – Длительность КСИ, мкс – Длительность КГИ, мс – 1, Частота строк, Гц – Период строки, мкс – Длительность ССИ, мкс – 4, Длительность СГИ, мкс – Полное число строк в кадре – Активное число строк в кадре – Литература 1. Грязин Г.Н. Основы и системы прикладного телевидения: Учеб.

пособие для вузов / Г.Н. Грязин; Под ред. Н.К. Мальцевой. – СПб.:

Политехника, 2011. – 274 с.

2. Грязин Г.Н. Системы прикладного телевидения: Учеб. пособие для вузов. – СПб.: Политехника, 2000. – 277 с.

3. Джакония В.Е. и др. Телевидение. Радио и связь, 1986.

4 Исследование параметров и характеристик видеосигнала Цель работы:

- изучить основные составляющие видеосигнала и их назначение;

- определить основные параметры и характеристики видеосигнала.

При выполнении работы предполагается, что студент имеет минимальные навыки работы с персональным компьютером в операционной системе Windows XP, а также знаком с текстовым процессором MS Word.

Краткие теоретические сведения Под видеосигналом понимается электрический сигнал специальной формы, посредством которого передается телевизионное изображение.

Видеосигнал, принятый для использования в настоящее время в РФ описывается ГОСТ 7845-92. Стандарт регламентирует параметры и характеристики используемого телевизионного изображения и электрического сигнала, используемого для передачи от источника телевизионного изображения к приемнику. Это позволяет добиться совместимости телевизионных устройств по видеосигналу.

Источником видеосигнала является формирователь видеосигнала. В качестве последнего могут выступать телевизионные камеры любого типа, устройства видеозаписи (видеомагнитофоны, DVD-проигрыватели, компьютеры с ТВ видеовыходами и пр.).

Приемником видеосигнала являются устройства отображения видеоинформации, в частности телевизоры и видеомониторы, работающие на любом принципе (ЭЛТ, ЖК, плазменная панель), а также устройства видеозаписи (видеомагнитофоны, записывающие DVD-проигрыватели, видеорегистраторы систем видеонаблюдения).

Данный видеосигнал является аналоговым.

Мгновенное значение освещенности на фоточувствительной поверхности телевизионного фотоприемника преобразуется в мгновенное значение напряжения на выходе этого фотоприемника. Таким образом, в видеосигнале напряжение пропорционально яркости в данной точке изображения. Эта часть видеосигнала носит название сигнала яркости и используется для передачи черно-белого видеосигнала или сигнала яркости в цветном видеосигнале. Диапазон передаваемых значений яркости определяется уровнем черного и уровнем белого сигналов в видеосигнале.

Уровень черного является минимальным сигналом яркости и соответствует уровню синхроимпульсов. Он же одновременно является и опорным сигналом. Уровень белого соответствует максимальному уровню передаваемой яркости (рис. 4.1).

Кроме сигнала яркости в видеосигнале присутствуют служебные составляющие, обеспечивающие синхронизацию сигнала между источником и приемником.

Существуют два типа сигналов синхронизации – строчные и кадровые.

Сигналы кадровой синхронизации обеспечивают передачу информации о времени начала каждого поля телевизионного изображения в видеосигнале, а также информацию о типе этого поля (четное или нечетное).

В соответствии с ГОСТ 7845-92 период импульсов кадровой синхронизации составляет 20 мс.

Сигналы строчной синхронизации необходимы для обеспечения временной привязки строк внутри сигнала поля. Положение этих сигналов в видеосигнале соответствуют началу каждой строки в телевизионном поле.

Период строчных синхроимпульсов составляет 64 мкс.

Рисунок 4.1 – Форма видеосигнала за периоды строки (а) и кадра (б) Кроме сигналов синхронизации имеются гасящие импульсы кадров и строк. Они имеют те же периоды, что и синхронизирующие импульсы, но от последних отличаются длительностью. На рисунке 4.1 они обозначены как zгас и kгас. Используются эти сигналы для гашения луча ЭЛТ при обратном ходе строчной и кадровой развертки.

Кадровый синхроимпульс имеет врезки длительностью 4,7 мкс а перед ним и после него передаются уравнивающие импульсы длительность 2,35 мкс. Частота следования уравнивающих импульсов и врезок в два раза выше, чем строчная частота (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 – Подробная структура кадрового синхроимпульса В случае использования цветного изображения в видеосигнал дополнительно включаются сигналы цветности и цветовой синхронизации.

В настоящее время используются три стандарта цветного видеосигнала – SECAM, PAL и NTSC.

Во всех трех стандартах используется модуляция сигнала и цветовое матрицирование. Исходные сигналы трех основных цветов Er, Eg, Eb (красный, зеленый и синий) преобразуются в сигнал яркости Ey по формуле:

а также в два цветоразностных сигнала по формулам:

В системе SECAM сигналы цветности формируются посредством частотной модуляции с построчным чередованием. В видеосигнале присутствуют сигнал яркости и только один из сигналов цветности, который накладывается на сигнал яркости методом частотного уплотнения.

Для этого в сигнале яркости с помощью режекторного фильтра освобождается часть спектра (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 – Амплитудно-частотная характеристика режекторного Два сигнала цветности передаются попеременно через строку. Так как для получения полной цветовой информации необходим и второй цветоразностный сигнал, то его получают из предыдущей строки с помощью линии задержки на 64 мкс (длительность одной строки).

Частотно-модулированные сигналы цветности используют различные частоты поднесущих. В строках с номерами от 23 до 310 передается красная цветоразностная составляющая Dr. Для нее частота поднесущей составляет 4406,25 кГц. В строках с номерами от 336 до 623 передается синяя цветоразностная составляющая Db с частотой поднесущей 4250,0 кГц.

Для селекции красный и синих строк используются сигналы полевой цветовой синхронизации, которые формируются в нескольких первых строках каждого поля и представляют собой немодулированные цветовые поднесущие.

В системах PAL и NTSC используется квадратурная амплитудная модуляция с подавленной поднесущей.

Сигнал яркости формируется в соответствии с формулой Цветоразностные сигналы:

Полный видеосигнал с учетом модуляции выражается следующий формулой:

где fцп = 4433618,75 Гц – частота цветовой поднесущей.

Так как в основе данного метода лежит квадратурная модуляция, для нормальной работы синхронного детектора требуется наличие двух сигналов. В качестве одного из сигналов используется собственно сам видеосигнал, а в качестве опорного сигнала – встроенный генератор с частотой, равной fцп. Синхронизация этого генератора производится раз в строку с использованием специального сигнала-вспышки. Последний также передается в видеосигнале и располагается на задней полке строчного гасящего импульса и представляет собой несколько периодов немодулированной поднесущей fцп (рис. 4.4).

Рисунок 4.4 – Расположение сигнала-вспышки относительно строчного Основные параметры телевизионного изображения, принятого в РФ следующие:

- стандарт цветности – SECAM;

- число полей в одном телевизионном кадре – 2 (чересстрочная развертка);

- номинальная частота полей – 50 Гц;

- число строк в одном кадре – 625;

- формат кадра – 4:3.

