專利名稱:用光學(xué)方法取得數(shù)字信號(hào)的攝取及數(shù)字顯示方案的制作方法
“用光學(xué)方法取得數(shù)字信號(hào)的攝取及數(shù)字顯示方案”屬電子、光學(xué)等領(lǐng)域。一般攝取及顯示過(guò)程用數(shù)字化處理時(shí)，大致為如下過(guò)程模-數(shù)，數(shù)-模。即數(shù)字化的意義表現(xiàn)為傳輸過(guò)程的數(shù)字化，使傳輸信號(hào)高保真，以及數(shù)字存貯等等。數(shù)字化是公認(rèn)的努力方向。將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，一般方法是，將脈沖高度與標(biāo)準(zhǔn)幅度進(jìn)行比較。四舍五入取整數(shù)而獲得，數(shù)碼越多，量化級(jí)數(shù)越高，越接近原信號(hào)。在實(shí)施中，此項(xiàng)技術(shù)仍較困難?！坝霉鈱W(xué)方法取得數(shù)字信號(hào)的攝取及數(shù)字顯示方案”它的任務(wù)是用一種全新的光學(xué)方法，在攝取時(shí)就從圖像信息直接取得數(shù)字信號(hào)，而舍棄了現(xiàn)行的電脈沖模擬信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。在顯示上，它也舍棄了現(xiàn)行的數(shù)字信號(hào)再變換為模擬信號(hào)的過(guò)程，而是直接以數(shù)字信號(hào)顯示。同現(xiàn)行數(shù)字過(guò)程相比，它在方法上、過(guò)程上、及整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，都大大的簡(jiǎn)化了。
本方案的技術(shù)特征如下攝像為固體攝像，感光屏由密度極高的感光光敏單元方格構(gòu)成矩陣感光屏。在感光屏前，置有印刷制版中可獲網(wǎng)點(diǎn)圖的網(wǎng)屏，由攝像鏡頭所成的像通過(guò)網(wǎng)屏在感光屏上形成被攝物網(wǎng)點(diǎn)圖，網(wǎng)點(diǎn)圖表現(xiàn)了所攝物圖像的細(xì)節(jié)、層次、灰度。網(wǎng)點(diǎn)圖由大小、形狀不同的網(wǎng)點(diǎn)按不同的組合構(gòu)成。每一網(wǎng)點(diǎn)的中心都是網(wǎng)屏孔目大小的正方形的中心。感光光敏單元方格在網(wǎng)屏孔目大小的正方形內(nèi)的矩陣排布，以正方形的中心為排布中心。設(shè)計(jì)指標(biāo)，每一網(wǎng)屏孔目大小的正方形內(nèi)至少排布9個(gè)以上的感光光敏單元方格，也就是每邊至少排布3個(gè)以上的感光光敏單元方格。為保證以網(wǎng)屏孔目大小的正方形的中心為排布中心，每邊上的排布數(shù)只能取3、5、7、9、11、13……奇數(shù)列，則相應(yīng)的正方形內(nèi)的排布總數(shù)為9、25、49、81、121、169……。為保證一定的量化級(jí)數(shù)，保證圖像的清晰度、細(xì)節(jié)、層次、灰度，每網(wǎng)屏孔目大小的正方形內(nèi)感光光敏單元方格的排布數(shù)應(yīng)盡可能的多。網(wǎng)屏孔目大時(shí)，感光光敏單元方格可以取的多，網(wǎng)屏孔目小時(shí)，感光光敏單元方格取的少。究竟網(wǎng)屏孔目取多大，感光光敏單元方格取多少，由圖像質(zhì)量指標(biāo)及技術(shù)上所能達(dá)到的水平綜合考慮確定。網(wǎng)點(diǎn)圖成像于感光屏上時(shí)，感光屏感受到的光信號(hào)就只有，而且只取二種，一種是網(wǎng)點(diǎn)所覆蓋的區(qū)域，一種是無(wú)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋的“空白”區(qū)。設(shè)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋區(qū)域的感光光敏單元方格感受到的光信號(hào)為“有”，則無(wú)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋的“空白”區(qū)的感光光敏單元方格感受到的光信號(hào)為“無(wú)”。