Устройство для определения экстремальных размеров изображения объектов

(я)5 6 06 К 9/46ГОСУДАРСТВЕННЫМИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕНИЯ ПИСА ИЕ ИЗОБРСВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО О (Э(71) Научно-производственное объединение космических исследований(72) А.И.Гавриш и Э.Б.Ширинов (56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1166153, кл 6 06 К 9/46, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ,ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЬЕКТОВ(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть исИзобретение относится к автоматике ивычислителькой технике, может быть использовано в системах промышленногокойтроля для иэйерейия линейных размеров койтастных объектов и является усовераеиствованием изобретения по авт;св,В 1166 ВЗ,абель изобретеййя - расширение функциоиальных возможностей путем обеспечения инмриэнтности результата измербйияэкстремайъйьв размеров изображения объекте очажительно поворота й параллельРниъ сдав объектОВ,На фиг.1 представлена функциональнаясхемаустройства йа фиг,2 - схема блокаперемещения фотопреобраэователя; нафиг.3 - временные диаграммы работы устройства.Устройство для определения экстремальных размеров иэображения объектов(Фиг.1) содержит генератор 1 квадратурных пользовано в системах промышленного контроля объективов при измерении их линейных размеров в случае контрастных объектов. Цель изобретения - расширение , функциональных возможностей путем обеспечения инвариантности результатов измерения относительно поворота и параллельного сдвига иэображения, - достигается посредством совмещения:оптической оси устройства с центром тяжести йэображения объекта, для чего вводятсядва ждущих мультивибратора, два детектора нуля. два блока перемещения Фотопреобраэователя. 1 э;п,ф-лы, 3 ил. Ввв ЮЮ ф напряжений, первый умножитель 2, второй умножитель 3, фотопреобразователь 4, первый блок 5 перемещения Фотопреобразователя. второй блок 6 перемещения фото- преобразователя, первый детектор 7 нуля, 4 второй детектор 8 нуля, первйй ждущий О мультивибратор 9, второй ждущий мульти" вибратор 10, первый ключ 11; второй ключ 12, сумматор 13, первый блок.14 памяти, второй блок 15 памяти, видеоусилитель 16, генератор 17 биполярных импульсов, дифференциальный усилитель 18, детектор 19.Блок перемещения фотопреобразователя (фит.2) содержит первый аналогоцифровой преобразователь 20, второй аналого-цифровой преобразователь 21, первый накапливающий сумматор 22, второй накапливающий сумматор 23, первую группу элементов И 24, вторую группу элементов И 25, элемент 26 сравнения, меха1749900 3ниэм 27 перемещения, элемент И 28, эле- соответствующий сканируемому радиусмент НЕ 29, первый информационный вход вектору изображения объекта,30, второй кнформационный вход 31, первый При смене полярности управляющих32, второй ЗЗ, третий 34 и четвертый 35 импульсов первый ключ 11 и первый блок 14управляющие входы, выход 36. 5 памяти выключаются, а второй ключ 12 иНа временных диаграммах работы ус- второй блок 14 памяти включаются, и натройства (фиг.З) изображены импульсы 37 вход сумматора 13 поступает видеосигнална выходах генератора квадратурных на- другой полярности с второго выхода випряжений, импульсы на первом 38 и втором . деоусилителя 16; Так как ГБИ имеет. два39 выходах генератора биполярных импульпротивофазных вйхода 38, 39(фиг,З):, эналосов, импульсы на выходах первого 40 и вто- гичным образом, запуСкается АЦП 21. За-рого 41 детекторов нуля, импульсы на пись информацйи в накапливающиевыходах первого 42 и второго 43 ждущих сумматорй 22 и 23 происходитпри присутмультивибраторов, импульсы -йа входах ствии на входе, "Разрешающие записи""Обнуление" первого 44 и второго 45 накап уровня логической "1" и лишь в моментылива 1 ощих сумматоров. переброса сОстОянхия тактовдбго входа сУстройство работает следующим обра- "Лог.1 и в "Лог.О". Поэтому-при отрицательзом,ной сменЕ пОхлдясрнтохсти управулясютщидх ыим-При включении устройства апертура фо- " пульсовы на первом выходе ГБИ и при н 4 Митчтиигопреобразователя 4,находится в центре 20 Импульса 42 (фиг.