Основные электрические параметры видеосигнала:

- минимальная частота спектра видеосигнала – 50 Гц. Определяется частотой смены полей;

- максимальная частота спектра видеосигнала – 6,5 МГц.

Определяется наибольшей частотой изменения яркости вдоль строки;

- полный размах видеосигнала – 1 В;

- размах видеосигнала от уровня черного до уровня белого – 0,7 В.

Фактически же в РФ действуют два стандарта – SECAM и PAL.

Описание лабораторной установки - экран с изображениями тест-таблиц;

- цветная телевизионная камера;

- компьютерный осциллограф;

- плата видеозахвата;

- персональный компьютер.

Используемое программное обеспечение:

- операционная система MS Windows XP Professional;

- программа управления компьютерным осциллографом;

- программа для анализа видеосигнала OSC16;

Блок-схема лабораторной установки приведена на рисунке 4.5.

Основу лабораторной установки составляет персональный компьютер с монитором, клавиатурой и мышью. Основные параметры компьютера:

Pentium4D 2800МГц, оперативная память 512 Мб, жесткий диск 160 Гб, видеокарта встроенная в материнскую плату, ЖК монитор 24”.

Особенностей данный персональный компьютер не имеет.

Телевизионная камера имеет цветной формирователь видеосигнала на матрице ПЗС форматом 1/3 дюйма. Камера работает в стандарте цветного видеосигнала PAL. Разрешающая способность камеры составляет 380 твл, Чувствительность камеры около 0,5 лк. Камера имеет объектив с фокусным расстоянием 8 мм.

К компьютеру посредством интерфейса USB подключен компьютерный осциллограф. Последний представляет собой электронный блок, выполняющий функции двухканального цифрового осциллографа с входом внешней синхронизации. Управление осциллографом и просмотр сигналов производится с помощью персонального компьютера. Питание осциллографа также производится от персонального компьютера.

На рабочем месте могут находиться и другие приборы, не имеющие отношения к данной работе.

Эти приборы включать и передвигать запрещается.

Рисунок 4.5 – Блок-схема лабораторной установки Плата видеозахвата установлена внутри персонального компьютера в свободный слот PCI на материнской плате. Плата имеет вход для аналогового видеосигнала, к которому кабелем подключен выход телевизионной камеры. Плата осуществляет предварительную обработку аналогового видеосигнала, аналого-цифровое преобразование видеосигнала, а также передачу видеосигнала на шину PCI для последующей обработки оцифрованного видеосигнала программно. Блок-схема платы видеозахвата приведена на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 – Блок-схема платы видеозахвата Порядок выполнения работы 1. Подготовка к работе.

Изучить теоретическую часть работы.

1. С помощью лаборанта или преподавателя включить лабораторную установку. Самостоятельно включать лабораторное оборудование запрещается!

Порядок включения следующий:

1.1. Включить персональный компьютер и дождаться загрузки ОС Windows. Одновременно с компьютером включается компьютерный осциллограф и камера.

осциллографа, щелкнув по ярлыку программы PC_Lab2000se на рабочем столе. После появления окна приглашения к работе, Pc_Lab2000se.lnk нажать на кнопку OK. Осциллограф готов к работе (рис. 4.7).

1.3. Если программа PC_Lab2000se не работает, следует обратиться к преподавателю или лаборанту. Ни в коем случае не устранять неисправности самостоятельно!

Рисунок 4.7 – Внешний вид окна осциллографа 2. Изучение параметров и характеристик видеосигнала в масштабе кадра 2.1. Запустить осциллограф, щелкнув по клавише RUN. Если изображение сигнала не появилось, следует настроить каналы осциллографа. По умолчанию следует выбрать синий канал осциллографа, соответствующий каналу CH1 на передней панели осциллографа. Красный канал можно временно отключить, нажав на кнопку On в блоке управления красным каналом CH2.

2.2. Сначала следует включить непрерывную развертку без синхронизации. Для этого в блоке управления синхронизацией «Trigger»

следует нажать кнопку Off. Должно появиться непрерывное бегущее изображение видеосигнала. Отрегулируйте размах видеосигнала, установив чувствительность осциллографа 1 V на деление. Для этого следует нажать на кнопку 1 V в канале управления синим лучом. Если сигнал выходит за границы экрана, то следует сместить его вверх или вниз пользуясь движком Position синего канала. Можно также сделать окно осциллографа больше нажав на клавишу Big Screen.

2.3. Выбрать временной масштаб изображения. Для этого следует воспользоваться кнопками управления разверткой (Time/Div). Следует выбрать значение 2 ms.

2.4. Теперь следует добиться устойчивой синхронизации. Для этого следует включить режим внешней синхронизации. Для этого в блоке управления синхронизацией следует нажать кнопки On (включение ждущего режима), Ext (Внешний источник синхронизации) и кнопку синхронизации по переднему фронту. Если появилось устойчивое изображение видеосигнала, то синхронизация работает. В случае необходимости следует отрегулировать порог срабатывания синхронизации с помощью движка Level. Можно также пользоваться линейкой прокрутки изображения сигнала по горизонтали.

2.5. Определите основные составляющие видеосигнала. Найдите на изображении сигнала кадровые и строчные синхроимпульсы, уравнивающие импульсы, активные строки изображения. При необходимости можно изменить временной масштаб изображения и пользоваться линейкой прокрутки.

2.6. Измерьте основные параметры видеосигнала:

- размах видеосигнала по сигналу яркости;

- максимальный размах по синхроимпульсам;

- длительность кадрового синхроимпульса;

- кадрового гасящего импульса.

2.7. Сохраните осциллограмму, в котором виден видеосигнал в пределах одного кадра.

3. Изучение параметров и характеристик видеосигнала в масштабе строки 3.1. Установите на блоке развертки окна осциллографа временное разрешение такое, чтобы в окне был бы виден сигнал строки полностью.

3.2. Определите основные составлящие видеосигнала. Найдите активную часть строки, строчный синхроимпульс и строчный гасящий импульс. При необходимости можно изменить временной масштаб изображения и пользоваться линейкой прокрутки.

3.3. Измерьте основные параметры видеосигнала:

- длительность активной части строки;

- длительность строчного синхроимпульса;

- длительность строчного гасящего импульса.

3.5. Измените временной масштаб осциллографа таким образом, чтобы на экране был виден только участок строчного гасящего импульса.

Найдите на изображении сигнал вспышки.

Определите величину размаха сигнала вспышки, его длительность и частоту.

3.6. Сохраните осциллограммы, на которых показан видеосигнал в масштабе одной строки и в масштабе строчного гасящего импульса.

4. Изучение спектральных характеристик видеосигнала 4.1. Установите на экран чистый белый лист. С помощью программы OSC16 убедитесь, что изображение белого фона распространяется на весь кадр.

4.2. Перейдите в окно осциллографа. Включите режим «Spectrum analyzer» (рис. 4.8).

Выберите в блоке выбора диапазона частот Freq. Range значение 12 M.

4.3. Рассмотрите изображение спектра. Найдите на нем положение спектра сигнала цветности.

4.4. Определите полосу частот канала цветности (измерения проводятся на уровне 0,5 от максимального значения спектра сигнала цветности).

