Устройство для считывания изображений объектов

)5 006 К 9/ ТЕНИЯ РЕ ДВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Особое констрское бюро "Старт"(56) Авторское свидеМ 1309058, кл. 6 06 ИТЫВАНИЛ робот о в с зобре ва, За ункцикор сигна матр счит отехни 1 стемах тения - счетвыи фоторекции ла кажцы, до- ывания кто рско-технологиче, Бабкин, Н, Ф, Ников и Н, В. Свечкарев льство СССР 1987. я к робототехнинано в системах шленных робо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО Изобретение относит ке и может быть использ технического зрения про тов. Цель изобретения - повышение точности устройства,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг, 2 - временныедиаграммы его работы.Устройство для считывания изображений объектов содержит оптико-электронный преобразователь 1 и блок управления 2,первая группа выходов которого соединенас первой группой входов оптико-электронного преобразователя 1 (ОЭП). а второй,третий и четвертый выходы раздельно соединены со вторым, третьим и четвертым входами ОЭП; генератор 3, два элемента И 4,5, элемент ИЛИ 6, одновибратор 7, счетчик8, блок памяти 9 в виде ОЗУ, коммутаторкодов 10, кодоуправляемый усилитель икомпаратор 12, причем первый вход первого элемента И 4 соединен с выходом генератора 3, второй вход - соединен с первым,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к ке и может быть использован технического зрения, Цель и повышение точности устройст равнивания передаточной ф приемной матрицы путем коэффициентов усиления для дого элемента фотоприемной стигается повышение точност изображения, 2 ил,входом второго элемента И 5, инверсным входом элемента ИЛИ 6. ЪЛОптико-электронный преобразователь 1 содержит объектив 13, фотодиодную матрицу 14, дешифратор 15, коммутатор 16 и компенсатор нулевых уровней 17, Блок управления 2 содержит два счетчика 18, 19, задающий генератор 20, одновибратор 21 сброса и формирователь импульсов управ ления 22.Устройство работает следующим образом, Изображение объекта с помощью объ- гъъектива 13 формируется на светочувствительной поверхности фотодиодной матрицы 14. Поочередное считывание информации со всех ячеек фотодиодной матрицы 14 осуществляется посредством дешифратора 15 и коммутатора 16, которые д управляются адресными кодами, поступающими с выходов первого и второго счетчиков 18, 19 (первая группа выходов блока управления 2). При этом на выходе коммутатора 16 появляется лишь сигнал ячейки с заданным адресом. Одновременно со сме 17728125 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ной адресных кодов одновибратор 21 сброса формирует импульс сброса, осуществляющий стирание информации во всех ячейках рабочей поверхности матрицы 14, При этом сигнал на выходе каждой ячейки будет иметь определенное значение Х 1, Значения Х для различных ячеек могут существенно изменяться. Компенсацию начальных уровней отдельных ячеек осуществляет компенсатор нулевых уровней 17, управляемый сигналами формирователя импульсов управления 22 (второй и третий выходы блока управления 2), Задающий генератор 20 задает частоту работы счетчиков 18, 19, одновибратора 21 сброса и формирователя импульсов управления 22.Устройство работает в двух рекимах - "Коррекция" и "Работа",В режиме "Коррекция" для каждого элемента матрицы 14 при считывании изображения молочно-белой пластины (эталона), обеспечивающей равномерную освещенность Е, всех элементов матрицы 14, формируются в виде кода и запоминаются коэффициенты усиления К, необходимые для достижения выходными сигналами Х элементов матрицы 14 опорного уровня Ооп.В режиме "Коррекция" на вход задания режима устройства и, следовательно, на второй вход первого элемента И 4, первый вход второго элемента И 5, и управля ощий вход коммутатора кодов 10 поступает потенциал логической единицы, а перед обьективом помещается равномерно освещенная молочно-белая пластина (эталон), При этом первый же импульс частотой 11 с пятого выхода блока управления 2 (первый выход задающего генератора 20) (фиг, 2, а) осуществляет через элемент ИЛИ 6 обнуление счетчика 8, Одновременно разрешается прахакдение через первый элемент И 4 на вход счетчика 8 импульсов заполнения частотой г 2 с выхода генератора 3 (фиг,2, в). Счетчик 8 начинаетзаполняться. Его увеличивающийся выходной код (фиг. 2, г) поступает на информационные входы блока памяти 9, а также; через коммутатор кодов 10, на управляющий вход кодоуправляемого усилителя 11, на информационном входе