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Est-a
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DANS
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CES
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Ves
(1)
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Evi
(1)
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Nal
(1)
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Trai
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Fert
(1)
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Disease
(2/ 11)
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Bruit
(8)
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Lues
(3)
[18][_]
Molecule
(4/ 5)
[19][_]
OX
(2)
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DES
(1)
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phosphorus
(1)
[22][_]
reso
(1)
[23][_]
Physical
(1/ 2)
[24][_]
de 8 megahertz
(2)
[25][_]
Polymer
(1/ 2)
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Rayon
(2)
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Company Reg No.
(1/ 1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513777A1
Family ID 2020878
Probable Assignee Philips Nv
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE MEMORISATION ET DE TRAITEMENT DE SIGNAUX
ANALOGIQUES EN VUE DE L'AFFICHAGE D'UNE IMAGE DE TYPE OSCILLOSCOPIQUE
ET OSCILLOSCOPE COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF DE TRAITEMENT
Abstract
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE MEMORISATION ET DE TRAITEMENT DE SIGNAUX ANALOGIQUES
STOCKES TEMPORAIREMENT DANS UNE MEMOIRE ANALOGIQUE QUI EST LA CIBLE 4
D'UNE CAMERA 6, CES SIGNAUX ETANT CONVERTIS EN SIGNAUX VIDEOFREQUENCE
A L'AIDE DU SYSTEME DE LECTURE VIDEO 8 DE LA CAMERA, PUIS PRIS EN
CHARGE PAR UNE CHAINE DE TRAITEMENT 10 COMPRENANT DES CIRCUITS 12 DE
NUMERISATION, MEMORISATION ET RESTITUTION, UN MONITEUR 13 CONSTITUANT
UN SUPPORT POUR L'AFFICHAGE FINAL D'UNE IMAGE DE TYPE OSCILLOSCOPIQUE,
UN SEQUENCEUR 14 ASSURANT LES PRINCIPALES FONCTIONS DE SYNCHRONISATION
ET DE GESTION DE RELATIONS, ET UN PUPITRE DE COMMANDE 15 POUR LES
INTERVENTIONS DE L'OPERATEUR.
APPLICATION: OSCILLOSCOPES A CONVERSION DE STANDARD.
Description
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE MEMORISATION ET DE TRAITEMENT DE SIGNAUX ANALOGIQUES EN
VUE DE L'AFFICHAGE D'UNE IMAGE DE TYPE OSCILLOSCOPIQUE ET OSCILLOSCOPE
COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF DE TRAITEMENT
La presente invention concerne un dispositif de memorisa- tion et de
traitement de signaux analogiques quelconques materialises, en aval de
l'evenement electrique auquel ils correspondent, par une trace
lumineuse appelee signal d'ecriture et conservee sous la forme d'une
image de charges electriques dans une memoire analogique tempo- raire
telle qu'une cible integratrice de lumiere, ce traitement etant
effectue sous forme principalement numerique et en vue de l'affichage
ulterieur d'une image de type oscilloscopique sur un support d'affi-
chage o l'on a defini deux axes orthonormes avec une echelle des temps
pour l'un et une echelle des amplitudes pour l'autre, et les signaux
electriques qui resultent de la lecture de l'image de charges de cette
trace lumineuse etant a leur tour convertis en signaux videofrequence
par un preamplificateur video auquel est eventuellement associe un
circuit de correction des irregularites du support de memorisation
analogique L'invention concerne egalement tout oscilloscope equipe
d'un tel dispositif de memorisation et de traitement de signaux analo-
giques.
L'oscilloscope, instrument de mesure universel tres appre- cie grace a
son mode de presentation de resultats sous forme graphique, se prete
bien a une analyse globale et rapide des phenomenes etudies.
Cependant, pour certains phenomenes uniques ou a faible taux de repe-
tition, les resultats ne peuventpas etre maintenus assez longtemps
pour permettre une telle erclyte de la part de l'utilisateur Par
ailleurs, le transfert de ces resultats vers un dispositif
electronique de traitement ou d'analyse n'est pas facile.
Il est donc devenu necessaire de doter l'oscilloscope d'un dispositif
de numerisation et de memorisation des signaux, realise par exemple
sous la forme d'un convertisseur analogique- numerique chargeant une
memoire numerique en temps reel La vitesse d'acquisition est donnee
par la vitesse de conversion du convertisseur, ce qui rend la
technique inapplicable dans des oscilloscopes numeriques tres rapides,
a moins de placer en amont du dispositif un systeme d'acquisition
comportant une memoire analogique chargee en temps reel par un
dispositif d'ecriture rapide On dispose alors d'un oscilloscope dit a
conversion de standard, dont la figure 1 montre le principe general,
tout a fait connu, et dans lequel les operations realisees sont les
suivantes: acquisition (Al) des signaux (S) correspondant au phenomene
a observer par inscription (A 2) rapide dans une memoire analogique,
lecture (B) de cette memoire, conversion (C) analogique- numerique,
memorisation numerique (D), affichage (E 2) apres conversion
numerique-analogique (El).
