Устройство для определения размера изображения объекта

ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Томский институт автоматизированных систем управления и радио" электроники(56) Авторское свидетельство СССР У 642883, кл. Н 04 И 7/18, 1979.Чернышев В.С.Шалимов В,А. Слежение по контурам простых фигур с ).омощью радиус-векторной развертки, - ;ехника кино и телевидения, 1969, В 1, с.50-51.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАЗМЕРА ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, содержащее генератор квадратурных напряжений, выходы которого подключенык первым входам аналоговых умножителей, вторые входы которых соединены с сигнальным выходом фотоэлектрического преобразователя на диссекторе, входы отклоняющей системы которого подключены к выходаманалоговых умножителей, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных воэможностей путем обеспечения воэможности определения максимального размера хорды, проходящей через заданную точку на иэображении объекта, и повышения быстродействия устройства, оно содержит последовательно соединенные первый ключ, первый пиковый детектор, компаратор и элемент задержки, блок управления, второй ключ и последовательно. включенные . третий ключ, сумматор, второй пиковый детектор и четвертый ключ, выход которого является выходом устройства, а управляющий вход которого соединен с одним из выходов блока управления, другие выходы которого подключены соответственнок управляющим входам первого и второго ключей и к управляющим входам первого и второго пиковых детекторов, сигнальный выход фотоэлектрического преобразователя соединен с входом блока управления и с сигналь еа ными входами первого, второго и третьего ключей, выход второго ключа подключен к одному из входов компаратора, выход первого пикового детектора соединен с соответствующим входом сумматора, а выход элемента задержки подключен к управляющему входу третьего ключа.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано в системахавтоматического контроля (промьппленных роботах) для измерения линейных размеров контрастных объектов.1 ель изобретения - расширЕниефункциональных возможностей путемобеспечения воэможности определения максимального размера хорд,проходящей через заданную точку наиэображении объекта, и повьппениебыстродействия устройства,На фиг,1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства;.на фиг.2область фотокатода, очерченная прямоугольником, и проекция объекта(треугольник); на фиг.З -эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг,4 - схема блока управления; на фиг.5 - эпюры напряжений в различных точках блока управления. Устройство (фиг.1) содержит фотоэлектрический преобразователь с отклоняющей системой (диссектор) аналоговые умножители 2 и 3, генератор 4 квадратурных напряжений (Г 1 Н), блок 5 управления ключи 6 н 7, пиковый детектор 8, компара" тор 9, элемент 10 задержки, ключ 11 сумматор 12, пиковый детектор 13, ключ 14.Блок 5 управления (фиг,4) содер жит генератор 15 пилообразного напряжения (ГПН), ключ 16; пороговый элемент 17, формирователь 18 импул сон, пороговые элементы 19-21.Устройства работает следующим образом. 50 55 При включении устроиства апертура фотоэлектрического преобразователя 1 находится в центре 0 фотакатода (фиг.2), так как напряжения навыходах аналоговых умножителей 2 и 3, управляющие отклоняющей системой фотоэлектрического преобразователя 1, в первый момент равны нулю. Появление на сигнальном выходе преобразователя 1 видеосигнала, поступающего на вторые входы аналоговых умножителей 2 и 3, образует на их выходах квадратурносвязанные напряжения Уо и У, которые вызывают отклонение апертуры от центра 0 и сканиронание (слежение) еепо контуру изображения объекта в соответствии с уравнениями:Появление видеосигналв работу и блок 5 управлсигнал размыкает ключ 16блокирующий генератор 15чего последний начинаетвать пилообразное напряж(фиг,5 а), каждый периодопределяет один цикл изммере роста, напряжения Утигая уровней Уь,У, Уа включает ения. Видео(фиг.4)вследствигенерираение Угпн которого ерения, По ра х ) о ы У 1УсУц (,1) У сояиУа (Й) /Усоп 51 гце У (с) и УИ) - напряжения иа отклоняющей системе фотоэлектричес" кого преобразователя 1 с выходов аналоговых умножителей 2 и 3, определяющие координаты апертуры на контуре иэображения объекта в текущий момент времени; 1 ОУ (С) - напряжение видеосигнала, пропорциональное освещенности вместе нахождения апертуры на контуре изображения в текущий момент времени;У зпыС и У созсой - квадратурные напряжения с частотой на выходах генератора 4;У о М постоянный множительимеющий размерность напряжения.