З) АлыихтелхьносттЪЮ 1 навыфотокатода, где спроектировано изображе- ходе жцущего мультивибратора 9 (фуиг.1)ниеобъекта,таккак найряжения навыходах.происдходитссумыымйрованиетдвоичныдхкодовСумножителей 2 и 3, управляющих фотопре-,вйхода АЦП 20 внакапливающем сумматОобразователей 4, в первый момент временире 22. А йри отрицыатдельноуй ссменееполярно- равны нулю, Появление на выходе фотопре сти ймпульсов на втором выходеГ 5 И,образователя 4 видеосигнала, поСтуптаюсще- - происходит суммирование дхвоихчнхуыхктодовго через видеоусилитель 16 и сумматор 13 с выхода АЦП 21.в накапливающем"суммзна вторые входы умножителей 2 и 3, образу-: торе 23. ",: , Л:."ту:. .;ет на их выходах квадратурйо-связанные При. йродхождденио сйгнала 37 (фиг.З) с;напряжения, которые вызывают отклонение 30 первого выхода генератора 1 квадртатуоныхххапертуры от центра и ее сканирование по напряжений (фиг.1) йта выходе детюкторат 7контуру изображения объекта"нуля вырабатываются коырсоткие имхпульхсц :Для определения йолной длины хорды, 40, 41 (фиг.З) которъге. присовйадеяии спроходящей через цейтр слежейия,в устрой-импульсами на выходе ждхуйсего муыльтивибстае реализована радиус-векторная разйер ратора 9 (фигд 1) проходдят. йа выход элтеыментатка с периодическим "перескоком" И 28. Эти импульсы 44, 45 (фиг,3) обнуляютапертуры фотопреобразователяна диамет- накхапливэыюсщиесумматохры 22, 23. По исте- рально-противоположныеточкиконтура: во чейиуих 11- то, с момента Ь обнуления навремя слежения, Это достигается периоди- выходах накапливающихсумматоров 22, 23ческой сменой знака управляющих.импуль Формиыруются двоичнце коды,А и Б, соответсов генератора 17 биполярных импульсов ствующие. Двум площадям ы огтраййчвенным(ГБИ). Представим движение апертурй по кривой элсектричыесукого аналога изобраконтуру изображения ипус 1 ь потлярйость женияза время полупериодэ развуертм Суправляющих импульсов на выходах ГБИ в - Момента-исчезхновенния импульса на вйходе"это время такова, что второй ключ 12 и вто ждущего мультйвибратора 9 накапливсэк- рой блок 15 памяти выключены, а первый щие сумматоры 22 и 23 переходят в"режимключ 11 и первый блок 14 памяти включены,. хранения допоявления очеРедного импуль- : .при этом видеосигнал с первого выхода ви-санавцходеждущегомультивибратора 9, Вдеоусилителя 16 через сумматор 13 прохо- течение периода Т присутствием "Лог.1" надит на вторые входы умножителей 2 и 3. В 50 управляющих входах группы элементов Иэтот же момент на первые информационные 24 и 25 обеспечивается прохокденйе накоп входы блоков 5 и 6.перемещения фото- леннйх значений А и Б нв входы элементапреобразователя поступает видеосигйал 26.сравнения. На первом, втором и третьемс выхода первого ключа 11, В течение при- выходах элемента 26 сравнения (соответстсутствия импульса положительной полярно венно "Больше", "Равно", в Меньше" ) сигналсти нэ первомвыходе ГБИ запускается АЦП "Лог,1" появляется й зависимости от выпол 20 в блоках 5 и 6 перемещения фотопреоб- . нения условий АБ, А = Б, АБ,разователя (фиг,.2), и к моменту смены по-, Сигналы с выходов элемента 26 сравнелярности импульса на этом выходеГБИ нэ ния являются управляющими для механизвыходе АЫП 20 формируется двоичный ход,мэ 27 перемещения, Например, по сигналу ния, первые и вторые информационные вхо"Лог.1" с выхода "Больше" элемента 26 дыкоторыхсоединенысоответственносвысравнения блока 5 происходит перемеще- ходами первого и второго ключей, а первые ние фотопреобразователя 4 по оси Х на и,вторыеуправляющиевходысоединенысоодин шаг вправо; по сигналу "Лог,1" с выхо ответственно с первым и вторым выходами да "Меньше" - влево, а в моменты появле- генератора биполярных импульсов, четвер-.ния "Лог.1" на выходе "Равно" происходит тые управляющие входы первого и второго остановка механизма 27 перемещения. Ана-, блоков перемещения соединены соответстлогичным образом осуществляется переме- венно с выходами первого и второго ждущих щение фотопреобразователя 4 по оси У. 10 мультивибраторов, входы которых объедиблоком 6, но с задержкой на время (11 - Ь)Й; нены соответственно с третьими управляюгде т - длительност импульсов 42, 43(фиг.3) щими входами первого и второго блоков ждущих мультивибрэторов 9 и 10(фиг.1). Для перемещения и подкЛючены соответственотработки механизма 27 перемещения и но к выходам первого и второго детектора синхронизации элементов устройства жду нуля, входы которых подключены соответстщими мультивибраторами 9 й 10 (фиг.1) веннокпервомуивторомувыходамгенера- формйруютсяпаузыдлительностьюТ,при- тора квадратурных напряжений; блоки чем Т -,п(тз. - го), где и - натуральное число. перемещения механически.связаны с фото- Можно выбрать Т на порядок больше, чем 11 преобразователем.- 1 о, Таким образом, устройство работает 20 2. Устройство пой,1, отл ич а ю щее циклически, с периодом сз - то. По заверше-, с я тем, что блоки перемещения содержатнии процесса центрированйя, т;е. после " первый и второй аналого-цифровые преобокончательной остановки механизма 27 пе- разователи, первый и второй накапливаюремещения продолжается сканирование - щие сумматоры, первую и вторую группу апертурой по контуру изображения, на вы элементов И, элемент сравнения, элемент ходах блоков 14 и 15 памяти присутствуют И, элемент Н: и механизм перемещения; разнополярйые напряжения видеосигна- выходы которого являются кинемэтическим лов (одно - запомненное, другое - теку- выходом блока, а его первый, второй и трещее), соответствующие двум радиусам, тий входы подключенысоответственно к составляющим хорду, которые, складываясь 30 первому, второму и третьему выходам злев дифференциальном усйлителе 18, образу- мента сравнения, первый и второй входы ют на его выходе напряжение видеосигнала, которого подключены квыходам соответстопределяющее полный размер хорды, про- венно первой и второй группы элементов ходящей через центр тяжести иэображения И, информационные входы котоРых подобъекта. На выходах детектора 19 регистри ключены к выходам соответственно перворуются экстремальные хорды анализируе. го и второго накапливающих сумматоров, мого изображения, значения которых в информационныевходыкоторыхподключе-, дэльнейшем не изменяются . ны к выходам соответственно первого и втоПреимуществом предлагаемого устрой"- рого аналого-цифровых преобразователей,ства,ло сравнению с известйым является 40 информационные входы которых являются обеспечения инвариантности результата " первым и вторым информационными входаиэмерения экстремальных размеров и изобра- ми блока, входы "Запуск" первого и второго жения объекта за счет введения. новых бло- аналого-цифровых преобразователей объеков, которые осуществляют совмещение динены с тактовыми входами соответствен. оптической оси устройства с центром тяже но первого и второго накапливающихстиизображения(т,е,обеспечиваютцентри- сумматоров и являются соответственно рование изображения). первым и вторым управляющим входам, ф о р м у л э и э о б р е т е н и я . блока, входы "Обнуление", первого и вто 1. Устройство для определения экстре-рого накапливающих сумматоров объедимальных размеров иэображения объектов 50 нены и подключены к выходу элемента И, по авт.сэ, М 1166153, о тли ч э ю щееся первый и второй входы которого являются тем, что, с целью расширения функциональ- соответственно третьим и четвертым управных возможностей путем обеспечения инва- ляющими входами блока, вход "Разрешение риэнтности резул ьтата измерения записи" первого и второго накапливающих экстремальных размеров изображения обь сумматоров, вход элемента НЕ и второйектов, введены первый и второй ждущие вход элемента И объединены, выход элемульТивибраторы, первый и второй детекто- мента НЕ соединен с управляющими входары Муля, первый и второй блоки перемеще- ми первой и второйгрупп элементов И.1749900 сь . Ч м 3 4 Ъс ОъГЪ Составитель И. Голе Техред М.Моргентал рректор Э. Лончакова нк Т ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Редактор В, ДаЗаказ 2597ВНИИПИ Гос Тираж арственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписное.ретениям и открытиям при ГК шская наб 4/5