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de memorisation et
de traitement de signaux analogiques de structure originale et
convenant a l'incorporation dans un oscilloscope a conver- sion de
standard d'usage tout a fait general, c'est-a-dire tel qu'il s'adapte
aux differents types d'apparence des signaux (traits, sur- faces, deux
traces en mode alterne, etc) et qu'il permet toutes les vitesses de
balayage (au moins de quelques nanosecondes a quelques secondes).
L'invention concerne a cet effet un dispositif de memorisa- tion et de
traitement tel que defini plus haut et caracterise: (A) en ce que la
memoire analogique temporaire de surface est la cible d'une camera et
en ce que ladite conversion en signaux videofrequence est realisee a
l'aide du systeme de lecture video de cette camera qui assure un
balayage de la memoire analogique par explo- rations successives
paralleles audit axe des amplitudes du support d'affichage et fait
ainsi correspondre les lignes de television de ce balayage a des
fenetres de temps; (B) et en ce que la chalne de traitement prevue a
la suite du preamplificateur video comprend les etages suivants:
13717
(1) un circuit de detection du niveau moyen du noir correspondant a la
partie utilisee de la memoire analogique, recevant le signal de sortie
du preamplificateur video et destine a delivrer une valeur de seuil de
reference par addition d'une tension constante a cette valeur detectee
du niveau moyen du noir; (2) un comparateur analogique, recevant sur
une premiere entree le signal de sortie du preamplificateur video et
sur une deuxieme entree ladite valeur de seuil de reference et destine
a delivrer un signal logique binaire constitue de creneaux qui corres-
pondent aux intervalles de temps pendant lesquels cette valeur de
seuil est au moins atteinte; (3) un regenerateur de signal, destine a
entrer en fonctionnement lorsque la vitesse instantanee maximale
memorisable du signal d'ecriture est atteinte a l'interieur d'une des
fenetres de temps du systeme de lecture video de la camera et que,
l'energie de ce signal d'ecriture deposee ponctuellement devenant trop
faible le long de la ligne de television situee dans cette fenetre et
la valeur du seuil de reference ne pouvant plus etre atteinte de facon
perma- nente compte tenu d'une part soit de l'intensite maximale du
faisceau d'ecriture dans la memoire analogique soit du reglage de
l'intensite du faisceau d'ecriture compatible avec l'obtention d'une
trace hori- zontale relativement mince et d'autre part de la
sensibilite maximale de la camera de lecture et des differentes
sources de bruit dont le preamplificateur video, sont par consequent
perdues des portions du signal ecrit en memoire analogique, ladite
regeneration de signal n'intervenant cependant que lorsque les
portions de trace manquantes ont chacune une duree inferieure a une
valeur predeterminee; (4) un circuit de conversion du signal logique
binaire de sdrtie de ce regenerateur en un signal a resolution tempo-
3 D relle limitee constitue d'une suite discrete d'echantillons de ce
signal logique binaire en forme de creneaux, ladite valeur limite de
la duree pour laquelle il y a restauration des portions de trace man-
quantes etant egale a au moins quelques periodes de la cadence
d'echan- tillonnage ainsi definie;
(5) un detecteur de changement reperant les posi- tions des flancs de
montee et de descente du signal de sortie du cir- cuit de conversion
et destine a delivrer des signaux impulsionnels indicateurs des debuts
et des fins des segments constitues par les creneaux; (6) une memoire
numerique de stockage des positions de ces debuts et fins de segments,
chargee, sur autorisation, par l'intermediaire d'un registre tampon
d'entree, avec des valeurs quan- tifiees definies par un compteur de
numerisation de l'axe des ampli- tudes du support d'affichage et
destinees a refleter au cours du balayage de chaque ligne de
television le lieu d'apparition de ces signaux impulsionnels
indicateurs des debuts et fins de segments (7) un circuit de
restitution sur l'axe des temps des positions des instants
caracteristiques de debut ou de fin de seg- ment, recevant par
l'intermediaire d'un registre tampon de sortie les valeurs lues dans
la memoire numerique; (8) un circuit de reconstruction des segments
entre les positions des debuts et fins de segments;
(9) un moniteur de television constituant le sup- port final
d'affichage de l'image de type oscilloscopique et destine a permettre
l'affichage permanent du contenu de la memoire numerique, ce contenu
stocke etant l'information qui correspond au signal d'ecri- ture
present en memoire analogique; (10) un circuit dit sequenceur, destine
notamment a fournir en synchronisme une horloge pour le balayage de la
memoire analogique realise par le systeme de lecture video de la
camera et une horloge de conversion du signal logique binaire de
sortie du regenerateur de signal, a commander les horloges de
transfert et d'ecriture conditionnelle en memoire numerique, et a
assurer la gestion de l'ensemble des relations operateur-circuit
d'ecriture.