которого в течение време 1ни Т= - присутствует напряжение Х с1выхода оптико-электронного преобразователя 1 (фиг, 2, б), Когда выходное напряжение усилителя 11, линейно возрастая, достигает опорного уровня Ооп (фиг, 2, д), заданного на опорном входе устройства. срабатывает компаратор 12 (фиг, 2, е), устанавливая нулевой потенциал на соответствующих входах элементов И 4, 5. При этом запрещается заполнение счетчика 8, и его выходной код М; соответствующий коэффициенту усиления К 1 для 1) - того элемента матрицы 14, по приходу импульса с выхода одновибратора 7 (фиг, 2, ж), переписывается в ячейку блока памяти 9, адрес которой определяется выходными кодами блока управления 2, При этом напряжение на выходе усилителя 11 определяется выра- жение Оц=Хцйц=ТСЕоЯИМ = Ооп, (1)где Т - время накоплейия сигнала на Ц -элементе матрицы;С - площадь элемента;Ео - освещенность элемента;Я - крутизна характеристики элемента;М - коэффициент передачи усилителя11 при управляющем коде, равном 1.Из выражения (1) следует: ОопЯ)И 1= . = сопзт, (2)По приходу следующего импульса 1, с пятого выхода блока управления 2 счетчик 8 опять устанавливается в нулевое состояние и происходит опрос следующего элемента матрицы,В результате, по окончании опроса всего кадра фотодиодной матрицы 14, в блок памяти 9 записаны коды И 11 Мпп, соответствующие коэффициентам усиления К 11 К"пп каждого элемента матрицы 14 при считывании изображения эталона,При считывании изображения какого- либо объекта устройство переключается в режим "работа". При этом на его вход задания режима и, следовательно, на входы первого и второго элементов И 4, 5, а также на управляющий вход коммутатора кодов 10 поступает нулевой уровень, запрещающий работу счетчика 8 и разрешающий прохождение на выход коммутатора кодов 10 информации с его второго информационного входа, Поочередный опрос элементов матрицы 14 и их подключение к информацион- ному входу усилителя 11 осуществляется в соответствии с адресными кодами, выбрасываемыми в блоке управления 2. При этом на управляющий вход усилителя 11 также поочередно, в соответствии с изменениями адресных кодов, с выходов блока памяти 9 через второй информационный вход коммутатора кодов 10, поступают коды И 1. Усилитель 11 осуществляет преобразование значения напряжения Х 1 в выходное напряжение Оп пропорциональное коду И 11772812 30 йны емина код оаорксг дробнооткуда видно, что напряжение В на выходе устройства не зависит от значений коэффициентов Я 1, а определяется лишь яркостью изображения объекта. 10Формула изобретенияУстройство для считывания изображений объектов, содержащее оптико-электронный преобразователь и блок управления, первая группа выходов которо го соединена с первой группой входов оптико-электронного преобразователя, а второй, третий и четвертый выходы соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входами оптико-электронного 20 преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены генератор импульсов, два элемента И, элемент ИЛИ, одновибратор, счетчик, блок памяти, коммутатор кодов, ко доуправляемый усилитель и компаратор, первый вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, второй вход соединен с первым входом второго элемента И, инверсным входом элемента ИЛИ, управляющим входом коммутатора кодов и является входом задания режима устройства, третий вход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И и подключен к выходу компаратора, первый вход которого является входом опорного уровня устройства, а второй вход соединен с выходом кодоуправляемого усилителя, являющимся выходом устройства, счетный вход счетчика подключен к выходу первого элемента И, а установочный вход - к выходу элемента ИЛИ, прямой вход которого соединен с пятым выходом блока управления, выход второго элемента И через одновибратор соединен с управляющим входом блока памяти, адресные входы которого подключены к первой группе выходов блока управления, информационные входы блока памяти соединены с первсй группой информационных входов коммутатооа кодов и подключены к выходам сцетчика, выходы блока памяти связаны со второй группой информационных входов коммутатора кодов, выходы которого подключены к управляющим входам кодоуправляемого усилителя, информационный вход которого соединен с выходом оптико-электронного преобразователя,1772812 Составитель А,Каш Техред М,Моргента Реда кто Корректо Максимишине аказ 3847 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101