4.5. Сохраните осциллограмму спектроанализатора.

4.6. Выберите диапазон частот 600 Гц. Определите минимальную частоту спектра видеосигнала.

5. Окончание работы.

5.1. После выполнения разделов 1-5 данной работы следует сообщить об этом преподавателю или лаборанту. Запрещается самостоятельно выключать приборы!

5.2. Переписать файлы осциллограмм на накопитель USB-Flash. На компьютере никакие файлы не удалять. Наличие этих файлов у преподавателя или лаборанта рассматривается как подтверждения факта выполнения данной лабораторной работы.

Содержание отчета Отчет должен содержать номер группы и ФИО студентов, измеренные параметры видеосигнала по п.п. 2-4, а также компьютерного осциллографа с изображением видеосигнала и его спектра.

На изображениях видеосигнала любым способом изобразить уровень черного, уровень белого, кадровый и строчный синхроимпульсы, кадровый и строчный гасящие импульсы, положение сигнала вспышки. На изображениях спектра видеосигнала показать положение спектра сигнала цветности и его полосу частот.

Вопросы для контроля 1. Чему равна частота кадровой и строчной развертки.

2. Перечислите существующие стандарты цветного видеосигнала.

3. Какие электрические фильтры вы знаете.

4. Какую функцию выполняет сигнал-вспышка.

1. ГОСТ 7845-92. Система вещательного телевидения. Основные http://upload.caxapa.ru/gost/GOST_7845-92.pdf 2. Телевидение. Учебник для вузов. Под ред. В.Е.Джаконии. – М.:

Радио и связь, 2003.

5 Изучение камеры на основе КМОП-фотоприемника Цель работы:

- изучить принцип работы матричного КМОП-фотоприемника, его основные параметры и характеристики;

- определить основные параметры и характеристики ТВ камеры на основе матричного КМОП-фотоприемника в различных режимах его работы.

При выполнении работы предполагается, что студент имеет минимальные навыки работы с персональным компьютером в операционной системе Windows XP, а также знаком с текстовым процессором MS Word.

Краткие теоретические сведения Приборы с зарядовой связью, появившиеся в 1969 году привели к твердотельной революции в телевидении. В результате практически все телевизионные преобразователи изображения стали выполняться по твердотельной полупроводниковой интегральной технологии. Однако, технологические особенности ПЗС не позволяли выполнить телевизионную камеру и устройства обработки на одном кристалле, т.к. разные части камеры выполнялись по разным технологиям. В результате телевизионная камера на ФПЗС состоит, как минимум, из четырех интегральных микросхем: матричного ФПЗС, синхрогенератора, преобразователя уровней и видеопроцессора (видеоусилителя). Технически камера выполнялась на одной печатной плате, габариты которой и определяли размеры устройства в целом. Перейти на новый уровень миниатюризации и обеспечить новые функциональные возможности можно было только в случае преодоления барьера между технологиями изготовления ФПЗС и других интегральных микросхем.

Качественным шагом в дальнейшей интеграции является появление КМОП-фотоприемников. Основное отличие этих фотоприемников от ПЗС является использование другого метода реализации развертки. Как известно, ФПЗС использует перенос зарядовых пакетов по цепочке от места их формирования до выходного устройства ФПЗС (преобразователя заряда в напряжение). В КМОП-фотоприемниках используется координатная адресация к каждому элементу зарядового рельефа, полученного в результате фотогенерации. Схема КМОП-фотоприемника первого поколения приведена на рисунке 5.1 [1].

Структура фотоприемника очень напоминает структуру микросхем динамической памяти, которая состоит из конденсаторов, содержащих информационный заряд, адресных шин и схемы управления адресацией. В микросхемах памяти используются дискретные (бинарные) значения емкости, характерные для кодирования цифровой информации. Доступ к конденсаторам осуществляется путем двухкоординатной шинной структуры. В КМОП-фотоприемниках величина заряда в конденсаторах пропорциональна среднему значению освещенности изображения, проецируемого на этот элемент. Поэтому для передачи информации о величине освещенности в данном элементе необходимо передать заряд с конденсаторов на считывающее устройство. Для этого и используется система из двух координатных шин, с помощью которых конденсатор подключается к выходному устройству. Основным недостатком такой схемы является большая емкость координатных шин относительно емкости конденсатора фоточувствительной ячейки. В результате, сигнал с конденсатора приходит на считывающее устройство ослабленным и чувствительность такого фотоприемника оказалась невысокой.

Регистр вертикальной развёртки Рисунок 5.1 – Структурная схема КМОП-фотоприемника первого Тем не менее, новый прибор обладал весьма существенными преимуществами:

- Технология изготовления фотоприемной матрицы оказалась совместимой с технологией изготовления большинства интегральных приборов (логических элементов, процессоров, памяти, усилителей и АЦП).

высокоинтегрированное устройство формирования и обработки изображений.

- Произвольный доступ к элементам фоточувствительной матрицы позволил использовать гибкое управление режимами работы фотоприемника.

металл-окисел-полупроводник) освоена большинством производитетей интегральных микросхем. Поэтому в отличие от ФПЗС их стали разрабатывать и выпускать большое число фирм. Это привело к быстрому развитию и совершенствованию этих приборов и уменьшению их стоимости.

Основной недостаток КМОП-технологии был преодолен в 1993 году с изобретением технологии активного пиксела. Речь идет о введении усилительного каскада в каждый фоточувствительный элемент матрицы (рис. 5.2) [1]. В этом случае рядом с каждым фоточувствительным элементом присутствует усилитель, в простейшем случае однотранзисторный истоковый повторитель. Теперь емкость считывания и емкость видеошины оказывается разделенной этим усилителем. Емкость считывания в таком приборе примерно равна емкости фоточувствительной ячейки ФПЗС. С учетом встроенного усилителя коэффициент преобразования заряда в напряжение стал даже выше чем в приборах на ПЗС. В результате чувствительность и шумовые характеристики КМОП-фотоприемников сравнялись и даже превысили показатели ФПЗС.

По мере усложнения технологии КМОП-фотоприемников усложнялась также и схемотехника встроенных усилителей активных пикселов.

Еще одно важное направление развития КМОП-фотоприемников было связано с интеграцией различных узлов телевизионной камеры и устройств обработки непосредственно в кристалл фотоприеника благодаря единству КМОП-технологии. Одним из первых шагов в этом направлении была интеграция АЦП.

Одним из преимуществ КМОП-фотоприеников перед ФПЗС стала возможная высокая частота опроса элементов структуры, значительно превышающая аналогичный показатель у ФПЗС. Поэтому при такой высокой скорости опроса важно успеть вывести и оцифровать информацию.

Требования к аналоговой части и АЦП оказываются весьма жесткими.

Единственным выходом является распараллеливание процесса обработки путем введения нескольких АЦП на кристалл фотоприемника. На рис. приведена структурная схема фотоприемника со встроенными АЦП на каждый столбец. В этом случае полоса частот аналогового видеосигнала а также частота выборок АЦП значительно уменьшаются. Коммутация выходных сигналов осуществляется в цифровом виде.