(11) un pupitre de commande, accessible a l'opera- teur. Ce dispositif
s'avere tres interessant en ce sens que, tout en offrant une solution
originale pour la chaine de traitement principale et les voies
auxiliaires qui la completent, sa realisation peut etre effectuee a
partir de composants aussi banalises que possible.
D'autres particularites et avantages de l'invention apparaitront de
facon plus precise dans la description qui suit et dans les dessins
annexes, donnes a titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels:
13777 la figure 1 montre de facon tres schematique la struc- ture
generale d'un oscilloscope a conversion de standard; la figure 2
represente la structure generale d'un oscil- loscope conforme a
l'invention; la figure 3 decrit le principe de numerisation de la
trace lumineuse presente sur la cible du tube de la camera; la figure
4 est une representation detaillee de la chaine de traitement
referencee 10 sur la figure 2; les figures 5 a a 5 c mettent en
evidence les variations ia de profil du signal video en fonction de
l'inclinaison de la trace lumineuse; la figure 6 met en evidence le
mecanisme de disparition de portions de trace lumineuse; la figure 7
montre le raccordement d'une premiere voie auxiliaire, dite de
recherche de qualite d'acquisition, sur la chaine de traitement
principale 10; et la figure 8 montre le raccordement d'une deuxieme
voie auxiliaire, dite de recherche de confort de visualisation, sur la
chaine de traitement principale 10.
L'oscilloscope a conversion de standard de la figure 2, auquel est
incorpore le dispositif de memorisation et de traitement selon
l'invention, comprend d'une part un tube a rayon cathodique 1, muni
d'un ecran identique a celui d'un oscilloscope mais de taille reduite
ici puisque l'utilisateur ne regardera pas directement de trace sur
cet ecran Ce tube, eventuellement equipe d'une galette de micro-
canaux, recoit les signaux de deviation et de commande de faisceau en
provenance de circuits d'ecriture classiques d'oscilloscope 2 Par
l'intermediaire de la face de couplage de l'ecran, equipee de fibres
optiques 3, l Jimage correspondant a l'evenement electrique survenu en
entree E est transferee vers la cible integratrice de lumiere 4 du
tube de prise de vue 5 d'une camera de television 6, sous la forme
d'une trace lumineuse appelee signal d'ecriture; cette cible joue le
role d'une memoire analogique temporaire de surface pour l'image de
charges electriques correspondant a la trace lumineuse (la camera 6
est ici une camera de television a entree photonique classique, mais
si l'on emploie une camera a entree electronique, l'image de charges
electriques resulte directement du travail d'ecriture, sans trace
lumineuse comme signal d'ecriture intermediaire).
Les signaux electriques qui resultent de la lecture de l'image de
charges de cette trace lumineuse sont a leur tour convertis en signaux
videofrequence par un preamplificateur video 7, a l'aide du systeme de
lecture video 8 de la camera Ce systeme 8 assure en effet un balayage
de la memoire analogique par explorations successives paralleles a
l'axe des amplitudes defini sur le support final d'affi- chage de
l'oscilloscope, et fait ainsi correspondre les lignes de te- levision
successives de ce balayage a des fenetres de temps successi- ves sur
l'axe des temps de ce support, comme le montre la figure 3 o
apparaissent simultanementpour la clarte de la description, les axes
des temps et des amplitudes OX et OY du support d'affichage, la trace
lumineuse TS stockee temporairement dans la memoire analogique, et les
lignes de television 1 a N incluses dans les fenetres de temps
definies par le balayage.
L'oscilloscope decrit comprend d'autre part le dispositif de
memorisation et de traitement selon l'invention, qui est dans le cas
present une chaine de traitement 10 composee de facon generale (voir
la figure 2) de circuits 12 de numerisation, memorisation et
restitution, d'un moniteur 13 constituant le support final d'affichage
de l'image de type oscilloscopique, d'un sequenceur 14 assurant les
principales fonctions de synchronisation et de gestion de relations,
et d'un pupitre de commande 15 Cette chaine de traitement 10 est pre-
vue a la suite du preamplificateur video 7, auquel peut etre eventuel-
lement associe un circuit de correction des irregularites intrinseques
au support de memorisation analogique.
La chaine de traitement 10, representee de facon plus detaillee sur la
figure 4, comprend les etages suivants: un circuit de detection 20 du
niveau de noir de la memoire analogique (la cible 4), un comparateur
analogique 30, un regenerateur de signal 40, un circuit de conversion
50, un detecteur de changement 60, une memoire numeri- que 70, un
circuit de restitution 80, un circuit de reconstruction 90, le
moniteur de television 13, le circuit sequenceur 14, et le pupitre de
commande 15, les circuits 20 a 90 etant regroupes sur la figure 2 sous
l'appellation circuits 12 de numerisation, memorisation et
restitution.