在網(wǎng)點(diǎn)的邊緣部分對(duì)光信號(hào)的感受進(jìn)行“四舍五入”，即覆蓋感光光敏單元方格面積超過(guò)50%時(shí)，取為“有”，不足50%時(shí)，取為“無(wú)”。為了調(diào)節(jié)圖像對(duì)比度及不同亮度時(shí)的層次、灰度，還可以有其它各種不同的比例，如“三舍四入，”“二舍三入”、“五舍六入”、“六舍七入”、“七舍八入”……等等。這樣，感光屏感受及傳輸?shù)墓庑盘?hào)就只有二種“有”或“無(wú)”(1或0)，而實(shí)現(xiàn)了用簡(jiǎn)單的光學(xué)方法獲得了圖像的數(shù)字信號(hào)。顯示原理同攝像相似，由極小的顯示單元方格組成矩陣顯示屏，顯示屏上的顯示單元方格與攝像屏的感光光敏單元方格信號(hào)及位置一一對(duì)應(yīng)，它只顯示信號(hào)的“有、無(wú)”(1、0)，而不顯示信號(hào)的強(qiáng)弱。由顯示單元方格的顯示，表示網(wǎng)點(diǎn)的大小，形狀及不同組合，也即表現(xiàn)了網(wǎng)點(diǎn)圖，表現(xiàn)了所攝物的圖像。彩色攝像及顯示與彩色印刷及現(xiàn)行彩色攝像相似，紅、黃、蘭三基色分色信號(hào)分別用不同角度放置的網(wǎng)屏取得，顯示時(shí)，亦按同樣角度顯示不同的分色信號(hào)，即顯示了被攝物的彩色圖像。其全過(guò)程仍為數(shù)字?jǐn)z取，數(shù)字傳輸，數(shù)字顯示。除了用網(wǎng)屏可獲得網(wǎng)點(diǎn)圖外，亦可用其它手段獲得網(wǎng)點(diǎn)圖，而將網(wǎng)點(diǎn)圖的“有、無(wú)”(1、0)信號(hào)攝取、傳輸，完成圖象數(shù)字化的處理。本方案可用于多種領(lǐng)域1、電子照相(即成照相)的非化學(xué)方法的攝取及顯示成像。
2、圖像傳真中對(duì)圖像的攝取及顯示成像。
3、傳真印刷過(guò)程中對(duì)圖像的攝取及顯示成像。
4、彩色色彩數(shù)字信號(hào)的永久性不失真存貯。
5、黑白圖像數(shù)字信號(hào)的存貯。
6、以此原理制成的“新制式電視”及各類專用電視，特殊大屏幕電視，民用電視，平面電視的圖像攝取及顯示。“新制式電視”估計(jì)指標(biāo)(1)清晰度遠(yuǎn)高于現(xiàn)行電視，等效于掃描行數(shù)，不低于1125行掃描，且邊緣部分可達(dá)到與中心部分相近的清晰度。(2)平板化，可以較容易地制成任意大平面。由于原理不同，現(xiàn)行平板電視的一些弊病會(huì)得到較好解決。(3)可以逼真、高質(zhì)量地再現(xiàn)原物色彩。(4)穩(wěn)定性高。(5)制成液晶顯示時(shí)，電壓可以很低，功耗可以很小。(6)線路結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。
權(quán)利要求
1.一種用光學(xué)方法在攝取時(shí)直接取得數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，其特征是由近似方格的感光光敏單元構(gòu)成的矩陣固體攝像感光屏前置一可使所攝物像在感光屏上成像時(shí)，成為網(wǎng)點(diǎn)圖的網(wǎng)屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是網(wǎng)點(diǎn)落在感光光敏單元方格上時(shí)，使感光光敏單元方格的被照感受產(chǎn)生二種情況，一種是網(wǎng)點(diǎn)覆蓋部分，一種是無(wú)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋的“空白”部分，而使感光光敏單元方格只感受并輸出二種數(shù)字信號(hào)“有，無(wú)”或“1，0”。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的裝置，其特征是感光光敏單元方格對(duì)網(wǎng)點(diǎn)邊緣部分不足整單元方格的被照感受，根據(jù)圖像質(zhì)量而取不同比例的“三舍四入”，“四舍五入”，“五舍六入”……，而使感光光敏單元方格輸出二種數(shù)字信號(hào)“有，無(wú)”或“1，0”。