Рисунок 5.2 – Структурная схема КМОП-фотоприемника с технологией КМОП-фотоприеников с активным цифровым пикселом. В этом случае каждый фоточувствительный элемент будет содержать не только усилитель, но и АЦП.

Универсальность КМОП-технологии позволяет создать новый тип электронных устройств, характеризующихся функциональной законченностью благодаря интеграции всех или большинства функциональных узлов устройства на одном кристалле. Это направление получило название системы на кристалле (System on Chip, SoC). Развитие КМОП-фотоприеников идет по этому же пути. На кристалл фотоприемника интегрируются большинство узлов для построения цифровой системы обработки изображения. К таким узлам кроме собственно фотоприемной матрицы с активными пикселами относятся управляемый генератор развертки, цифровой и аналоговый видеопроцессоры, АЦП, кодер композитного цветного видеосигнала, АЦП и блок управления (рис. 5.3) [1].

Регистр вертикальной развёртки

АЦП АЦП АЦ П АЦП АЦП

Рисунок 5.3 – Структурная схема КМОП-фотоприемника с активным К таким приборам относится и КМОП-фотоприеник OV5610 фирмы Omni Vision, который используется в исследуемой камере. Структурная схема этого фотоприемника приведена на рисунке 5.4. Его основу составляет фотоприемная матрица размером 2640х1960 элементов.

Имеются встроенный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления, регулировка баланса белого, 10-разрядный АЦП, компенсатор уровня черного и цифровой видеопорт. Аналоговый видеопорт в данной микросхеме отсутствует, так как формат кадра не совпадает со стандартным телевизионным сигналом. Вся схема тактируется от одного общего генератора, с помощью которого формируются все необходимые для работы прибора тактовые последовательности. Управление режимами работы прибора производится программно с использованием встроенных регистров управления, доступ к которым обеспечивается с помощью приборного последовательного интерфейса I2C.

Рисунок 5.4 – Структурная схема КМОП-фотоприемника OV Основные параметры и характеристики КМОП-фотоприемников светочувствительных элементов и их геометрическим размером.

Технология изготовления КМОП микросхем является наиболее совершенной интегральной технологией. Размеры элементов на кристалле в настоящее время значительно меньше одного микрометра, а количество элементов на кристалле составляет несколько миллиардов. Однако, фоточувствительный элемент принципиально не может быть очень маленьким. Ограничения связаны с длиной волны принимаемого излучения.

Так, линейный размер фоточувствительных элементов большинства КМОП-фотоприемников составляет 3 - 10 мкм, а теоретическим пределом в настоящее время считается размер 1,5 мкм.

При таких параметрах число фоточувствительных элементов составляет в настоящее время несколько десятков мегапикселов. В перспективе нет никаких проблем для создания КМОП-фотоприемников с размером матрицы несколько сотен или даже тысяч мегапикселов.

Возможность изменения режимов работы фотоприемника позволяет выполнять сложение сигналов отдельных пикселов, а также выбирать из общего массива рабочее окно произвольного расположения и размера.

Чувствительность фотоприеника определяется следующими факторами: коэффициентом сбора светового потока, квантовой эффективностью и собственными шумами.

Коэффициентом использования светового потока называют отношение площади фоточувствительных элементов матрицы к общей площади кристалла. Наибольшее значение этот коэффициент имеет в матрицах с пассивными пикселами. При использовании технологии активных пикселов на кристалле возникают зоны, содержащие усилительные элементы. Эти зоны не участвуют в фотоэлектрическом преобразовании. Это несколько снижает значение коэффициента использования (до двух раз). Однако это уменьшение с лихвой компенсируется дальнейшим усилением сигнала. Кроме того, использование последних достижений – микролинз над каждым фоточувствительным элементом позволяет увеличить значение коэффициента использования.

Квантовая эффективность является величиной, зависящей от материала подложки фотоприемника. В целом, квантовая эффективность ФПЗС и КМОП-фотоприемников совпадает. Для большинства приборов квантовая эффективность составляет величину 0,5-0,6 для видимого диапазона длин волн.

Параметры некоторых выпускаемых КМОП-сенсоров приведены в таблице 5.1.

Состав собственных шумов КМОП-фотоприемников несколько отличаются от ФПЗС. Наиболее существенный вклад вносит фотонный шум, шум темнового тока, шум установки узла детектирования заряда.

Значительно меньший вклад вносит шум выходного устройства (благодаря технологии активных пикселов). Совершенно отсутствует шум переноса.

Практически все виды шумов уменьшаются при снижении рабочей температуры кристалла. При наличии встроенного АЦП следует учитывать шум квантования.

Существует также детерминированный геометрический шум, вызванный разбросом параметров отдельных пикселов. Геометрический шум проявляется в виде вертикальной структуры, которая хорошо проявляется при малых уровнях освещенности. Именно этот шум является фактором, ограничивающим пороговую чувствительность КМОП-фотоприемников.

чувствительность КМОП-фотоприемников может достигать значений сотен мкВ/электрон. С учетом квантовой эффективности значение чувствительности ск световому потоку может достигать значений сотен мкВ/фотон. При дальнейшем совершенствовании КМОП-фотоприемников и использовании криогенного охлаждения может быть достигнут режим счета фотонов.

Спектральная чувствительность зависит от типа используемого полупроводника. Так же как и в ФПЗС в большинстве случаев используется кремний. Поэтому спектральная чувствительность представляет собой диапазон от 0,4 до 1,1 мкм с максимумом в области 0,8 мкм. Использование технологии светодиодов и интегральных светофильтров может сузить этот диапазон до нужной величины.

Таблица 5.1 – Параметры некоторых выпускаемых ФПЗС Наименование Кол-во Тип, Эффективные Частота Размер сенсора пикселей размер пикселы (HxV) кадров, Гц пиксела, Sony Sharp Panasonic Samsung Micron Philips Canon Kodak Динамический диапазон работы фотоприемника представляет собой отношение максимального зарядового пакета к величине суммарного шума.

При этом максимальное значение зарядового пакета соответствует максимально возможному значению освещенности. Величину суммарного шума принято считать минимальному сигнальному зарядовому пакету, который соответствует пороговой освещенности (при отношении сигнала к шуму, равному 1). Так же, как и в ФПЗС в КМОП-фотоприемниках максимальное значение зарядового пакета определяется, в основном, размером фоточувствительного элемента. Для большинства приборов это значение составляет несколько сот тысяч электронов, в отдельных случаях – более миллиона электронов. Минимальное значение зарядового пакета, соответствующее значению шума обычно составляет несколько десятков электронов. В некоторых случаях это значение можно понизить до единиц электронов. Таким образом, динамический диапазон достигает значений 10000 – 1000000 (80 – 120 дБ). В последнем случае целесообразно использовать логарифмический преобразователь, который может быть выполнен непосредственно на кристалле прибора.

Весьма существенным параметром является частота вывода информации. Этот параметр определяется частотой опроса пикселов, которая в КМОП-фотоприемниках достигает значений 50 – 100 МГц, что значительно превышает возможности ФПЗС. Кроме того, в КМОП-фотоприемниках легко организовать параллельное считывание сигналов путем интеграции на кристалл фотоприемника нескольких АЦП.