2 513777
Le circuit 20 de detection du niveau du noir de la memoire analogique
recoit le signal de sortie du preamplificateur video 7 et detecte, a
partir de ce signal,le-niveau moyen du noir correspondant a la partie
utilisee de la cible 4 A cette valeur detectee est alors ajoutee une
tension constante pour delivrer en sortie du circuit 20 une valeur de
seuil de reference pour le comparateur analogique 30 Ce seuil doit
etre aussi bas que possible, sans point lumineux visible sur le
support final d'affichage (le moniteur 13) lorsqu'aucun signal n'est
present sur l'ecran du tube a rayon cathodique 1 La limite est imposee
par le bruit qui ne doit pas atteindre le seuil lorsqu'aucune trace
n'est inscrite sur la cible 4 (bruit thermique du preamplificateur
video 7, irregularite en surface de la tache d'obscurite du tube de la
camera de television 6, absence d'homogeneite de l'un quelconque des
composants de transmission, qu'on peut reduire par divers moyens:
filtrage, compensation de la variation du courant d'obscurite de la
cible 4 en fonction de la temperature, correction de courbure de la
tache d'obscurite de cette cible, -).
Le comparateur analogique 30 recoit sur une premiere entree le signal
de sortie du preamplificateur video 7 et sur une deuxieme entree
ladite valeur de seuil de reference definie par le circuit de
detection 20 Le signal de sortie du comparateur 30 est un signal lo-
gique binaire constitue de creneaux d'amplitude determinee constante
qui correspondent aux intervalles de temps pendant lesquels la valeur
de seuil de reference est atteinte ou depassee, et nul en dehors de
ces intervalles de temps.
Il faut noter que le seuil rencontre le signal videofre- quence
pendant un temps tres variable qui est fonction de l'inclinai- son de
la trace lumineuse (voir la figure 5 a) par rapport aux lignes du
balayage effectue par la camera 6 L'energie du signal, deposee
ponctuellement sur la cible, est donc egalement variable, et peut
devenir trop faible le long d'une ligne de television, ce qui revient
a dire que la vitesse instantanee maximale memorisable du signal
d'ecriture (c'est-a-dire de la trace lumineuse) est atteinte a l'inte-
rieur d'une des fenetres de temps du systeme de lecture video de la
camera Compte tenu d'une part soit de l'intensite maximale du faisceau
d'ecriture dans la memoire analogique soit du reglage de l'intensite
13777 du faisceau d'ecriture compatible avec l'obtention d'une trace
hori- zontale pas trop epaisse et d'autre part de la sensibilite
maximale de la camera 6 (et du bruit de son preamplificateur video 7
ainsi que des differentes sources de bruit), il apparait donc que la
valeur de seuil de reference ne peut plus etre atteinte de facon
permanente (comparer a ce sujet les figures 5 b et 5 c), ce qui
entraine des pertes de por- tions de la trace lumineuse memorisee (la
figure 6 met bien en evi- dence le mecanisme d'alteration du signal
videofrequence par le bruit et de disparition de portions de trace),
les parties restantes consti- tuant une suite de segments distincts le
long d'une ligne de televi- sion verticale Le regenerateur de signal
40 entre alors en fonctionne- ment pour permettre la reconstitution
des portions de trace manquantes inferieures a une duree
predeterminee, par exemple un soixante-qua- trieme de la hauteur de
l'ecran d'affichage soit environ 500 nanose- condes (c'est-a-dire une
duree au moins egale a plusieurs periodes de l'echantillonnage qui va
etre effectue par le circuit de conver- sion 50) Cette intervention
conditionnelle n'existe plus pour des durees superieures, pour ne pas
deteriorer le pouvoir separateur entre deux traces independantes qui
seraient eloignees de plus de un soi-
-xante-quatrieme de la hauteur d'ecran La presence du regenerateur de
signal 40 n'altere donc pas la longueur des "segments" constitues par
les creneaux du signal de sortie du comparateur 30, si ces seg- ments
sont separes par plus de 500 nanosecondes Une possibilite de reglage
est meme prevue pour reduire dans une certaine mesure la longueur des
segments isoles, en vue d'affiner les parties horizon- tales de la
trace finale sur le moniteur 13.
Le signal logique binaire en forme de creneaux, ainsi reconstitue, est
envoye vers le circuit de conversion 50 qui le trans- forme en un
signal a resolution temporelle limitee constitue d'une suite discrete
d'echantillons se succedant, dans l'exemple ici decrit, a une
frequence dite d'echantillonnage de 8 megahertz definie par un circuit
d'horloge situe dans le circuit sequenceur 14 A partir de ce signal
constitue d'echantillons, le detecteur de changement 60 permet le
reperage des positions des flancs de montee et de descente des
creneaux, ce reperage etant evidemment effectue avec une precision
limitee a une demi-periode de la frequence d'echantillonnage La sortie
du detecteur 60 est constituee d'une serie de signaux impul- sionnels
reperant les debuts et les fins des segments constitues par les
creneaux.
