Устройство для измерения координат объекта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(51) М. Кл."- Н 04 М 7 с присоединением заявкиГосударственный иомите Совета Министров СССР(43) Опубликовано 28,02.78, Бюллетень(45) Дата опубликования описания 23,03.7 53) УДК 621.397(088.8 о делам изо ткры(72) Авторы изобретения Л. Полосин и А. И. фурман 1) Заявител язанский радиотехнический инсти ОРДИНА(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНОБЪЕКТА Изобретение относится к телевизионной технике и может использоваться в системах электрической передачи и обработки изображений для определения координат объектов и их размеров.Известно устройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, блок задержки, элемент ИЛ И и дв а счетчика 11.Однако известное устройство обладает недостаточной чувствительностью измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения координат.Для этого в устройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, блок задержки, элемент ИЛИ и два счетчика, введены формирователь импульсов считывания, делитель строчных синхроимпульсов, делитель кадровых синхроимпульсов, задающий генератор, два блока элементов И, два дешифратора, измеритель координат, дополнительный элемент ИЛИ, причем к выходу передающей телевизионной камеры подключен первый вход измерителя координат, к второму входу которого подключен вход первого дешифратора и первый вход делителя кадровых синхроимпульсов, при этом к первому входу передающей телевизионной камеры через формирователь импульсов подключен выход задающего генератора и вход блока задержки, к выходам которого через первый блок элементов И подключены входы элемента ИЛИ, а к второму входу передающей телевизионной камеры через по следовательно соединенные делитель кадровых синхроимпульсов и первый счетчик подключен вход второго дешифратора, и через делитель строчных спнхроимпульсов подключен выход элемента ИЛИ, а к выходу перво го дешифратора подключен вход второго счетчика, к выходу которого подключены вторые входы первого блока элементов И, а к гыходу второго дсшифратора подключены первые входы второго блока элементов И, к выходам 15 которого подключены входы дополнительногоэлемента ИЛИ, а к третьему входу передающей телевизионной камеры подключен выход дополнительного элемента ИЛИ, прп этом к другим выходам делителя строчных синхро импульсов подключены вторые входы второгоблока элементов И,На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - участок телевизионного растра (в 25 увеличении); на фиг. 3 - эпюры напряжений.поясняющие работу устройства; па фпг. 4 - телевизионный растр.Ус.ройство для измерения координат объекта содержит передающую телевизионную Зо камеру 1, блок 2 задержки, элемент ИЛИ 355 оО 65 ц лг,а счетчика 4 ц 5, формирователь б ими льсов считывания, лслитель 7 строчных сццхроимпульсов, делитель 8 кадровых спцхроимпульсов, задающий генератор 9, два блока 1 О и 11 элементов И, лва лешифратора 12 ц 13, измеритель 14 координат, лополнительцый элемент ИЛИ 15, причем к выхолу пс - рслающсй телевизионной камеры 1 полключсц первигй вхол измерителя 14 координат, к второму вхолу которого полключсц вхол первого лсццфагоа 12 и первый вхол лелцтсля 8 калровых сццхроимпульсов, при этом к псрщгму вхоЛу передающей телевизионной камеры 1 через фоэмцзователь 6 импул 1 сов полключсц выхол залаюцего генератора 9 и вхол олокц 2 залезя 1 чсц, к выхолам которого чезсз первый олок 10 элементов И полклю ецы входы элемента ИЛИ 3, а к второму паолу перслающсй тслевизиоццой камеры через послеловатсльцо сослцненпые делитель 8 кадровых сицхроимпульсов ц первый счстчцк 4 полключен вхол второго лсшифратора 13, ц через лелитсль 7 строчных сицхроцмпульсов полключсц цыхол элемента ИЛИ 3, а к выхолу первого лешцфратора 12 подключен вхол второго счетчика 5, к выхолу которого полклкгчецы вторыс вхолы псрвого блока 10 элементов И, а к в 1 холу второго лсшифратора 13 полкл 1 очсны первые вхолы втозого олока 11 ментов И, к выхолам которого полклю ецы вхолы дополнительного элемента И;(И 15, а к третьему вхоЛу псрсЛающсй телевизионной камеры 1 полключен выхол дополнительного элемента ИЛИ 15, цри этом к другим выхолам лелггсля 7 строчных сцнхроимпульсов полключсц 1 вторыс вхолы второго олока 11элементов И (фиг. 1).