В этом случае частота вывода информации увеличивается в число раз, соответствующее количеству АЦП. Теоретически, АЦП можно поставить на каждый столбец пикселов. Есть несколько приборов, у которых количество АЦП соответствует количеству пикселов.

С тактовой частотой непосредственно связано значение кадровой частоты Чем больше пикселов имеет КМОП-фотоприемник, тем меньше будет частота кадров при неизменной тактовой частоте.

Эксплуатационные характеристики КМОП-сенсоров в настоящее время существенно лучше, чем у ФПЗС.

В первую очередь это объясняется возможностью интеграции в одном кристалле массива фотоприемников и большей части периферийных блоков, обеспечивающих работу массива фотоприемников. В результате, камера на основе КМОП-фотоприемника может быть однокристальной.

Соответственно, габариты и масса камер на КМОП-фотоприемников значительно меньше.

КМОП-фотоприемники значительно менее требовательны к электропитанию. Для работы КМОП-фотоприемника обычно необходим один источник напряжения 5 В или 3,3 В. Для ФПЗС требуется несколько источников более высокого напряжения. Потребляемая мощность КМОП-фотоприемников во много раз меньше, чем у ФПЗС.

КМОП-фотоприемники, имеющие цифровой выход, хорошо интегрируются в цифровые устройства, в том числе и малогабаритные. В частности, такие устройства нашли применение в веб- и сетевых камерах, мобильных телефонах, КПК и многофункциональных устройствах.

Функциональные возможности КМОП-фотоприемников определяется встроенной периферией. Кроме адаптации уровня освещенности появляется возможность ограничения интересующей зоны кадра. При этом реализуется обмен числа действующих элементов фотоприемника на кадровую частоту.

Сохраняется возможность использования электронного затвора. Но в отличие от ФПЗС, в большинстве КМОП-фотоприемников реализуется бегущий электронный затвор, т.к. считывание сигнала с КМОП-фотоприемников осуществляется построчно. Время накопления в различных строках хоть и одинаково, но смещено. Движущиеся объекты при этом могут геометрически искажаться.

В КМОП-фотопримник могут быть встроены элементы цифровой обработки изображений, например, медианной фильтрации. Все чаще в фотоприемник встраивается устройство аппаратного сжатия изображения, например, в стандартах JPEG и JPEG2000 (Wavelet).

Описание лабораторной установки Состав установки:

- экран с изображениями тест-таблиц;

VEC-535 производства ЗАО ЭВС;

- персональный компьютер.

Используемое программное обеспечение:

- операционная система MS Windows XP Professional;

- программа для анализа видеосигнала OSC16;

Блок-схема лабораторной установки приведена на рисунке 5.5. Блок схема камеры приведена на рисунке 5.6.

Основу лабораторной установки составляет персональный компьютер с монитором, клавиатурой и мышью. Основные параметры компьютера:

Pentium4 Core2 Duo, оперативная память 1024 Мб, жесткий диск 400 Гб, видеокарта c памятью 256 Мб, ЖК монитор 22”. Особенностей данный персональный компьютер за исключением монитора с высокой разрешающей способностью. Последний необходим для работы с камерой высокого разрешения.

На рабочем месте могут находиться и другие приборы, не имеющие отношения к данной работе.

Эти приборы включать и передвигать запрещается. Если в составе установки есть компьютерный осциллограф, то он должен быть отключен.

Рисунок 5.5 – Блок-схема лабораторной установки Тестовое изображение представляет собой телевизионную таблицу и вспомогательные изображения, по которым удобно оценивать параметры видеосигнала. Вид этих таблиц и изображений приведен на рисунке 5.7.

Телевизионная камера состоит из КМОП-фотоприемника OV5610.

Блок схема этого фотоприемника приведена выше на рисунке 5.4.

Фотоприемник имеет встроенный АЦП и цифровой видеовыход. Для настройки параметров используется последовательный интерфейс IIC. Вся работа КМОП-фотоприемника производится через специальный контроллер шины USB.

Рисунок 5.7 – Телевизионные испытательные таблицы № 1 (а) и № 2 (б) Контроллер обеспечивает связь с персональным компьютером по интерфейсу USB. С другой стороны, этот же контроллер обеспечивает считывание цифрового сигнала с КМОП-фотоприемника через специальный хост-порт, к которому подключен выход АЦП КМОП-фотоприемника. Кроме того, с контроллера поступают команды настройки и управления режимом работы КМОП-фотоприемника через последовательный интерфейс IIC. Шина USB контроллера подключается ко входу USB персонального компьютера. Через этот же разъем камера получает напряжение питания 5 В. Для работы компьютера с камерой на компьютере должен быть проинсталлирован специальный драйвер, который обеспечивает работу контроллера камеры и его согласование с персональным компьютером на уровне программного обеспечения. Этот драйвер обеспечивает первичную настройку параметров камеры, оперативное управление работой камеры и передачу цифрового видеосигнала из камеры в компьютер. Ввиду высокой скорости передачи цифрового видеосигнала с камеры и отсутствия внутренней буферизации изображения необходим интерфейс с высокой пропускной способностью USB2.0 (400 Мбит в секунду). Интерфейс USB1 (12 Мбит в секунду) для этой цели не годится.

Порядок выполнения работы 1. Подготовка к работе.

Изучить теоретическую часть работы.

С помощью лаборанта или преподавателя включить лабораторную установку. Самостоятельно включать лабораторное оборудование запрещается!

Порядок включения следующий:

1.1. Включить персональный компьютер и дождаться загрузки ОС Windows. Одновременно с компьютером включается и камера.

1.2. Включить подсветку экрана тестовой таблицы № 1.

1.3. Запустить программу OSC16, щелкнув по ярлыку программы на рабочем столе. Вид программы должен соответствовать рисунку 5.8.

1.4. Убедитесь в наличии изображения таблицы № 1 на экране. Если изображения нет, то в главном окне программы следует нажать кнопку с изображением кинопленки и руки.

1.5. Если программа OSC16 не работает, следует обратиться к преподавателю и лаборанту. Ни в коем случае не устранять неисправности самостоятельно!

1.6. Если изображение с камеры есть, то можно приступать к работе (см. п. 2).

Если изображения нет, то следует выполнить настройку программы (выполняется совместно с преподавателем или лаборантом).

1.7. Во-первых, следует загрузить конфигурацию программы. Для этого нужно в меню «Настройка» выбрать пункт «Чтение параметров»

(рис. 5.9) и выбрать файл «1».

1.8. Если по-прежнему внешний вид не соответствует рисунку 5.8 и изображение не выводится, то следует выполнить более тонкую настройку программы.

1.9. В меню «Настройка» выбрать пункт «Выбор устройства захвата видеосигнала» (рис. 5.10). В открывшемся окне выбрать устройство «EVS USB2 Digital Video Camera».

Рисунок 5.10 – Окно «Выбор устройства захвата видеосигнала»

1.10. После чего в основном окне должны появиться параметры разрешения этого устройства. После нажатия клавиши видеозахвата в основном окне программы должно появиться движущееся изображение (рис. 5.11).