C'est a ce stade du traitement qu'est veritablement effec- tuee la
numerisation de la trace lumineuse presente en memoire analogique En
effet, au debut du balayage de chaque ligne de television dans chacune
des fenetres de temps successives, un compteur 71 dit de numerisation
de l'axe des amplitudes du support d'affichage est initialise a zero,
puis change d'etat regulierement dans le cadre du format utile (ici
256 fois) Lorsqu'un evenement est detecte sur le courant de lecture
video, c'est-a-dire lorsque le signal videofre- quence correspondant a
la trace lumineuse est rencontre au cours du balayage d'une ligne, la
decision est prise de mettre en memoire la valeur du compteur qui
reflete le lieu d'apparition de l'evenement au cours de cette ligne
(voir la figure 3 o, a titre d'exemple, on a indique que le signal
videofrequence etait rencontre au cours du balayage de la ligne i pour
la valeur 135 du compteur) Les valeurs quantifiees ainsi definies pour
chaque ligne par le compteur 71 sont successivement introduites dans
le registre tampon d'entree 72 puis conditionnellement stockees dans
la memoire numerique 70, et repre- sentent donc les lieux d'apparition
des signaux impulsionnels indica- teurs des debuts et fins de segments
sur l'axe vertical des amplitudes du moniteur 13.
L'image de type oscilloscopique qui doit etre affichee sur le moniteur
de television 13 peut etre proposee a l'operateur soit en mode video
direct (on verra plus loin dans quelles conditions), soit en mode
video memorise avec reconstitution a partir des informa- tions
stockees dans la memoire numerique 70 La suite de la chaine de
traitement M O comprend, pour cette reconstitution en mode video memo-
rise, un circuit de restitution 80, qui recoit en permanence par l'in-
termediaire d'un registre tampon de sortie 82, les valeurs lues dans
la memoire numerique 70 et restitue sur l'axe des temps des signaux
indicateurs des instants caracteristiques de debut ou de fin de
segment (sans qu'il soit possible au niveau de ce circuit de discerner
s'il s'agit d'un debut ou d'une fin), et un circuit de reconstruction
90 des segments entre les positions des debuts et fins de segments qui
se correspondent (la premiere position rencontree etant un debut);
l'expression "en permanence" signifie que l'image observee sur l'ecran
du moniteur 13 est en permanence le reflet du contenu de la memoire
numerique 70 Le moniteur de television 13 permet alors l'affichage fi-
nal de l'image, chaque segment reconstitue etant affiche sur la ligne
correspondante du balayage (qui est verticale). Le circuit sequenceur
14, au role de synchronisation et de gestion, est destine, plus
precisement, a fournir en synchronisme une horloge pour le balayage de
la memoire analogique realise par le systeme de lecture video 8 (dans
le cas present, a une frequence de 8 megahertz) et une horloge de
conversion du signal logique binaire de sortie du regenerateur de
signal 40, a commander les horloges de transfert et d'ecriture dans la
memoire numerique 7 Q, et a assurer la gestion de l'ensemble des
relations operateur-oscilloscope Ces relations sont rendues possibles
par la presence du pupitre de com- mande 15, a partir duquel
l'operateur peut formuler ses demandes, par exemple une demande de
renouvellement d'image validant la fonction de balayage, cette demande
de renouvellement amenant elle-meme a choisir soit un balayage coup
par coup, soit un balayage repetitif effectue a l'aide d'un
oscillateur reglable, et le balayage pouvant, la encore, demarrer
automatiquement ou bien a un instant particulier du signal a examiner.
La qualite de l'image finale est liee a celle de l'acqui- sition des
signaux-en memoire numerique, elle-meme dependante de la fia- bilite
de la decision de memoriser les valeurs du compteur 71 et donc du
rapport signal sur bruit avant cette decision On est donc amene a
evaluer pour chaque ligne de television le profil energetique du
signal depose sur la cible 4, et cela d'autant plus qu'en raison des
phenomenes de retard a l'excitation et a l'extinction du phosphorus et
de la cible integratrice, l'energie n'arrive pas instantanement et
qu'on ne sait pas dans quelle trame on observera le maximum d'energie
pour une ligne determinee.
