Устройство для центрирования изображений

. Г. Коргано ский институт им. В,.К 88. 8)свидетельство СССР06 К 9/32, 1978. е информ анипулят ие, 1977 птичес оботов иностро го и второго венно к выходам пе элементов задержки а выходы - к вхоуль-индикатора, ется третьим выходам двухвходового выход которого яв ом устроист СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок фотоэлектрического преобразователя, квыходу которого подключен усилительограничитель, соединенные последовательно первый синхронный детектор,первый фильтр низкой частоты, первыйинтегратор, выход которого черезпервый усилитель подключен к первомувходу первого сумматора, соединенныепоследовательно второй синхронный детектор, второй фильтр низкой частоты,второй интегратор, выход которого через второй усилитель подключен к первому входу второго сумматора, выходусилителя-ограничителя подключен кпервым входам первого и второго синхронных детекторов, к вторым входампервого и второго сумматоров подключены выходы соответственно первогои второго генераторов развертывающего напряжения, выходы первого и второго усилителей являются соответственно первым и вторым выходами устройства, отличающее с я тем,что, с целью повышения точности центрирования, устройство содержит первыйи второй элементы задержки, первыйи второй блоки вычитания, двухвходовой нуль-индикатор, выходы первогои второго генераторов развертывающего напряжения подключены к вторымвходам первого и второго синхронныхдетекторов соответственно, выходыпервого и второго сумматоров подключены соответственно к первому и второму входам блока фотоэлектрическогопреобразования, входы первого и второго элементов задержки и первыевходы первого и второго блоков вычитания подключены к выходам первогои второго усилителей соответственно,вторые входы первого и второго блоков вычитания подключены соответст1 13978 зации производственных процессов. 5Цель изоб ре тения - повышение точности центрирования.Повышение точности центрирования достигается за счет реализации в уст 10 ройстве алгоритма центрирования по статическим моментам. 15 20 30 35 Изобретение относится к телевизионным системам, предназначенным для определения параметров объектов, и может быть использовано при автоматиНа чертеже представлена блок-схема устройства для центрирования изображений.Устройство содержит блок 1 фотоэлектрического преобразования, усилитель-ограничитель 2, первый и второй синхронные детекторы 3 и 4, первыйи второй фильтры 5 и 6 низкой частоты, первый и второй интеграторы 7 и8, первый и второй усилители 9 и 10,первый и второй сумматоры 11 и 12,первый и второй генераторы 13 и 14развертывающего напряжения, первыйи второй элементы 15 и 16 задержки,Первый и второй блоки 17 и 18 вычитания, нуль-индикатор 19,Устройство работает следующим образом.Перед блоком 1 фотоэлектрического преобразования устанавливается объект распознавания (не показан), изображение которого с помощью объектива(не показан) проецируется на фотокатод диссектора блока 1 фотоэлектрического преобразования. Работают два идентичных канала (строчный и кадровый), иэ которых каждый осуществляет совмещение осей растра (т.е. прямых, проведенных через центр растра в направлении строчной и кадровой разверток) с центром иэображения объекта распознавания,Пилообразное напряжение с генератора строчного и кадрового развертывающих напряжений соответственно Через блоки 11 и 12 поступают на первый и второй входы блока фотоэлектрического преобразования - на строчную и кадровую отклоняющие катушки, Тем самим осуществляется считывание изображения методом строчно-кадровой развертки.Совмещение в строчном направлении происходит следующим образом.Пилообраэ.1 ное напряжение с блока 13,симметричное относительно оси времени, поступает на синхронный детектор 3.Видеосигнал с выхода блока 1 фотоэлектрического преоб 40 45 97 2разования после ограничения усилителем- ограничителем 2 поступает на вход синхронного детектора 3, на выходе которого присутствует двухполярный сигнал треугольной формы, причем длительность импульсов каждой полярности зависит от соотношения фаз сигнала строчной развертки и ограничения видеосигнала. Тем самым в блоке 3осуществляется перемножение сигналов, пропорциональных на текущий момент строчного сканирования соответственно площади изображения объекта, "накрываемого" аппертурой блока фотоэлектрического преобразования, и смещению "накрытого" участка изображения относительно вертикальной кадровой оси, проходящей через центр растра. Выходной сигнал синхронного детектора 3 поступает на фильтр 5 низких частот, где за время сканирования кадра происходит суммирование указанных произведений. Тем самым находится сигнал, пропорциональный статическому моменту площади изображения объекта относительно вертикальной кадровой оси растра, Затем сигнал с выхода блока 5 поступает на интегратор 7.Если вертикальная кадровая ось растра, относительно которой найден статический момент, проходит через центр изображения объекта, указанный статический момент равен нулю. Напряжение на выходе интегратора 7 остается неизменным и центр растра никуда не смещается в строчном направлении. Если же эта ось не проходит через центр изображения объекта, названный статический момент не будет равен нулю, выходное напряжение интегратора 7 после усиления усилителем 9 суммируется в сумматоре 11 с импульсами строчной развертки и поступает на строчную отклоняющую катушку блока 1 фотоэлектрического преобразования. В результате этого центр растра смещается в строчном направлении. Процесс смещения, определяемый нарастающим или убывающим выходным сигналом интегратора, прекращается в момент равенства нулю выходного сигнала блока 5. При этом вертикальная кадровая ось растра, относительно которой ищется статический момент, проходит через центр изображения объекта, а напряжение с выхода усилителя 9 соответствует смещению центра изображения объекта3 139в строчном направлении относительновертикальной оси У, проходящей чере.центр фотокатода диссектора блока 1фотоэлектрического преобразования.Совершенно аналогично работаетвторой кадровый канал, включающийблоки 4, 6, 8, 10, 12 и 14, Напряжение с выхода усилителя 10 соответствует смещению центра изображения объекта в кадровом направлении относительно горизонтальной оси Х, проходящей через центр фотокатода диссектораблока 1 Фотоэлектрического преобразования,Таким образом, центр растра совпадает с центром изображения объекта,причем это совпадение получается наоснове сведения к нулю найденных сигналов, пропорциональных статическиммоментам площади изображения объекта.Для Фиксирования момента совпаденияцентра растра с центром изображенияобъекта, сигналы с выходов усилителей9 и 10 подаются на строчную и кадровую линии 15 и 16 задержки соответственно, и на вторые входы блоков 18 и17 вычитания соответственно, на первые входы которых подаются напряже 78974ния с выходов строчной и кадровой ли-нии задержки, Выходы вычитающих устройств 17 и 18 подключены к двухвходо.вому нуль-индикатору 19. Когда центр 5растра совмещается с центром изображения объекта, уровни выходных сигналов блоков 9 и 10 стабилизируются, навыходах блоков 17 и 18 сигналы становятся равными нулю и двухвходовойнуль-индикатор 19 выдает сигнал, который указывает на фиксацию центраизображения объекта, а сигналы с усилителей 9 и 10 показывают значениякоординат центра изображения объектаотносительно центра фотокатода блока1 фотоэлектрического преобразования.Реализация алгоритма нахожденияцентра изображения объекта посредством нахождения статического моментаплощадей по сравнению с алгоритмомнахождения центра изображения по площади, существенно повышает точностьработы устройства, поскольку устра няет неоднозначность определенияцентра изображения в зависимости отего поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси блока фотоэлектрического преобразователя,