1.11. Теперь расположите основное окно примерно так, как показано на рисунке 5.8. Далее следует вывести дополнительные окна просмотра.

Для этого следует выбрать пункт меню «Вид» и последовательно выбрать пункты «График по Х», «График по Y», «Лупа». При этом появятся три новых окна, которые следует расположить так, как показано на рисунке 5.8.

Рисунок 5.11 – Главное окно программы OSC 1.12. В окнах «График по Х», «График по Y» следует нажать кнопки Y (рис. 5.12). После этого в окнах должны отображаться осциллограммы сигнала яркости.

Рисунок 5.12 – Осциллограмма выделенной строки 1.13. В основном окне программы выберите наиболее яркий фрагмент изображения и щелкните по нему мышью. Должно появиться перекрестье в выбранном месте и осциллограммы отразят столбец и строку, проходящие через выбранное место.

1.14. Подвигайте ползунок окна «Лупа» (рис. 5.13) и выберите такое увеличение, при котором будут отчетливо видны отдельные пикселы изображения.

1.15. Сохраните настройки, выбрав в разделе меню «Настройка»

пункт «Запись параметров» и сохраните конфигурацию под каким-либо именем.

КМОП-фотоприемнике.

2.1. Установите испытательную таблицу № 1 на экран. Эта таблица предназначена для тестирования обычных телевизионных камер стандартного разрешения, поэтому максимальное разрешение, которое можно протестировать с помощью этой таблицы составляет 800 твл.

2.2. Камера имеет ряд регулировок, которые выполняются программно с помощью интерфейса драйвера камеры. Эти органы управления находятся внизу основного окна программы OSC.

В правой нижней части окна расположен элемент управления Video Mode. В раскрывающемся списке отражены все возможные для данной камеры комбинации разрешения и режима представления цвета.

Режим разрешения 2592х1944, соответствующий 5 МПикселам в ОС Windows XP не поддерживается из-за особенностей буферизации интерфейса USB. Для поддержки данного разрешения следует пользоваться ОС Windows Vista.

2.3. Последовательно выберите все режимы разрешения путем переключения этих режимов в списке (рис. 5.14). Оцените визуально изменения, которые происходят в изображении с камеры как для статической картинки, так и в динамике. В последнем случае перед камерой передвигайте какой-либо объект, например руку.

2.4. Результат исследования занесите в произвольной форме в отчет.

Следует также иметь ввиду, что драйвер камеры чувствителен к оперативному переключению режимов работы. В ряде случаев вывод изображения на экран прекращается. При этом следует вновь нажать кнопку запуска захвата видео в правом нижнем углу основного окна программы, а если это не помогает, то закрыть и вновь запустить программу OSC.

2.5. В левой нижней части окна расположен элемент Dialogs, в раскрывающемся списке которого имеется два окна управления параметрами (рис. 5.15):

- Video Capture Filter;

- Video Capture Pin.

Рисунок 5.15 – Выбор окна управления параметрами При выборе элемента Video Capture Pin появляется окно, представленное на рисунке 5.16.

Рисунок 5.16 – Окно «Свойства» настройки параметров Video Capture Pin В данном окне можно принудительно уменьшить частоту кадров.

Например, для режима 2136х1602 стандартная частота кадров составляет кадра в секунду. При необходимости ее можно уменьшить до 2 кадров в секунду. Такое уменьшение бывает необходимо при чрезмерной загрузке системных ресурсов компьютера, а также при подключении к компьютеру сразу двух камер.

2.6. Откройте окно Диспетчера задач Windows, нажав кнопки Ctrl+Alt+Del и наблюдайте за загрузкой процессора компьютера. Путем переключения скорости ввода кадров переключайте режим ввода и проследите за загрузкой процессора.

Выполните это во всех доступных режимах разрешения и занесите данные в отчет.

2.7. При выборе пункта Video Capture Filter в списке Dialogs основного окна появляется главное окно регулировок параметров камеры (рис. 5.17). Оно состоит из трех закладок.

Первая закладка «EVS Video Options» включает в себя основные традиционные регулировки видеосигнала.

Рисунок 5.17 – Вкладка «EVS Video Options» окна «Свойства» настройки Brightness (яркость) – позволяет регулировать яркость изображения.

Технически это выполняется путем изменения уровня черного в видеосигнала.

Contrast (контрастность) – позволяет регулировать контрастность изображения. Технически это выполняется с помощью изменения размаха видеосигнала.

Sharpness (четкость) – регулирует четкость изображения за счет улучшения видности мелких деталей и увеличения резкости перепадов яркости. Технически выполняется путем увеличения доли высокочастотной составляющей в спектре видеосигнала камеры.

Balance Red и Balance Blue – регулировка цветового баланса.

Выполняется путем регулировок уровней сигналов красного и синего относительно уровня сигнала зеленого.

Saturation (Цветовая насыщенность) – регулирует насыщенность цветного изображения. Технически выполняется путем изменения соотношения между сигналом яркости (черно-белой составляющей видеосигнала) и сигналами цветности.

Gamma (регулировка гамма-коррекции). Служит для согласования свет-сигнальной характеристики фотоприемника (линейной) с градационной характеристикой устройства отображения информации монитора (нелинейной). Технически выполняется путем введения нелинейного преобразования видеосигнала, которое компенсирует нелинейность монитора.

Часть регулировок в некоторых режимах может быть недоступна.

2.8. Для исследования этих регулировок в окнах «График по Х» и «График по Y» следует нажать кнопки Y, R, G, B (рис. 5.12). В результате в окнах будут отображаться осциллограммы как сигнала яркости, так и сигналов цветности. Окно «Свойства» следует переместить на свободное место экрана.

2.9. Изучите регулировку яркости. Для этого перемещайте движок «Brightness» от крайнего левого до крайнего правого положения.

Наблюдайте за изменением изображения и за сигналами в окнах «График по Х» и «График по Y». Опишите изменения в отчете. Передвиньте движок «Saturation» в крайнее левое положение до черно-белого режима и установите движок «Brightness» в положение, соответствующее отсчету 64.

Снимете скрин-шот окна «График по Х» и занесите его в отчет. Установите движок «Brightness» в положение, соответствующее отсчету -64. Снимете второй скрин-шот окна «График по Х» и занесите его в отчет.

Установите положение движка «Brightness» в положение, соответствующее наилучшему изображению в окне просмотра.

Понаблюдайте за положением и размахом сигнала в окнах «График по Х» и «График по Y». Занесите численное значение движка «Brightness» в отчет.

2.10. Изучите цветовые регулировки камеры. Для этого перемещайте движок «Saturation» от крайнего левого до крайнего правого положения.

Наблюдайте за изменением изображения и за сигналами в окнах «График по Х» и «График по Y». Опишите изменения в отчете.

Сделайте три скриншота аналогично предыдущему пункту для значений цветовой насыщенности 0, 128 и 255.

Для изучения регулировок цветового баланса следует вернуть движок регулировки цветовой насыщенности в среднее положение (128). Теперь путем последовательного изменения положения движков регулировки цветового баланса Balance Red и Balance Blue от крайнего правого до крайнего левого положения изменяйте цветовой баланс и наблюдайте изменение изображения в основном окне и в окнах «График по Х» и «График по Y». Опишите изменения в отчете.