Cette evaluation est realisee a l'aide d'un facteur dit de confiance,
que l'on va associer a chaque contenu successif de la memoire
numerique Ce facteur de confiance est determine a l'aide d'une
premiere voie auxiliaire 100, dite voie de recherche de qualite d'ac-
quisition, qui est incorporee a la chaine de traitement 10 et qui est
13777 il representee sur la figure 7 La voie 100 est composee d'un
circuit 101 de determination du fateur de qualite de la ligne
immediatement ac- quise dans le registre tampon d'entree 72 et d'un
comparateur 102 des facteurs de qualite d'une part de cette ligne
immediatement acquise et d'autre part de la ligne identique memorisee
au cours d'une quel- conque trame precedente dans la memoire numerique
70 Dans le cas o le balayage d'ecriture demarre (par exemple a la
suite d'une demande de renouvellement d'image venant de l'operateur),
une initialisation, effectuee en memoire pendant la duree d'une trame,
efface l'image precedente et fixe le facteur de qualite a zero pendant
que l'energie deja detectable de l'ecriture en cours est cumulee en
memoire.
Le facteur de qualite est determine par proportionalite avec la valeur
de l'angle de passage temporel du signal videofrequence (c'est-a-dire
avec la duree pendant laquelle l'amplitude de ce signal est superieure
a la valeur de seuil de reference), puis stocke dans la memoire
numerique 70 en meme temps que l'information principale associee qui
correspond a la trace lumineuse fournie par la memoire analogique Ce
stockage n'est cependant effectue qu'une fois realisee la comparaison
des facteurs de qualite respectifs de ces informations principales
associees successives, l'information principale qui va (avec le
facteur de qualite correspondant) constituer le contenu de la memoire
numerique 70 etant celle a laquelle est associe le facteur de qualite
le plus eleve a la suite de chaque comparaison La memori- sation ainsi
conditionnee par la valeur du facteur de qualite, element de
comparaison entre les lectures, assure de plus l'enregistre- ment de
la trace lumineuse entiere par accumulation en memoire numeri- que des
differents morceaux jointifs de la trace De la sorte, et ceci est tres
important dans un oscilloscope dont la vocation est d'etre d'usage
general, la qualite du resultat est independante du rapport entre les
durees des balayages de l'oscilloscope et de la camera, et est aussi
independante de l'ecart de phase, aleatoire, existant entre ces deux
balayages.
La qualite de l'image finale est donc liee, on vient de le preciser, a
celle de l'acquisition des signaux en memoire numerique, mais elle est
liee aussi a celle du traitement apres la restitution des informations
stockees dans la memoire numerique 70 Dans l'oscil- loscope ici
decrit, il est prevu une deuxieme voie auxiliaire 200, dite voie de
recherche de confort de visualisation, egalement incor- poree a la
chaine 10 et representee sur la figure 8 Cette voie 200 est composee
d'un circuit numerique 201 destine a evaluer a partir de chaque
contenu successivement lu de la memoire numerique 70 la lon- gueur
cumulee des segments pour une ligne de television donnee du balayage,
d'un convertisseur numerique-analogique 202, d'un circuit 203
d'adaptation du profil de modulation de la luminosite, et d'un circuit
de modulation 204 effectuant la multiplication analogique du signal de
sortie du circuit 90 de reconstruction des segments par le signal de
sortie du circuit 203 Le signal de sortie du circuit de modulation 204
est envoye vers le moniteur 13.
On a vu precedemment que la valeur de seuil de reference fournie par
le circuit 20 de detection du niveau du noir de la memoire analogique
au comparateur 30 pouvait par intermittence ne plus etre atteinte,
avec pour consequence la perte de portions de la trace lumi- neuse
memorisee Bien que les courtes pertes de signal sur l'axe vertical
soient compensees par le regenerateur 40, il arrive que cette valeur
ne soit plus atteinte pour de longues durees ou meme en perma- nence
Le stockage dans la memoire numerique 70 et l'ensemble des trai-
tements effectues au long de la chaine de traitement 10 deviennent
donc impossibles, meme si le signal de sortie du preamplificateur
video 7 est suffisant pour permettre encore l'affichage d'une image
visible sur le moniteur 13 La chaine 10 ne pouvant plus fonctionner,
une troi- sieme voie auxiliaire 300 dite voie de transfert direct,
egalement incorporee a la chaine de traitement 10, est prevue pour
permettre le fonctionnement en mode video direct evoque plus haut Dans
ce mode de fonctionnement, le signal de sortie du preamplificateur
video 7 est directement transfere vers le moniteur 13 Un commutateur
301 place a l'entre du moniteur 13 permet, a la demande de
l'operateur, le passage en mode video direct, ou le retour en mode
video memorise avec traite- ments dans la chaine 10.
Bien entendu, la presente invention n'est pas limitee a l'exemple de
realisation decrit et represente, a partir duquel des variantes
peuventetre proposees sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention
Un exemple d'une telle variante peut consister a effectuer des
traitements complementaires du traitement principal realise dans la
chaine 10, a l'aide d'un calculateur place en parallele sur la memoire
numerique 70 Ces eventuels traitements complementaires peuvent etre
notamment l'affinage de la trace, l'exclusion de points manifestement
aberrants, une regeneration auxiliaire de la trace (par exemple par
filtrage numerique de l'image operant une suppression conditionnelle
des pertes de signal de longue duree le long de l'axe vertical), la
restitution de la continuite en fonction du temps de la trace finale
sur l'ecran du moniteur.
On notera egalement que la nature de la camera employee ne limite pas
l'invention, et que notamment on peut utiliser une camera de
television soit a tube (comme dans l'exemple decrit), soit a etat
solide a entree photonique classique, ou bien une camera a entree
electronique (c'est-adire pour laquelle l'image de charges resulte
directement du travail du faisceau d'ecriture).
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS:
1 Dispositif de memorisation et de traitement, sous forme
principalement numerique et en vue de l'affichage ulterieur d'une
image de type oscilloscopique sur un support d'affichage o l'on a
defini deux axes orthonormes avec une echelle des temps pour l'un et
une echelle des amplitudes pour l'autre, de signaux analogiques
quelconques materialises en aval de l'evenement electrique auquel ils
correspondent par un signal d'ecriture conserve sous la forme d'une
image de charges electriques dans une memoire analogique temporaire de
surface telle qu'une cible integratrice de lumiare, les signaux
electriques qui re- sultent de la lecture de l'image de charges etant
a leur tour conver- tis en signaux videofrequence par un
preamplificateur video auquel est eventuellement associe un circuit de
correction des irregularites du support de memorisation analogique, le
dispositif de memorisation et de traitement ainsi defini etant
caracterise: (A) en ce que la memoire analogique temporaire de surface
est la cible (4) d'une camera (6) et en ce que ladite conversion en
signaux videofrequence est realisee a l'aide du systeme de lecture
video (8) de cette camera qui assure un balayage de la memoire analo-
gique par explorations successives paralleles audit axe des amplitudes
du support d'affichage et fait ainsi correspondre les lignes de tele-
vision de ce balayage a des fenetres de temps; (B) et en ce que la
chalne de traitement (10) prevue a la suite du preamplificateur video
(7) comprend les etages suivants: (1) un circuit (20) de detection du
niveau moyen du noir correspondant a la partie utilisee de la memoire
analo- gique, recevant le signal de sortie du preamplificateur video
(7) et destine a delivrer une valeur de seuil de reference par
addition d'une tension constante a cette valeur detectee du niveau
moyen du noir; (2) un comparateur analogique (30) recevant sur une
premiere entree le signal de sortie du preamplificateur video (7) et
sur une deuxieme entree ladite valeur de seuil de reference et des-
tine a delivrer un signal logique binaire constitue de creneaux qui
correspondent aux intervalles de temps pendant lesquels cette valeur
de seuil est au moins atteinte; (3) un regenerateur de signal (40),
destine a entrer en fonctionnement lorsque la vitesse instantanee
maximale memorisable du signal d'ecriture est atteinte a l'interieur
d'une des fenetres-de temps du systeme de lecture video (8) de la
camera et que, l'energie de ce signal d'ecriture deposee
ponctuellement devenant trop faible le long de la ligne de television
situee dans cette fenetre et la valeur du seuil de reference ne
pouvant plus etre atteinte de fa- con permanente compte tenu d'une
part soit de l'intensite maximale du faisceau d'ecriture dans la
memoire analogique soit du reglage de l'intensite du faisceau
d'ecriture compatible avec l'obtention d'une trace horizontale
relativement mince et d'autre part de la sensibilite maximale de la
camera de lecture et des differentes sources de bruit dont le
preamplificateur video (7), sont par consequent perdues des portions
du signal ecrit en memoire analogique, ladite regeneration de signal
n'intervenant cependant que lorsque les portions de trace manquantes
ont chacune une duree inferieure a une valeur predeterminee; (4) un
circuit (50) de conversion du signal lo- gique binaire de sortie de ce
refenerateur (40) en un signal a reso- lution temporelle limitee
constitue d'une suite discrete d'echantil- lons de ce signal logique
binaire en forme de creneaux, ladite valeur limite de la duree pour
laquelle il y a restauration des portions de trace manquantes etant
egale a au moins quelques periodes de la ca- dence d'echantillonnage
ainsi definie; (5) un detecteur (60) de changement reperant les
positions des flancs de montee et de descente du signal de sortie du
circuit de conversion et destine a delivrer des signaux impulsionnels
indicateurs des debuts et des fins des segments constitues par les
creneaux; (6) une memoire numerique (70) de stockage des positions de
ces debuts et fins de segments, chargee, sur autorisation, par
l'intermediaire d'un registre tampon d'entree (72), avec des va- leurs
quantifiees definies par un compteur (71) de numerisation de l'axe des
amplitudes du support d'affichage et destinees a refleter au cours du
balayage de chaque ligne de television le lieu d'apparition de ces
signaux impulsionnels indicateurs des debuts et fins de seg- ments;
(7) un circuit (80) de restitution sur l'axe des temps des positions
des instants caracteristiques de debut ou de fin de segment, recevant
par l'intermediaire d'un registre tampon de sor- tie (82) les valeurs
lues dans la memoire numerique; (8) un circuit (90) de reconstruction
des segments entre les positions des debuts et fins de segments; (9)
un moniteur de television (13) constituant le support final
d'affichage de l'image de type oscilloscopique et des- tine a
permettre l'affichage permanent du contenu de la memoire nume- rique
(70), ce contenu stocke etant l'information qui correspond au signal
d'ecriture present en memoire analogique; (10) un circuit (14) dit
sequenceur, destine notam- ment a fournir en synchronisme une horloge
pour le balayage de la me- moire analogique realise par le systeme de
lecture video (8) de la camera et une horloge de conversion du signal
logique binaire de sor- tie du regenerateur de signal (40), a
commander les horloges de trans- fert et d'ecriture conditionnelle en
memoire numerique (70), et a assurer la gestion de l'ensemble des
relations operateur-circuit d'e- criture. (11) un pupitre de commande
(15), accessible a l'operateur.