Величина отклонения апертуры от центра (радиус-вектор г(С определяется модулем У (С) напряжений ух(с) уц(е): 25 у) = - - -- У И) (1)усового, который, как следует из (1), пропорционален напряжению видеосигнала. Таким образом, осуществляется радиус-векторное слежение по контуру изображения, Форма напряжения видео. сигчала У , получающаяся при сканировании апертуры по контуру изображения объекта (фиг.2), показана 35 на фиг.Зй, Амплитуда У в соответст вии с уравнением (1) определяет величину радиуса-вектора - расстояние от центра О до апертуры на контуре в текущий момент времени, Изменение напряжения У (фиг.За) зависит от 40 о угла (, отсчитываемого от оси Х против часовой стрелки при обходе апертуры по контуру иэображения, Так при р= 0 амплитуда У (фиг.За) соответствует величине радиуса ОА(фиг,2) Максимальному радиусу ОВ и соответственно напряжению У соо 0сответствует д =4512085 10 20 25 30 35 40 45 батывают пороговые элементы 17, 19-21, выходные напряжения которых-Ппт используются для управлепт Ъния циклом измерения. Перед началом каждого цикла от скачка напряжения Бр (фиг,5 б) на выходе порогового устройства 17 в момент 1 Формируется с помощью формирователя 18 и импульс Б (фиг,5 в), сбрасывающий (обнуляющйй) напряжения на пиковых детекторах. 8 и 13. В момент С (Фиг,З) сигналом 0,1 с другого выхода блока 5 управления открывается ключ 6 и напряжение видеосигнала П поступает на пиковый детектор 8, заряжая его до максимального значения (фиг.Зб), соответствующего величине максимального радиуса ОВ (фиг.2), Выходное напряжение Бпу пикового детектора 8 является напряжением сравнения для компаратора 9 и оно же через аналоговый сумматор 12 поступает на второй пиковый детектор 13 (фиг.Зв). В момент С (Фиг.З), отстоящий от г., на время, несколько превышающее время обхода Тконтура изображения , управляющее напряжение Б с блока 5пеготкрывает ключ 7, пропуская текущее напряжение видеосигнала П на второй вход компаратора 9, В момент 1, достижения максимальной амплитуды напряжения Б, когда апертура проходит точку В контура изображения (фиг.2), на выходе компаратора 9 образуется импульс сравнения, который запускает элемент 10 задержки на время, равное половине времени обхода контура (т.е, до точки С на фиг.2). В этот момент 1 элемент 10 образует на выходе кратковременный импульс, открывающий ключ 11, в результате чего напряжение Б , соответствующее значению радиуса ОС, складываясь в сумматоре 12 с выходным напряжением Ип пикового детектора 8 (соответствующим радиусу ОВ), заряжает 69 4второй пиковый детектор 13 до напряжения Бп (в момент г. на"Чгфиг.Зв), амйлитуда которого определяет максимальный размер СВ иэображения объекта, Это напряжение вы-, деляется в виде импульса (фиг,Зг) на выходе ключа 14, открываемого в интервале времени С-Г.4, управляющим напряжением Ип с блока 5. Окончание цикла одного измерения совпадает с моментом С 4 окончания одного периода пилообразного напряжения (Фиг.4), после чего наступает очередной цикл, аналогичный предыдущему. Амплитуду имгульса (фиг.Зг), несущую информацию о максимальном размере изображения объекта, легко измерить, например, импульсным вольтметром, подключенным к выходу ключа 14. Таким образом, в предлагаемом устройстве использование той особенности следящей радиус-векторной развертки, что амплитуда видеосигнала несет информацию о размере изображения, позволяет в течение трех обходов контура изображения определить его максимальный размер, проходящий через заданную точку (центр слежения) путем измерения и сложения двух амплитуд видеосигналов в диаметрально противоположных точках контура, из которых по крайней мере одна максимально удалена от центра слежения. В течение первого обхода фиксируется максимальная амплитуда видеосигнала, соответствующая максимальному радиусу изображения, во время второго обхода регистрирует-ся момент прохождения апертурой .Фотопреобразователя максимально удаленной точки контура, а в течение третьего обхода определяется амплитуда видеосигнала, соответствующая радиусу, составляющим один диаметр с максимальным радиусом.12085 б 9 0 е оставитель Ничипоровехред М.Парооцай оррект илипен дактор А.Ренин аказ 290/59 е 3 филиал ППП "Патент", г. Ужгород Проектная,Тираж 673 ПодписиИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.д. 4/5