Способ измерения ширины протяженного светящегося объекта

(46) 15.11.87. Бюл.(71) Кубанский господа твенныи универси ство ССС 06, 979. пенность тся к измерительретения - повыя за счет стабиой составляюгцей, ционнь 1 й видеосигоде прибора с заОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ тет(54) СГ 1 ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРНЫ ПРОТЯЖЕННОГО СВЕТЯШЕГОСОБЪЕКТА(57) Изобретение относиной технике. Цел ь изобшение точности измеренилизации уровня постояннналоженной на информанал, формируемый на вых рядовой связью. Изображение горячего проката 25 проецируется на светочувствительную секцию прибора 2 с зарядовой связью, управляемого генератором 3 импульсных последовательностей. В период накопления в светочувствительной секции прибора 2 с зарядовой связью накапливаются зарядовые пакеты, которые переносятся в выходной регистр, сдвигаются и преобразуются в видеосигнал. Временной интервал, пропорциональный ширине горячего проката, выделяется блоком 4 выделения временного интервала и регистрируется регистратором 8. Преобразователь1 временного интервала в период импульсов осуществляет масштабирование импульсов заполнения в соответствии с временем сдвига. Блок 12 формирования периода накопления осуществляет подстройку периода накопления пропорционально ширине горячего проката 25 и времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре с зарядовой связью. 5 ил.состоящий из элемента 9 И, первый вход которого подключен к выходу компаратора 7, четчика 10, вход которого подключен к выходу элемента 9 И, преобразователь 1 временного интервала в период импульсов, управляющий и синхронизирующий входы которого подключены к выходу перетраиваемого фильтра 6 нижних частот и управляющему выходу генератора 3 импульсных последовательностей, выход преобразователя 11 временного интервала в период импульсов соединен с вторым входом элемента 9 И и входом генератора 3 импульсных последовательностей, блок 12 формирования периода накопления, управляющие входы которого подключены к управляюгцему выходу генератора 3 импульсных последовательностей, элементу 9 И, преобразователю 11 временного интервала в период импульсов, выхол блока 12 формирования периода накопления соединен с входом генератора 3 импульсных последовательностей.Перестраиваемый фильтр 6 нижних частот (фиг. 2) выполнен в виде управляемого фильтра 13 нижних частот, генератора 14, счетчика 15, регистра 6. Преобразователь 11 временного интервала в период импульсов (фиг. 3) выполнен в виде компаратора 17, счетчика 18, генератора 19, регистра 20, управляемого генератора 21. Блок 12 формирования периода накопления 35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения ширины протяженных светящихся объектов, например, ширины горячего проката. 5Цель изобретения - повышение точности измерения.На фиг.представлена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - функциональная схема перестраиваемого фильтра нижних частот; на фиг. 3 - функциональная схема управляемого масштабируюшего генератора; на фиг. 4 - функциональная схема преобразователя временного интервала в период импульсов; на фиг. 5 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходе отдельных узлов блока формирования периода накопления.Устройство, реализующее способ (фиг. 1), содержит объктив 1, линейный дискретный фотопреобразователь, выполненный в виде 20 прибора 2 с зарядовой связью, генератор 3 импульсных последовательностей, выход которого подключен к прибору 2 с зарядовой связью, блок 4 выделения временного интервала, состоящий из последовательно соединенных блока 5 двойной коррелированной выборки, информационный вход которого полкл 1 очен к выходу прибора 2 с зарядовой связью, управляющий вход - к выходу синхронизации генератора 3, перестраиваемого фильтра 6 нижних частот, управляющий вход которого подключен к выходу генератора 3, компаратора 7, регистратор 8,(фиг. 4) выполнен в виде счетчика 22, реверсивного счетчика 23, триггера 24. Измеряется ширина горячего проката 25.Способ осуществляется следующим образом.Изображение горячего проката проецируется объективомна светочувствительную секцию прибора 2 с зарядовой связью, в которой формируются зарядовые пакеты в период накопления, задаваемые блоком 12 формирования периода накопления,управляющим генератором 3 импульсных последовательностейй.Пол действием сигналов, формируемыхгенератором 3 импульсных последовательностей, происходит перенос зарядовых пакетов из секции накопления прибора 2 с зарядовой связью в выходной регистр, и сдвигзарядовых пакетов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью.На выходе прибора 2 с зарядовой связью формируется видеосигнал, амплитуда импульсов которого пропорциональна распределению освещенности в изображении горячего проката на светочувствительной секции прибора 2 с зарядовой связью.