2 Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il
comprend egalement une premiere voie auxiliaire (100), dite voie de
recherche de qualite d'acquisition et composee d'une part d'un circuit
(101) de determination d'un facteur de qualite dont la valeur est liee
a la duree pendant laquelle l'amplitude du signal videofre- quence est
superieure a la valeur de seuil de reference, ce facteur de qualite
etant stocke conditionnellement dans la memoire numerique (70) en-meme
temps que l'information principale associee qui corres- pond au signal
d'ecriture present en memoire analogique, et d'autre part d'un
comparateur (102) des facteurs de qualite de la ligne juste acquise et
de la ligne identique memorisee au cours d'une quelconque trame
precedente dans la memoire numerique (70), l'information princi- pale
qui constitue le contenu de la memoire numerique etant celle a
laquelle est associe le facteur de qualite le plus eleve apres chaque
comparaison, et la memorisation ainsi conditionnee par la valeur du
facteur de qualite assurant de plus l'enregistrement du signal d'e-
criture entier par accumulation en memoire numerique (70) des diffe-
rents morceaux jointifs reconstituant ce signal independamment du
rapport entre les durees du balayage oscilloscopique et du balayage de
la camera (6) et de l'ecart de phase aleatoire entre ces deux ba-
layages.
3 Dispositif selon l'une des revendications 1 a 2, carac- terise en ce
qu'il comprend egalement une deuxieme voie auxiliaire (200) dite voie
de recherche de confort de visualisation, composee d'un circuit
numerique (201) destine a evaluer a partir de chaque contenu
successivement lu de la memoire numerique (70) la longueur cumulee des
segments pour une ligne de television donnee du balayage de la camera,
d'un convertisseur numerique-analogique (202), d'un circuit (203)
d'adaptation du profil de modulation de la luminosite, et d'un circuit
(204) de modulation effectuant la multiplication ana- logique des
signaux de sortie respectivement du circuit (90) de recons- truction
des segments et du circuit (203) d'adaptation du profil de modulation
de la luminosite, ce circuit de modulation delivrant les signaux
destines a etre envoyes sur le support d'affichage de l'image de type
oscilloscopique.
4 Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, carac- terise en ce
qu'il comprend egalement une troisieme voie auxiliaire commutable
(300) destinee a permettre le transfert direct du signal de sortie du
preamplificateur video (7) vers le support final d'affichage de
l'image de type oscilloscopique, cette troisieme voie n'intervenant
que lorsque la valeur de seuil de reference n'est plus atteinte suffi-
samment longtemps et que le stockage en memoire numerique (70) n'est
plus possible bien que le signal de sortie du preamplificateur video
(7) permette encore l'affichage d'une image visible sur ledit support.
5 Dispositif selon l'une des revendications 1 a 4, carac- terise en ce
qu'un calculateur est place en parallele sur la memoire numerique (70)
pour la realisation d'eventuels traitements complemen- taires tels
que: affinage de trace, exclusion de points aberrants, regeneration
auxiliaire de trace par filtrage numerique de l'image, restitution de
continuite temporelle de la trace, etc
6 Dispositif selon l'une des revendications 1 a 5, carac- terise en ce
qu'il est destine a la memorisation et au traitement de signaux
analogiques quelconques materialises en aval de 1 ' evenement
electrique auquel ils correspondent par une trace lumineuse appelee
signal d'ecriture et conservee sous la forme d'une image de charges
electriques dans la memoire analogique temporaire de surface.
7 Oscilloscope caracterise en ce qu'il comprend un dis- positif de
memorisation et de traitement de signaux analogiques selon l'une des
revendications 1 a 6.
? ?
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