Установите движки Balance Red и Balance Blue в среднее положение.

Снимите два скриншота для крайних положений движка Balance Red и занесите их в отчет.

Снимите два скриншота для крайних положений движка Balance Blue и занесите их в отчет.

2.11. Изучите изменение гамма-коррекции. Для этого найдите на изображении таблицы № 1 (рис. 5.7) горизонтальную градационную шкалу и щелкните по ее центру мышью. При этом шкала будет доступна для просмотра в окне «График по Х».

Передвигая движок регулировки гамма-коррекции наблюдать за изменением изображения в основном окне и за изменением сигнала в окне «График по Х». Опишите изменения в отчете.

Снимите два скрин-шота при крайних положениях движка регулировки гамма-коррекции и занесите их в отчет.

2.12. Переключите окно регулировок на вкладку «EVS Control Options» (рис. 5.18). На этой вкладке присутствуют специфические для данного класса камер регулировки.

Рисунок 5.18 – Вкладка «EVS Control Options» окна «Свойства» настройки Gain (усиление) – изменяет коэффициент усиления встроенного усилителя. Эта регулировка аналогична регулировке контрастности.

КМОП-фотоприемника. Эта регулировка также аналогична регулировке контрастности.

Обе эти регулировки входят в общий контур регулировки чувствительности камеры. В этот же контур может входить и регулировка диафрагмы объектива при наличии объектива с АРД.

Остальные параметры являются специфическими и в работе не используются. Их следует оставить без изменения.

Часть регулировок в некоторых режимах может быть недоступна.

2.13. Исследуйте режим изменения коэффициента усиления усилителя. Отключите автоматический режим регулировки усиления и времени накопления сняв галочки у соответствующих пунктов регулировки.

Перемещайте движок «Gain» от крайнего левого к крайнему правому положению. Наблюдайте за изменением изображения в основном окне и изменением сигналов в окнах «График по Х» и «График по Y». Опишите наблюдения в отчете.

Исследуйте режим изменения времени накопления фотоприемника.

Установите движок «Gain» в среднее положение. Перемещайте движок «Exposure» от крайнего левого к крайнему правому положению.

Наблюдайте за изменением изображения в основном окне и изменением сигналов в окнах «График по Х» и «График по Y». Опишите наблюдения в отчете.

Изучите совместную регулировку параметров, входящих в регулировку чувствительности.

Установите движок «Gain» в крайнее правое положение, соответствующее максимальному усилению. Путем изменения положения движка «Exposure» добейтесь наилучшего изображения в окне просмотра.

Рассмотрите изображение в окне просмотра и сигнал в окнах «График по Х»

и «График по Y». Снимете скриншот окна «График по Х» и занесите его в отчет.

Установите движок «Exposure» в крайнее правое положение, соответствующее максимальному времени накопления. Путем изменения положения движка «Gain» добейтесь наилучшего изображения в окне просмотра. Рассмотрите изображение в окне просмотра и сигнал в окнах «График по Х» и «График по Y». Снимете скриншот окна «График по Х» и занесите его в отчет.

Обратите внимание на шумы изображения и сигналов в обоих случаях.

2.14. Комплексная регулировка параметров камеры с целью получения изображения наилучшего качества.

Данный пункт выполняется на основе навыков, полученных при изучении основных регулировок камеры.

Сначала следует добиться наилучшего изображения в режиме черно-белого изображения. Для этого можно временно перевести движок «Saturation» в крайнее левое положение. Затем посредством совместных регулировок яркости (Brigtness), контрастности (через регулировки чувствительности Gain и Exposure) и гамма-коррекции (Gamma) следует визуально добиться наилучшего изображения в окне просмотра. При этом следует следить, чтобы сигнал не выходил за рамки динамического диапазона камеры (по осциллограммам в окнах «График по Х» и «График по Y»). При необходимости следует переключать строки и столбцы просмотра, щелкая мышкой по изображению в основном окне.

Далее следует добиться наилучшего цветного изображения. При этом следует пользоваться регулировками «Saturation» для получения необходимой цветовой насыщенности и Balance Red и Balance Blue для регулировки цветового тона.

Иногда для получения наилучшего цветного изображения требуется возвращение к повторным регулировкам Gain и Exposure, а также гамма-коррекции.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«Учебное пособие по элективному курсу Нанотехнологии: когда размер имеет значение МОУ СОШ №23 с углубленным изучением предметов естественнонаучного профиля для 10-11 классов (профильных) Оглавление Занятие 1 Лекция : Введение в курс. Нанотехнологии - основа современного этапа НТР.. 4 Викторина для юных нанотехнологов Занятие 2 Лекция : Сканирующий туннельный и атомно-силовой микроскопы – глаза и пальцы нанотехнологии. Вопросы для самопроверки Задания Занятие 3 Лекция : Нанокластеры и квантовые...»

«О. А. МОКРУШИНА СБОРНИК ТЕКСТОВЫХ ЗАДАЧ ПО МАТЕМАТИКЕ 2 - е и з д а н и е, п е р е р а б ота н н о е 1 класс МОСКВА • ВАКО • 2011 УДК 372.851 ББК 74.262.21 М74 Р е ц е н з е н т – заместитель директора ОМЦ Центрального окружного управления образования г. Москвы С.И. Сабельникова. Мокрушина О.А. М74 Сборник текстовых задач по математике: 1 класс. – 2-е изд., перераб. – М.: ВАКО, 2011. – 112 с. ISBN 978-5-408-00381-5 В сборник вошли задачи познавательного и занимательного характера, которые...»

«Факультет Вычислительной математики и кибернетики МГУ Список заданий на подготовку реферата по курсу Распределенные объектные технологии, вторая часть курса Проектирование семантически интероперабельных информационных систем Проф. Леонид Андреевич Калиниченко (leonidk@synth.ipi.ac.ru) Октябрь 2009 Общие методические указания • Подготовка рефератов по второй части курса РОТ предполагает знание инфраструктуры объектного промежуточного слоя (CORBA), рассматриваемой в первой части курса •...»

«Ф Е ЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗ ОВАНИ Д Ю Редактор Т А Стороженко. Восточно- Сибирский государственный технологический университет ( ГОУ ВПО ВСГТУ ) Подписано в печать _г. Ф о рмат 60 Х84/ 16 Ка федра Технология продуктов об е щ ственного питания Усл. п. л., уч.- изд. л. _Тира жэкз. Заказ№ _ Из дательство ВСГТУ г. У лан- Удэ, ул. Кл ч ю евская, 40, в. От печатано в типогра фии ВСГТУ г. Улан- Удэ, ул. Кл ч ю евская, 40, в. Составители: доц. Кондратьев К П. Рецензент: д. т. н., проф. Лузан В Н....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации НОУ ВПО “РОССИЙСКИЙ НОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ” ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Одобрено учебно-методическим советом в качестве методического пособия МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ Для специальности: 230201 - Информационные системы и технологии Москва 2010 г. Оглавление 1. Методические основы организации выполнения дипломного проекта _ 4 Цель и основные этапы выполнения дипломного проекта 1.1...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра Дизайн УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИГРАФИИ Основной образовательной программы по специальности 070601.65 Дизайн. Специализация Графический дизайн Благовещенск 2012 УМКД разработан старшим преподавателем, Левковской Екатериной Сергеевной Рассмотрен и рекомендован на...»