Видеосигнал поступает на вход блока 5двойной коррелированной выборки, входящего в блок 4 выделения временного интервала. Синхронизируюшие импульсы наблок 5 двойной коррелированной выборкипоступают с генератора 3 импульсных последовательностей. На выходе блока 2 двойнойкоррелированной выборки формируется ступенчато изменяющийся видеосигнал без неинформационных выбросов, который поступаетна вход перестраиваемого фильтра 6 нижних частот, осуществляющего сглаживаниеступенчато изменяющегося видеосигнала. Информационные сигналы, наложенные на постоянную составляющую, поступают на входкомпаратора 7, уровень компарирования которого равен, например, половине максимального значения информационных сигналов,Прямоугольные сигналы, формируемыекомпаратором 7, длительность которых пропорциональна ширине горячего проката 25,поступают на первый вход элемента 9 И,входящего в регистратор 8. На второй входэлемента 9 И поступает импульсные сигналыс преобразователя 11 временных интервалов в период импульсов.На выходе элемента 9 И формируютсяпачки импульсных сигналов, полсчитываемыесчетчиком 10. Параллельный код, формируемый на выходе счетчика 10, пропорционален ширине горячего проката 25.Перестраиваемый фильтр 6 нижних частот (фиг. 2) осуществляет сглаживаниеступенчато изменяющегося видеосигнала,формируемого на выходе блока 5 двойнойкоррелированной выборки, с постоянной времени (частотой среза), зависящей от времени сдвига зарядовых пакетов в выходномрегистре прибора 2 с зарядовой связью.Импульсные сигналы, формируемые генератором 14, подсчитываются счетчиком 15 во временном интервале, задаваемом генератором 3 импульсных последовательностей и равном времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью. Число импульсов, подсчитанное счетчиком 15, переписывается в регистр 16, выходной параллельный код которого управляет постоянной времени управляемого фильтра 13 нижних частот.Преобразователь 11 временного интервала в период импульсов (фиг. 3) осуществляет формирование импульсных сигналов, период следования которых пропорционален времени сдвига зарядовых паке-5 тов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью.Импульсные сигналы, формируемые генератором 19, подсчитываются счетчиком 18 во временном интервале, задаваемом генератором 3 импульсных последовательностей 20 и равном времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью. Число импульсов, подсчитанное счетчиком 18, переписывается в регистр 20, параллельный код на выходе которого управляет частотой управляемого генератора 21. Импульсы, формируемые на выходе компаратора 17, синхронизируют работу счетчика 18. На выходе управляемого генератора 21 формируются импульсные сигналы, период следования которых про О порционален времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью.Блок 12 формирования периода накопления (фиг. 4) осуществляет формирование временного интервала, длительность которо- у го пропорциональна ширине горячего проката 25 и времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью.Последовательность импульсных сигналов, формируемых на выходе элемента 9 И, 40 подсчитывается счетчиком 22 во временном интервале, задаваемом генератором 3 импульсных последовательностей, равном времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре прибора 2 с зарядовой связью.В начале временного интервала счетчик 22 обнуляется, а триггер 24 перебрасывает.ся в состояние Лог. 1. По окончании временного интервала содержимое счетчика 22 переписывается в реверсивный счетчик 23,переключающийся в режим вычитания. Импульсы, формируемые управляемым гецератором 21, поступают на вычитающцй вход реверсивного счетчика 23. При переходе через нуль реверсивного счетчика 23 на его выходе формируется сигнал, перебрасывающий триггер 24 в состояние Лог. О. Длительность сигнала, формируемого триггером 24, соответствует времени накопления зарядовых пакетов в светочувствительной секции прибора 2 с зарядовой связью. Сигнал с выхода триггера 24 поступает на генератор 3 импульсных последовательностей.Использование способа позволяет повысить точность измерения ширины горячего проката за счет стабилизации уровня постоянной составляющей, наложенной ца видеосигнал, формируемый на выходе приоора с зарядовой связью,Формула изобретенияСпособ измерения ширины протяженного светящегося объекта, за ключа югцийся в том, что проецируют на линейный дискретный фотопреобразователь, выполненный в виде прибора с зарядовой связью, изображение протяженного светящегося объекта, преобразуют распределение освещенности изображения протяженного светящегося объекта в светочувствительной секции прибора с зарядовой связью в зарядовые пакеты в период накопления, переносят зарядовые пакеты в выходной регистр прибора с зарядовой связью, сдвигают зарядовые пакеты в выходном регистре прибора с зарядовой связью с одновременным формированием видеосигнала, преобразуют видеосигнал во временной интервал путем компарирования видеосигнала относительно опорного напряжения на определенном уровне, заполняют временной интервал импульсами, по количеству которых судят о ширине протяженного светящегося объекта, изменяют период накопления зарядовых пакетов в светочувствительной секции прибора с зарядовой связью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, устанавливают отношение периода накопления зарядовых пакетов в светочувствительной секции прибора с зарядовой связью к времени сдвига зарядовых пакетов в выходном регистре прибора с зарядовой связью прямо пропорциональным временному интервалу.135220 б Рл 5 г.2 РОГ ль Т. Айсрес по делам и шская наб тие, г. Уж Редактор Л. ПовханЗаказ 5270/34ВНИИПИ Государственного113035, МоскПроизводственно. полиграф СоставитТехред И. В Тираж 677 комитета СССРа, Ж - 35 Рву ческое предприя Корректор Л. Патай Подписноезобретений и открытий д. 4/5ород, ул. Проектная, 4