Устройство для измерения параметров движения контрастного изображения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51)5 Н 04 М 7 НИ ЗО ЕЛЬСТВ УДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССРОПИСАНИК АВТОРСКОМУ(71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ КОНТРАСТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ(5) Изобретение относится к технике измерения кинематических параметров при отсутствии механического контакта. Цель изобретения - уменьшение времени измеренияпараметров движения путем изменения цикла измерения. Устр-во содержит объектив 1,передающую телевизионную трубку 2, г-ры 3и 4 строчной и кадровой разверток, хронизатор 5, видеоусилитель 6, цифровой корБО 16017 релятор 7, ключи 8, 17, 18, 27 и 29, регистр 9 номера строки, блоки перезаписи 10 и 12 кодов, регистр 1 кода канала скорости, регистр 3 кода угла сноса, эл-ты ИЛИ 14 и 31, триггеры 15, 16 и 32, блок сравнения9 кодов, блоки задержки 20 и 24, г-р 21 импульсов, инвертор 22, дифференцирующий блок 23, регистр 25, компаратор 26 кодов, счетчик 28 импульсов и г-р 30 запуска. Цель достигается за счет использования эл-тов, определяющих положение экстремума ф-ции взаимной корреляции видеосигналов в строчном и кадровом периодах, эл-тов, обеспечивающих вывод полученной информации о продольной и поперечной составляющих вектора скорости, а также эл-тов адаптивного к входной информации формирования цикла измерения (кадрового периода), обеспечивающих получение дополнительной информации о пройденном пути.1 ил.Изо 5 реге; - .:пе относится к технике измерения кинематических параметров при отсутствии механического контакта и может быть использовано, например, при решениг задач навигации относительно оптически Контрастной среды.Целью изобретения является уменьшение времени измерения параметров движения путем изменения цикла измерения.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров движения контрастного язобралъений.Устройство содержит объектив 1, передающую телевизионную трубку 2, генератор строчной развертки (ГСР) 3, генератор кадровой развертки (ГКР) 4, хронизатор 5, видеоусилитель 6, цифровой коррелятор (ЦК) 7, первый ключ 8, регистр 9 номера строки, первый блок 10 перезаписи кодов, рет истр 11 кода канала скорости, второй блок2 перезаписи кодов, регистр 13 кода угла сноса, первый элемент ИЛИ 14, первый триггер 15, второй триггер 16, второй ключ 17, третий ключ 18, блок 19 сравнения кодов, пер-ый блок 20 задержки, генератор 21 импульсов (ГИ), инвертор 22, дифференцирующий блок 23, второй блок 24 задержки, регистр 25, компаратор 26 кодов, четвертый ключ 2, счетчик 28 импульсов, пятый ключ 29, генератор 30 запуска, второй элемент ИЛИ 31, третий триггер 32,Устройство работает следующим образом.Движущееся изображение с помощью передающей телевизионной трубки 2 считывается двумя параллельными строками, расположенными на фиксированном расстоянии в плоскости фотокатода.В начале цикла измерения (кадровом периоде) после включения устройства генератор 30, формируя на выходе элемента ИЛИ 31 сигнал кадровой частоты 1 ь приводит устройство в исходное состояние и устанавливает в начальное состояние триггер 32. Одновременно начинает работать хронизатор 5, формируя на своих выходах строчную 1, и тактовую 1 т частоты. Сигналы Ь и 1, возбуждают соответственно ГКР 4 и ГСР 3, тем самым формируя первую строку, считывающую движущееся поперек строки изображение. Видеосигнал первой строки через видеоусилитель 6 поступает на запись в ЦК 7, продвигаясь в его регистрах (не показаны), с помощью тактовой частоты 1, поступающей в ЦК 7 с хронизатора 5 через ключ 8,Сигналом Ь, поступающим на вход блока 19, обеспечивается очистка последнего от старой информации.На цикле записи во время обратного хода первой строки идет запись кода переполнения в блок 9. 11 ри этом сигнал строчной частоты после дифференцирующего бло.. ступают на входы блока 19 и ЦК 7.5 Сигнал переполнения с выходов ЦК 7 поступает на элемент ИЛИ 14, выходной 10 15 Ф 20 25 30 35 40 45 50 55 ка 23 включает посредством триггеров 15и 16, ключи 18 и 17 соответственно.Через ключ 18 импульсы от ГИ 21 посигнал которого приводит и исходное состояние триггер 15 и, следовательно, фиксируеткод переполнения, значение которого запоминается в блоке 19. В последующих тактах строчной развертки текущего цикла измерения ГКР 4 не возбуждается, чем обеспечивается новое фиксированное положение . считывающей строки на фотокатоде передающей телевизионной трубки 2 (вторая строка).Аналогично на каждом последующем строчном периоде сигналы переполнения ЦК 7 поступают на элемент ИЛИ 14, через него приводят в исходное состояние триггер 15. выключая тем самым ключ 18 и, следовательно, фиксируя код переполнения, значение которого сравнивается в блок 19 с запомненным на предыдущем строчном перно. де, Этот код переполнения также хранится в блоке 19. В момент равенства кодов переполнения в блоке 19 на его выходе формируется импульс, который возвращает триггер 16 в исходное состояние, чем обеспечивается выключение ключа 17, Сигнал переполнения с выхода элемента ИЛИ 14 не проходит через ключ 17 и перезапись кодов в регистры 11 и 13 не производитсч. Такая логика работы обеспечивается тем, что экстремальное значение функции взаимной корреляции (ФВК) сигнала за прошедшую часть периода измерения не больше, чем предыдущее.Сигнал переполнения через ключ 17 проходит только в том случае, если код переполнения последующей строки меньше, чем ранее запомненное значение. Этот сигнал переписывает с помощью блоков 20, 10 и 12 новые коды в регистры 11 и 13 соответственно.Таким образом, наличие выходного сигнала ключа 17 говорит об экстремальном значении ФВК за прошедшую часть цикла измерения, момент которого определен номером строки. Этот факт фиксируется в виде новых значений кодов угла сноса и скорости движения изображения в регистрах 13 и 11. Регистр 9 подсчитывает количество строк (обратно пропорциональное скорости) на цикле измерения (кадровый период), сбрасывается в исходное состояние сигналом Ь, поступающим с выхода хронизатора 5.