Устройство для определения скоростиперемещения обектов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 181079 (2 ) 2834702/18-10с присоединением заявки Йо(51)М, К, С 01 Р 3/481 Н 04 й 7/18 Государственный комитет СССР оо аелам изобретений и открытий54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЦЕНИЛ ОБЪЕКТОВ визионс пер- ощади блока управления,ной передающей камвыми входами блокаи блока количествавходы которых подквыходу блока управды соединены с индчерез арифметическченный ко второмунирования. Данноеет определить среджения нескольких оОднако точностьших величинах времми площади невеликтории движущихся осекаться, а данноеряет площадь траеких пересечения.Цель изобретениности измерения.Укаэанная цельчто в устройство вции, блок определеограничения, преоброй блок измеренияпервый вход блоканен с выходом телеющей камеры, а вторым выходом блока ч повышен достигается тем, ведены блок коммутания порога, блок разователь и втоплощади, причем коммутации соедивизионной передарой вход - со втоуправления, первый Изобретение относится к технике телевидения, а именно к устройствам для измерения скорости перемещения объектов и может быть использовано в различных областях техники, в частности в биологии для автоматического измерения перемещений контрастных биообъектов.Известны устройства (используемые при исследованиях, связанных с 10 распознаванием образов движущихся объектов), имеющие ЭВМ или аналогичные сложные системы, которые вычисляют координаты точек движущихся объектов и производят расчет скорости 15 движения 11.Однако такие устройства требуют специального программирования, большого машинного времени, большой избыточности информации, вводимой в па мять ЭВМ или подобную систему,Известно также устройство для определения скорости перемещения объектов, содержащее телевизионную передающую камеру, первый вход которой сое динен с первым выходом блока управления, а второй - с выходом датчика экспонирования через блок экспонирования, при этом второй выход датчика экспонирования подключен ко входу 30 а выход телееры соединенизмерения плобъектов, вторые лючены ко второму ления, а их выхоикаторным блоком ий блок, подклювыходу блока экспо- устройство позволянюю скорость двибъектов 2 1.измерения при больени между замера- а, так как траскбъектов могут переустройство изметории без учетавыход блока коммутации подключен к первому выходу первого блока измерения ппощади, второй выход - к первому входу блока ограничения, а третин выход - к первому входу блока определения порога, второй вход кото - рого соединен со вторым выходом блока управления, а выход - со вторым входом блока ограничения и входом преобразователя, выход которого подключен ко второму входу блока управления и третьему входу арифметического блока, четвертый вход которого соединен через второй блок измерения площади со вторым выходом блока ограничения,первыйвыход которого подключен ко второму входу первого блока измерения площади,На лиг, 1 изображена функциональная схема устройства для определения скорости перемещения объектов; на фиг. 2 - функциональная схема блока 20определения порога, на Фиг. 3 - функциональная схема блока ограничения.Устройство для определения скорости перемещения объектов состоит иэтелевизионной передающей камеры 1,блока 2 управления, датчика 3 экспонирования, блока 4 экспонирования,блока 5 количества объектов, блока 6коммутации,. блока 7 определения порога, блока 8 ограничения, второго блока 9 измерения площади, первого блока 10 измерения площади, преобразователя 11, арифметического блока 12,и индикаторного блока 13.Блок 7 определения порога состоит из формирователя 14 импульсов,дифференцирующей цепи 15, схемы 16согласования, триггера 17, вентиля18, схемы 19 совпадения, генератора20 пилообразного напряжения (ГПН),триггера 21, логической схемы И 22, 40генератора 23 счетных импульсов (ГСИ),счетчика 24,Блок определения порога работает следующим, образом.Импульс "Начало кадра" с блока 2 45управления поступает, на вход "Установка в "1" триггера 17, перебрасывая его в "1", которая открываетвентиль 18, через который видеоимпульс с блока 6 коммутации поступает на схему 19 совпадения. Так жеданный видеоимпульс, пройдя формиро- .ватель 14 импульсов, дифференцируется в цепи 15. Из отрицательного импульса, полученного после дифференцырования видеоимпульса, в схеме 16согласования формируется импульс, устанавливающий триггер 17 в "0", которым закрывается вентиль 18. Положительный импульс, полученный в дифференцирующей цепи 15, запускает 60ГПН 20 и устанавливает триггер 21 в"1", и импульсы с ГСИ 23 через логическую схему И 22 поступают в счетчик 24. Когда уровень пилообразногонапряжения, вырабатываемого ГПН 20, 65 достигает амплигули 1 видеоимпульса,в схеме 1.9 сопи цепенил Формируется импульс, устанавливающий триггер 21в "0". Таким образом, ы счетчик 24записывается число и , пропорциональное амплитуде видеоимпульса.Блок 11 преобразования служит длявыбора времени экспонирования Г, исходя из амплитуды видеоимпульса, иможет быть выйолнен в виде дешифратора.Блок 8 ограничения состоит из амплитудно-импульсного модулятора 25,генератора 26 пилообразного напряжения, схемы 27 совпадения, триггера 28, логической схемы И 29, генератора 30 счетных импульсов, счетчика 31, схемы 32 сравнения, триггера 33, формирователя 34 импульсов.