Устройство лля измерения координат объекта раоотает слслуюцим образом.Па фиг. 2 точками 1, 2, 3 и обозначена одна строка телевизионного растра при импульсном считывании коммутиру 1 огцим и, иком потенциального рельефа мишени персЛаощей трубки в одном поле калра. Расстояние между точками 1 и 2 равно ллительцостц олного элсмецта разложения т, При измерении, например, коорЛицат центра тяжести точечного объекта возникает ошибка измерения ЛХ, 1 У, которая тем больше, чем больше ллитсльность элемента т,. Для уменьшения этой ошибки, при сохранении чувствительности телевизионной системы, можно произвести послсловательнос дискретное скацированис телевизионного растра вдоль и поперек строк внутри шага разложения с условным шагом дискретизации кратным длительности шага разложения в кадре. Первая строка первого поля калра проходит через точки 1, 2, 3, п, т;, в условн шаг сканирования растра внутри шага разложения т, т, должно быть всегда кратно т, В случае, представленном на фиг. 1, во втором поле телевизионный растр сместится вправо ца т, ц слел первой строки пройдет через точки 2, 1, 3 г. В следующем поле телевизионный растр сме" тцт 1 О 20 25 30 35 40 45 50 ся вправо еще на т ь т, е. ца 2 тотносительно первого поля и след первой строки пройлет через точки 1", 2", 3" гг" и т. д. ло следа 1", 2", 3" гг" включительно. Затем телевизионныи растр сместится влево на т 1 - т и вниз на ти след первой строки пройЛет через точки 1 ь 2 ь Зь пь В слелующем палев через точки 1, 2 ь 3 п, и т. л. ло последнего слсла 1 з 2 з, 3 з, " п"з. Затем после окончания кадра растр возвращается в исхолцос состояние первого поля, когда след первой строки прохолит через точки 1, 2, 3 и и весь процесс сканирования растра, описанный выше, повторяется.Сканирование телевизионного растра позволяет увсличцп, количество отсчстов по осям Х и У при сохранении неизменной полосы пропускания устройства ц тем самым повысить точность измерения, сохранив ее чувствительность. При этом ошибка измерения будет определяться величиной т; а точность измерения повышается ца величины Х и У. (1 а фиг. 2 Х, У координаты объекта, измеренные без применения сканирования телевизионного растра, а Х, У коорлпнаты объекта, измеренные при сканировании телевизионного растра.Задающий генератор 9 вырабатывает импульсы с периодом слсловация, равцым тр (фиг. З,а). Эти импульсы подаются ца вход блока 2 залсржки с и выхолами. Общее время задержки блока 2 задержки равно т, Время залержкц между любыми соседними выходами равно т;,. Закон прохожлсция импульсов с задающего генератора ца вхоЛ элемента ИЛИ 3 слелугощий.В течение первого поля полного кадра развертки телевизионного растра импульсы с залаюьцсго генератора 9 проходят через первый выход блока 2 задержки (фиг, 3, б) и открытый элемент И 16 блока 10 ца вхол элемента ИЛИ 3. В это время элементы И (17 и) блока 10 закрыты. Управление работой элементов И (1 б, 17, и) блока 10 осуществляется с помоьцью счетчика 5 и лсшифратора 12 каждым па - -1 импульсом, снимаемым с лелителя 8 калровых синхроимпульсов. Здесь гг - число элементов укладывающихся в одной строке; а - число строк в одном поле калра,т. с,где 1 р - период следования строчных синхроимпульсов. Это соответствует следу первой строки прохолящсму через точки 1, 2, 3 и.Во втором поле калра развертки телевизионного растра импульсы с залающего генератора 9 проходят через второй выход блока 2 задержки и открьпый элемент И 17 блока 10 на вхол элемента ИЛИ 3, и т. д. до 1" поля кадра включительно (фиг. 2) или ло последнего выхола и блока 2 задержки (фиг. З,в).Стр э Импульсы с выхода элемента ИЛИ 3, (фиг, 3, г) поступают на вход делителя 7 строчных синхроимпульсов, с выхода которого снимаются синхроимпульсы (фиг. З,д) для запуска генератора строчной развертки, расположенного в телевизионной камере 1 (фиг. 3, е). Так осуществляется сканирование телевизионного растра вдоль строк.