«1 2 Содержание Цели и задачи освоения дисциплины. 4 1 Место дисциплины в структуре ООП ВПО. 4 2 Требования к результатам освоения содержания дисциплины. 5 3 Содержание и структура дисциплины (модуля). 7 4 Содержание разделов дисциплины 4.1 Структура дисциплины 4.2 Практические занятия (семинары).. 10 4.3 Лабораторные работы..11 4.4 Курсовой проект (курсовая работа) 4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины. 12 4.6 Образовательные технологии 5 Интерактивные образовательные технологии,...»

«Учебно-методические пособия по профессиональной ориентации школьников Москвы: опыт издания и перспективы Принципы построения серии Профессиональная ориентация • Преемственность и непрерывность • Комплексность учебно-методического обеспечения • Принцип субъектности • Возрастной подход • Принцип гуманистической направленности • Регионализация УМК для 1 – 4 классов Путешествие в мир профессий Автор Профориентационная задача Место курса в учебном процессе Формирование Пропедевтические О.Ю. Елькина...»

«КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА (НАЗНАЧЕНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО) САМАРА 2006 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра уголовного процесса и криминалистики КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА (НАЗНАЧЕНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО) Методические указания по спецкурсу Издательство Самарский университет 2006 Составитель: канд. юрид. наук Д.В. Дробинин Рецензент: д-р. юрид. наук, проф. В.А. Лазарева...»

«Сведения об учебно-методической и иной документации, разработанной образовательной организацией для обеспечения образовательного процесса по 280100.62 Природообустройство и водопользование № Наименование дисциплины по Наименование учебно-методических, методических п/п учебному плану и иных материалов (автор, место издания, год издания, тираж) Природопользование 1) Учебно-методический комплекс по дисциплине 1. Природопользование, 2013 г. 2) В. Михайлов, А. Добровольский, С. Добролюбов....»

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЦЕНТР ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ БАНКА ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ БАРНАУЛ 2009 Центр оценки качества образования АлтГУ Методические рекомендации по разработке банка тестовых заданий Цель данного методического пособия – дать представление о разработке банка тестовых заданий, предназначенных для оценки уровня учебных достижений студентов. Пособие написано образно и будет полезно преподавателям, интересующимся проблемами...»

«Методическое пособие (включает только финансовую часть) ПРОЕКТ Содержание Введение РАЗДЕЛ 1. ГЛОССАРИЙ РАЗДЕЛ 2. ФИНАНСОВЫЙ ПЛАН, ПЛАН-ГРАФИК И СМЕТА 2.1 Финансовый план, пример, порядок формирования финансового плана.5 2.2 Основные требования к расходной части финансового плана 2.3 Смета РАЗДЕЛ 3. ОТЧЕТ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГРАНТА. 3.1 Формы отчета 3.2 Порядок предоставления первичной документации 3.3 Срок предоставления, формат предоставления форм отчета и первичных документов. 3.4 Анализ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный минерально-сырьевой университет Горный УТВЕРЖДАЮ Ректор профессор В.С. Литвиненко Программа вступительного испытания при поступлении в магистратуру по направлению подготовки 080200 – МЕНЕДЖМЕНТ по магистерской программе Стратегический менеджмент Санкт-Петербург Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению...»

«МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 73 УПРАВЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛОМ Приложение Интернет-ресурсы содержит ссылки на ведущие электронные ресурсы Панов Б.В., Шабалов В.А., Юрлов Ю.Н. наук и управления персоналом. Филиал СПбГИЭУ, Череповец, Дистрибутивы электронного учебника и деe-mail: chereng@rambler.ru мо-версия доступны на официальном сайте: www.chereng.ru. Особенности: Весь материал разбит на отдельные блоки – разделы, которые охватывают целостный круг во- БИЗНЕС-ПЛАН просов, объединенных по критерию направление...»

«КАК МЫ ЖИЛИ ВМЕСТЕ В ГРУЗИИ В ХХ ВЕКЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ Как мы жили вместе в Грузии в ХХ веке Методические указания для учителей Авторы: Бесо Лордкипанидзе (Религия), Наира Мамукелашвили (Семья и каждодневняя жизнь), Нино Чиковани и Элисо Чубинишбили (Многоэтническая Грузия), Цира Чикваидзе (Миграция) Редактор: Елене Медзмариашвили Координаторы проекта: Йоке ван дер Леу-Рурд, Блондин Смилански, Нана Цихистави, Елене Медзмариашвили Над редакцией русского издания и переводом...»

«Министерство образования РФ Восточно-Сибирский государственный технологический университет Кафедра Технология изделий легкой промышленности Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу Материаловедение швейных изделий часть 1 Составил: Минтаханова Т.М. Петрова Т.В. Улан-Удэ 2001 9. На лабораторных занятиях в соответствии с заданием и 1. Подготовка к выполнению лабораторной работы. дополнительными указаниями, полученными от преподавателя, студент Лабораторный практикум...»

«Сведения об учебно-методической и иной документации, разработанной образовательной организацией для обеспечения образовательного процесса по направлению подготовки 110400.68 Агрономия программа подготовки земледелие № Наименование Наименование учебно-методических, пп дисциплины по методических и иных материалов (автор, место учебному плану издания, год издания, тираж) М1.Б.1 Иностранный язык 1. Учебно-методический комплекс по дисциплине Иностранный язык. Краснодар, 2013 г. 2. Методические...»

«Юрий Вашкулат Методическое пособие для тех, кто хочет тренироваться в спортивное Что? Где? Когда? Вторая с половиной редакция Предварительное слово В школьные годы у меня было несколько книг по математике, в которых мне очень нравились две фразы: авторы считают необходимым отметить следующее и читателю предлагается убедиться самому; вторая фраза обычно использовалась в случаях, когда для уменьшения объема книги было пропущено одна-две страницы промежуточных лемм и доказательств. Автор этого...»

«Министерство путей сообщения Российской Федерации Дальневосточный государственный университет путей сообщения Кафедра Гидравлика и водоснабжение В.В. Кулаков Е.В. Сошников Г. П. Чайковский ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ И ДЕМАНГАНАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД Учебное пособие Хабаровск 1998 Кулаков В. В., Сошников Е. В., Чайковский Г. П., Обезжелезивание и деманганация подземных вод: Учебное пособие - Хабаровск: ДВГУПС, 1998. с. В пособии даны основные теоретические и технологические сведения процессов очистки подземных...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БОТАНИКА ОСНОВЫ СТРУКТУРНОЙ БОТАНИКИ И СИСТЕМАТИКИ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ Практикум Составители Г.И. Барабаш, Г.м. Камаева Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2011 Утверждено научно-методическим советом фармацевтического факультета 28 февраля 2011 г., протокол №1500-08- Рецензент д-р биол. наук, проф. М.Ю....»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.