Блок ограничения работает следующим образом,Видеоимпульс с блока 6 коммутации поступает на вход формирователя34 импульсов, в котором формируется стандартный импульс с длительностью, равной длительности видеоимпульса, и через амплитудно-импульсныймодулятор 25, в котором видеоимпульсподвергается амплитудно-импульсноймодуляции, на вход схемы 27 совпадения. Передними Фронтами импульсов модуляции с амплитудно-импульсным модуляторам 25 запускается генератор 26пилообразного напряжения, и устанавливается в "1" триггер 28, в результате чего импульсы с генератора 30 счетных импульсов через логическую схему И 29 поступают на вход счетчика 31. В момент, когда уровень пилообразного напряжения, вырабатываемого генератором 26 пилообразного напряжения, достигает амплитуды импульса, в схеме 27 совпадения формируется импульс, устанавливающий триггер 28 в "0".Таким образом, в счетчик 31 записывается число п, пропорциональноеамплитуде импульсов. В схеме 32 сравнения происходит сравнение двух чисел п 4 и п , поступающих с блока 7 определения порога. Если п )п, то в схеме 32 сравнения Формируется импульс, устанавливающий триггер 33 в "1", если п 2и , то формируется импульс, устанавливающий триггер 33 в "0". Импульс с триггера 33 поступает на вход второго. блока 9 измерения площади, а импульс с формирователя импульсов 34 - на второй вход первого блока 10 измерения площади.Устройство для определения скорости движения объектов работает следующим образом.Исследуемая среда, н которой распределены исследуемые объекты, через оптическую систему посредством подсвета( ча фиг. 1 не показано) образует световое лоле. Импульсы экспонирования телевизионной передающей камеры 1, поступающие с датчика 3экспонирования, подаются одновременно на блок экспонирования (например,электронный затвор) 4 и в блок 2 управления.Телевизионная передающая:;амера 1преобразует световое поле в электронное изображение, Видеосигнал далев,поступает в блок 5 количества объектов, где производится подсчет количества объектов М, и в блок 6 коммутации, где производится коммутациясигнала в блок 7 определения порога, в котором определяется порогограничения, и в блок 10 измеренияплощади, в котором определяется общая площадь всех объектов 5 л, Величи 15на 5 заносится в регистр памяти арифметического блока 12.Далее телевизионная передащая камера 1 закрывается на время С доприхода сигнала с блока 2 управления, 20По приходу сигнала с блока 2 управления телевизионная передающая камера 1 открывается и происходит считывание нового кадра с траекториямиобъектов, представляющими полосы, 25образовавшиеся при движении.Вновь образовавшиеся видеоимпульсы с телевизионной камеры 1 поступаит через блок 6 коммутации в блок 8ограничения, в котором происходит раэ-,0деление наложенных вилеоимпульсов,.полученных при пересечении траектории движущихсяобъектов. Порог ограничения в блоке 8 устанавливаетсяблоком 7 определения порога по величине амплитуды идеоимпульсов, полученных при первом измерении. Разделенные видеоимпульсы поступают в соответствующие блоки 9 и 10 измеренияплощади в которых определяются сооэгветственно площади ". и 52, Площадь 405 соответствует суммарной площадиналожения траектории движущихся объек2тов, а 5 - общей суммарной площа-.ди траектории объектов.В арифметическом блоке 12 проиэволится расчет средней скорости движения объектов с учетом пересечения их траекторий.На выходе арифметического блока 12формируется сигнал (соответствующийсредней скорости движения объектов ),который поступает на индикаторныйблок 13,Формула изобретенияУстройство для определения скорости перемещения объектов, содержащее телевизионную передающую камеру, первый вход которой соединен с первьэл выходом блока управления а второйс первым выходом датчика экспонирования через блок экспонирования, при этом второй выход датчика экспонирования подключен к первому входу блока управления, а выход телевиэи" онной передающей камеры соединен с первым входом блока количества объектов, второй вход которого подклЮ" чен ко второму выходу блока управления, а выход - к первому входу ариф Метического блока, второй вход котО- рого соединен с выходом первого блока измерения площади, а выход - с индикаторнымблоком, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок коммутации, блок определения порога, блок ограничения, преобразователь и второй блок измерения площади, причем первый вход блока коммутации соединен с выходом телевизионной передающей камеры, а второй вход - со вторым выходом блока управления, первый выход блока коммутации подключен к первому входу первого блока измерения площади, второй выход - к первому входу блока ограничения, а третий выход - к первому входу блока определения порога, второй вход которого соедиен со вторым выходом б ока управления, а выход - со втолым входом блока ограничения и входоом рым во - пр еобразователя, выход которого и дключен ко второму входу блока упр авления и третьему входу арифметичес кого блока, четвертый вход которого оединен через второй блок измересока ния площади со вторым выходом бло а о граничения, первый выход которогоо подключен ко второму входу первог блока измерения площади.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 563743, кл. Н 04 й 7/18, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2617449/18-10,кл. Н 04 й 7/18 (прототип).838570 иа Составитель М. ХаустовС, Тимохина Техред Н.Майорош Корректор О, Бил едак дписное аэ 4418/ 4 ая, 4 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Пр 67 .Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 3035, Москва, Я, 07го комитета СССРий и открытийаушская наб., д