4.一種由數(shù)字信號(hào)直接顯示不同細(xì)節(jié)、層次、灰度的顯示系統(tǒng)，其特征是顯示屏由近似方格的顯示單元構(gòu)成矩陣顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的裝置，其特征是攝像系統(tǒng)傳輸給顯示系統(tǒng)“有、無(wú)”或“1、0”信號(hào)，顯示單元方格只顯示信號(hào)的“有、無(wú)”或“1、0”、“亮、滅”，而不顯示信號(hào)的強(qiáng)弱。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4、5所述的裝置，其特征是顯示屏的顯示單元方格的顯示信號(hào)及位置與攝像感光屏感光光敏單元方格信號(hào)及位置一一對(duì)應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4、5、6所述的裝置，其特征是顯示單元方格的顯示，表現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)的大小，表現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)圖，表現(xiàn)所攝物圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3所述的裝置，其特征是感光屏前分別放置不同的紅、綠、蘭濾色及分色裝置，分別獲取并輸出所攝圖像的紅、綠、蘭三基色“有、無(wú)”或“1、0”數(shù)字信號(hào)，而從攝取直接獲得彩色圖像的數(shù)字信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
4、5、6、7所述的裝置，其特征是顯示屏映示所攝得的紅、綠、蘭三基色數(shù)字信號(hào)，而顯示被攝物彩色圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5、6、7、8、9所述的裝置，其特征是攝像及顯示是指電子照相(即成照相)的攝取及顯示成像。圖像傳真，傳真印刷中的攝取及顯示成像。各類普通或?qū)Ｓ秒娨?，錄相機(jī)、錄相盤(pán)、大屏幕電視、民用電視、平面電視、顯示終端等攝取及顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5、6、7、8、9所述的裝置，其特征是彩色色彩數(shù)字信號(hào)及黑白圖像數(shù)字信號(hào)的永久性不失真存貯。
12.從攝取獲得數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，其特征是用其它手段獲得網(wǎng)點(diǎn)圖，而將網(wǎng)點(diǎn)圖的“有、無(wú)”(1、0)信號(hào)攝取、傳輸，完成圖像數(shù)字化處理。
專利摘要
“用光學(xué)方法取得數(shù)字信號(hào)的攝取及數(shù)字顯示方案”提供了一種使各類攝像在攝取時(shí)直接取得數(shù)字信號(hào)，顯示時(shí)用數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)行顯示的方法，舍棄了?！獢?shù)，數(shù)——模的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，它的全過(guò)程將變?yōu)閿?shù)——數(shù)——數(shù)，即數(shù)字?jǐn)z取，數(shù)字傳輸，數(shù)字顯示。它大大簡(jiǎn)化了線路結(jié)構(gòu)。它可應(yīng)用于多種領(lǐng)域各類電視，電子照相，圖像傳真，色彩的永久性不失真存貯。制成“新制式電視”，清晰度，色彩，穩(wěn)定性，低電壓，平板化等都大大優(yōu)于目前電視。
文檔編號(hào)G06K9/58GK85104966SQ85104966
公開(kāi)日1986年12月24日 申請(qǐng)日期1985年6月29日
發(fā)明者石東軍, 石傳林, 石傳竹 申請(qǐng)人:石東軍, 石傳林, 石傳竹導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan