Устройство для центрирования изображений

Союз СоветскикСоциалистическихРеснублин ОП ИСАЙИ ЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 91157(,(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 01,03.78 (21) 2585320/ 18-2 чс присоелинеинем заявки Мио делам изобретений и открытийА. С. ГаранинБкРижский ордена Трудового Красного Знамени пб 3 титехиимаскийинститут(71) Заявитель 5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ Изобретение относится к автоматическому распознаванию зрительных образов, а именно к центрированию считывающих устройств относительно носителя информации,5Известно устройство для центрирования изображений, содержащее оптическую систему, два фотоэлемента,расположенные в Фокальной плоскостиоптической системы, два колеблющихсязеркала, схему сравнения, генератор,усилитель, сканирующее устройство,причем при колебаниях зеркалнебольшие краевые сегменты изображенияотражаются на соответствующие Фотоэлементы, выходы которых подключеныко входам схемы сравнения, выходсхемы сравнения подключен ко второ,му входу усилителя, к первому входуусилителя подключен выход генератора, аоа выход усилителя подключен ко входусканирующего устройства 1 11.Однако данное устройство при наличии разрывов в изображении не обеспечивает правильного центрирования, что существенно сужает область егоприменения.Известно также устройство для центрирования изображений, содержащее поворотную платформу с расположенными на ней телевизионной трубкой с отклоняющими катушками, Фотоэлектрическим блоком вычисления координат центра тяжести изображения, фотообьективами и фотодатчиками с щелевыми масками, блок электропривода поворота платформы, вход которого соединен с выходами фотодатчиков, а выходы- через линию задержки с управляющим входом видеоусилителя, включенного между выходом телевизионной трубки и видеоконтрольным и вычислительным блоками, генераторы строчной и кадровой разверток, множительные блоки, первые входы которых подключены к выходам фотоэлектрического блока вычисления координат центра тяжести изображения, вторые входы - к выхо 3911дам генераторов кадровой и строчнойразвертки соответственно, а выходымножительных блоков подключены к соответствующим отклоняющим катушкам 12,Известное устройство обеспечивает 5центрирование и при наличии разрывовв изображении, но отличается значительной сложностью и низким быстродействием,Наиболее близким по технической 0сущности к предлагаемому являетсяизвестное устройство, содержащее блоки передающих телевизионных трубок,риггеры ключевые схемы, блок разверток, выходы которого соединены с 15соответствующими входами ключевыхсхем и блоков передающих телевизионных трубок, блоки вычитания, входыкоторых соединены с выходами ключевых схем, преобразователи время - на пряжение, входы которых соединены свыходами блоков вычитания, и блокэлектропривода, соединенный с выходами преобразователей время - напряжение, причем выходы блоков передающих телевизионных трубок соединеныс одними входами триггеров, выходыблока разверток - с другими, а выходы триггеров - с управляющими входами ключевых схем 3 1.30Однако устройство является сложным и имеет низкое быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства,Указанная цель достигается тем,что устройство содержит блок сканирования плоскими лучами и блок Формирования сигналов развертки изображения, одни входы триггеров соединеныс выходом блока Формирования сигналов развертки иэображения, другиевходы - с соответствующими выходамиблока сканирования плоскими лучами,а прямые выходы триггеров соединенысо входами соответствующих преобразователей время - напряжение, выходыкоторых, соединены с соответствующимивходами блока вычитания, подключенного ко входам блока сканирования,плоскими лучами50На фиг. 1 приведена блок-схема; нафиг. 2 - функциональная схема устройства для центрирования изображений.Устройство содержит блок 1 сканирования плоскими лучами, блок 2формирования сигналов развертки изображения, триггеры 3-6, преобразователи 7-10, время - напряжение, блок 11вычитания, схема 12-13 вычитания,70 4формирователи 14 и 15 плоских лучейсканаторы 16-17, переотражатели 1819 блок 20-21 запрета, генераторы 22.23 напряжения развертки, дифференциаторы 24-25 синхронизатор 26,В состав блока 2 входят последовательно соединенные фотоприемник, усилитель-ограничитель и схема выделенияпереднего фронта сигнала разверткиизображения, Блоки 3-6 представляютсобой 511-триггеры. Преобразователи7-10 время - напряжение выполнены ввиде интеграторов на основе операционных усилителей, Блок 11 вычитаниясостоит иэ двух схем 12 и 13 вычитания, изготовленных на основе операционных усилителей. В формирователях14 и 15 плоских лучей используютсящелевые маски, источники света и цилиндрические линзы. В качестве элементов 16-17 применены высокочастотные электромеханические сканаторы. Вкачестве переотражателей 18-19 могутбыть применены, например, осциллограФические гальванометры. Блок 20 запрета, как и схема 21, выполнен наоснове аналоговых ключей и триггеров,управляющих этими ключами, на счетныевходы которых подаются сигналы с вентилей Ч)1 и Ч.3 соответственно, Генераторы 22-23 напряжения разверткипредставляют собой генераторы напряжения треугольной Формы, Дифференциаторы 24-25 выполнены на основе операционных усилителей, В состав синхронизатора 26 входит автоколебательный мультивибратор, ключевые схемы,распределяющие синхросигналы на генераторы 22, 23, и счетная схема, управляющая работой ключей.Устройство работает следующим образом,Поле зрения устройства развертывается поочередно, Сначала горизонтально ориентированным плоским лучом повертикали, затем вертикально ориентированным плоским лучом по горизонтали, Укаэанную очередность сканирования обеспечивает синхронизатор 26(фиг. 2) управляющий работой генераторов 22 и 23. В момент началаразвертки по вертикали на вход Я-триггера 3 подается сигнал единицы, Формируемый с помощью дифференциатора24 и вентиля И)1. Горизонтально ориентированный плоский луч, сформированный в формирователе 4, проецируется на сканатор 16, который под действием напряжения треугольной ФормыФормула изобретения Устройство для центрирования изображений, содержащее триггеры, блоки вычитания, преобразователи. время - напряжение, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, оно содержит блок сканироваяия плоскими лучами и блок формирования сигналов развертки изображения, одни входы триггеров соединены с выходом блока формирования сигналов развертки изображения, другие входы - с соответствующими выходами блока сканирования плоскими лучами, а прямые выходы триг. геров соединены с входами соответствующих преобразователей время - напряжение, выходы которых соединены с соответствующими входами блока вы" читания, подключенного к входам блока сканирования плоскими лучами,5 9115генератора 22 сканирует по поверхности переотражателя 18. С поверхности последнего плоский луч проецируется на рецепторное поле и осуществляетсканирование изображения по вертикали, смещаясь сверху вниз.В момент пересечения плоским лучомверхней границы контура изображенияна выходе блока 2 появляется сигнал,соответствующий переднему фронту сиг"онала фотоприемника, который подаетсяна вход Й-триггера 3, Таким образом,с выхода триггера 3 снимает ся импульс,длительность которого равна временихода луча от начала сканирования повертикали до момента пересечения сверхней границей контура иэображения,В блоке 7 происходит преобразованиедлительности импульса в постоянноенапряжение, которое затем запоминает ся и поступает на первый вход схемы12 вычитания блока 11,Горизонтально ориентированный лучпродолжает двигаться сверху вниз идостигает нижней границы рецепторного 25поля, что соответствует максимумунапряжения развертки генератора 22.В этот момент подается сигнал единицы через И)2 на вход Б-триггера 1 иначинается обратный ход развертки щгоризонтально ориентированным плоскимлучом, В момент пересечения лучомнижней границы контура изображенияна выходе блока 2 появляется сигнал,который подается на вход К-триггераПоследний. формирует импульс, длительность которого равна времени ходалуча от момента начала обратного ходаразвертки до момента пересечения снижней границей контура, В блоке 8 Опроисходит преобразование длительности импульса в постоянное напряжение,которое затем запоминается и поступает на второй вход схемы 12 блока 11.Напряжение на выходе схемы 12 равно разности входных напряжений ипропорционально смещению изображенияпо вертикали относительно центра.В момент завершения обратного хода развертки по вертикали с выходадифференциатора 25 через 703 на схему 20 запрета поступает сигнал, разрешающий прохождение сигнала.центри -рования с выхода схемы 12 на переот" 70 6ражатель 18, а также начинается развертка вертикально ориентированнымплоским лучом по горизонтали. В результате действия сигнала центрирования переотражатель 18 поворачиваетсятак, чтобы выровнялись расстояниямежду противолежащими границами рецепторного поля с противолежащими имграницами изображения по вертикали. Центрирование по горизонтали осуществляется аналогично с помощью блоков 2, 5, 6, 9, 10, 13, 15, 17, 19,21, 23 и 25.Быстродействие предлагаемого устройства на два порядка выше, чем уизвестных. Кроме этого изобретениереализуется с помощью более простыхтехнических средств,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 51 еп 1 еу С, Ч., 1)1 хоп Т. Р.Ног 1 коп эсаппег Ьаэ по гойат 1 пд щевЬегэ. - "Е 1 есггопсэ", 1961, 11 2. 2, Авторское свидетельство СССР 11 332177 кл06 К 9/0 1970 3, Патент США У 301002 М,кл. 250-203, опублик, 1961 (прототип).Филиал ППП "Патент", г. Увгороц, ул. Проектная НИИПИ аз 1132/1 911570 ж 732 писное