Завершающим этапом строчного периода вычислений является приведение в исходное состояние сигналом 1 поступающим с выхода блока 24, ЦК 7 и блока 19. Приведение в исходное состояние блока 19 для сле 1601 78010 15 20 25 40 50 55 Формула изобретения дующего цикла измерения производится сиг. налом Ь, поступающим на его третий вход.Главныи экстремум ФВК на периоде измерения находится и индицируется автомати чески по описанной логике,При перпендикулярном направлении строк движения изображения главный экстремум ФВК располагается строго в конце срочного периода,Таким образом, положение экстремаль ного значения ФВК, снимаемое с соответствующего выхода ЦК 7, индицирует дискретное значение сигнала угла сноса вектора скорости, перемещающегося в фокальной плоскости изображения,Начало следующего цикла измерения (сигнал 1 на выходе элемента ИЛИ 31) формируется сигналом переполнения регистра 9, который одновременно переключает триггер 32. Таким образом, длительность первого цикла измерения максимально возможная, что обеспечивает измерение вектора скорости движущегося изображения во всем диапазоне его возможных значений, Сигналом Ь переписывается из регистра 11 в регистр 25 код, соответствующий измеренной за предыдущий цикл измерений скорости, и повторяется очередной цикл измерения. На этом и последующем циклах сигнал формируется из сигнала переполнения счетчика 28, который через открытый ключ 29 поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 31. Он формируется из сигнала сравнения числа строк, сформированных с начала цикла измерения (поступает из регистра 9), и кода, соответствующего скорости, измеренной на предыдущем цикле измерения (поступает из регистра 25). Сравнение осуществляет компаратор 26 кодов. Сигнал Больше с его выхода, означающий превышение кода в регистр 9 над кодом из регистра 25, стробируется сигалом 1, с помощью счетчика 28, который сбрасывается в исходное состояние всяким сигналом экстремума ФВК,формируемым на выходе ключа 17. Таким способом формируется известное число импульсов частоты 1 прошедших по выходному сигналу Больше компаратора 26 кодов до конца цикла измерения. При пи)пы это число определяется емкостью счетчика 28, при п(пж оно больше первого на пь - пи, где п - номера регистров на схеме устройства, В первом случае ускорение движения изображения меньше нуля, во втором - больше нуля. Емкость счетчика 28 можно выбрать, используя априорную информацию об ускорении. Устройство для измерения параметровдвижения контрастного изображения, содер жащее объектив, оптически со.дине,;ныи с передающей телевизионной трубкои, отклоняющая система которой соединена с выходами соответственно генератора кадровой развертки (ГКР) и генератора строчнои развертки (ГСР), а выход через видеоусилитель соединен с первым входом цифрового коррелятора, к второму входу которого подключены первый вход первого ключа, вход ГСР, первый вход регистра номера строки, вход инвертора и первый выход хронизатора, второй выход которого соединен через второй вход первого ключа с третьим входом цифрового коррелятора, к четвертому входу которого подключены первый вход блока сравнения кодов и выход инвертора через последовательно соединенные дифференцирующий блок и второй блок задержки, вход которого соединен с первыми вхо. дами первого и второго триггеров, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с входом первого блока задержки, с объединенными управляющими входами регистра кода канала скорости и регистра кода угла сноса и выходом второго ключа, к первому и второму входам которого подключены соответственно выход второго триггера и выход первого элемента ИЛ:, который соединен с вторым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, к второму вхсду которого подключен выход генератора импульсов, а выход соединен с третьим входом блока сравнения кодов и пятым входом цифрового коррелятора, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ и сигнальными входами регистра кода угла сноса через второй блок перезаписи кодов, управляющий вход которого объединен с управляющим входом первого блока перезаписи кодов и выходом первого блока задержки, при этом сигнальные выходы регистра номера строки соединены через первый блок перезаписи кода с соответствующими входами регистра кода канала скорости, а выходы регистра кода угла сноса являются выходами устройства для измерения параметров движения контрастного изображения, отлиатиееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения параметров движения путем изменения цикла измерения, ведены последовательно соединенные регистр, сигнальные входы которого соединены с выходами регистра кода канала скорости, компаратор кодов, к вторым входам которого подключены сигнальные входы первого блока перезаписи кодов, четвертый ключ, к второму входу которого подключен выход хронизатора, счетчик импульсов, к второму входу которого подключен выход второго ключа, пятый ключ, выход которого является дополнительным выходом устройства для измерения параметров движения контрастного изображения, и второй элемент ИЛИ, выход которого сое1601780 Составитель И. Грацианская Редактор Н. Бобкова Техред А. Кравчук Корректор О. Ципле Заказ 3279 Тираж 532 Подписное ВНИИ 1 И Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 Г 1 ронзводствснно-издательский комбина Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1,не с входом ГКР, шестым входом цифрового коррелятора, четвертым входом блока сравнения кодов, вторым входом регистра номера строки и вторым входом регистра, а т;.Кжо третий триггер, выход которого соеди, . с в горым входом пятого ключа, и генератор запуска, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего триггера, к второму входу которого подключены третий вход второго элемента ИЛИ и выход переполнения регистра номера строки.