Сканирование телевизионного растра поперек строк осуществляется следующим образом.Строчные сицхроимпульсы с выхода делителя строчных синхроимпульсов через делитель 8 кадровых синхроимпульсов и счетчик 4 поступают на вход дешифратора 13, с т выходов которого снимаются импульсы для управления т элементами И 18, 19 т блока 11. При прохождении следа первой строки, начиная с точек 11, 21, 31 и( и кончая точками 1"1, 2" 3", ппп( (фиг. 2), открыт элемент И 18 блока 11, на вход элемента ИЛИ 15 будут проходить незадержанные кадровые синхроимпульсы (фиг. З,ж), которые снимаются с первого выхода делителя 7 строчных синхроимпульсов. В это время элементы И 19 т блока 11 закрыты. При прохождении следа первой строки, начиная с точек 11, 21, 31 и( и кончая точками 1"1, 2" 3", , г(ппп( открыт элемент И 19 блока 11 и на вход элемента ИЛИ 15 будут проходить кадровые синхроимпульсы со второго выхода делителя 7 строчных синхроимпульсов, задержанные на где т, - условный шаг разложения телевизионного растра поперек строк; стр=т э - Шаг раЗЛожЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО растра поперек строк; тэ - шаг разложения телевизионного растра вдоль строк; т( - условный шаг разложения телевизионного растра вдоль строк.В это время элементы И 18, 19, , т блока 11 закрыты.При прохождении следа первой строки через точки, начиная с 1 з. 2 з Зз ,аз и кончая 1 з, 2 з, 3"з и"з, открыт элемент 1 Л т блока 11, на вход элемента ИЛИ 15 будут проходить кадровые синхроимпульсы с т-го выхода делителя 7, задержанные на время 3 т,т (фиг. З,з). В это время остальные элементы И блока 11 закрыты. Затем процесс сканирования повторяется.Импульсы с выхода элемента ИЛИ 15 (фиг, 3, и) поступают в телевизионную камеру для запуска генератора кадровой развертки (фиг. 3, к).Для модуляции коммутирующего пучка в телевизионную камеру поступают импульсы считывания с формирователя 6 импульсов считывания, на вход которого поступают импульсы задающего генератора 9, Период 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 следования импульсов считывания равен псрцоду частоты задающего генератора 9.На фцг. 4 изображен т 1 етырехстрочцый растр, когда в одной строке укладывается два элемента разложения т,. Сканирование производится ца олин условцьш шаг разложения вдоль т;, ц поперек т;т строки. Полный кадр телевизионного растра состоит цз четырех полей. Первое поле телевизионного растра формируется точками ( ), второе поле - крестиками (Л), третье поле кружочками с точкой внутри (О), четвертое поле - треугольниками (Л). Частота и фаза импульсов считывания постоянца. Постоянна частота кадровых и строчных сццхроимпульсов, но фаза цх меняется, что ц даст возможность производить сканирование телевизионного растра вдоль ц поперек строк по любому ранее заданному закону.Формула цзооретеццяУстройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, блок задержки, элемент ИЛИ ц два счетчика, отлцч а ющееся тем, что, с целью повышения точности измерения коордш 1 ат, в него введены формирователь импульсов счить 1 ванця, делитель строчных сицхроцмпульсов, делитель кадровых сцнхроимпульсов, задающий генератор, два блока элементов 1 Л, два децшфратора, измеритель коорд 1 шат, дополнцтельцьш элемент ИЛ 1 Л, причем к выходу передающей телевизионной камеры подкл 1 о 1 ец первый вход измерителя координат, к второму входу которого подключен вход первого дешцфратора и первый вход делителя кадровых сцнхроимпульсов, прц этом к первому входу переда 1 ощей телевизионной камеры через формирователь импульсов подключен выход задающего генератора ц вход бо задержки, к выходам 1 Оторого через первый блок элементов 1 Л подключены входы элемента ИЛИ, а к второму 1 зходу передающей телевизионной камеры через последовательно соединенные делитель кадровых сццхроимпульсов и первый счетчик подключен вход второго дсшцфратора, и через делитель строчны.; сицхроимпульсов подключен выход элемента ИЛИ, а к выходу первого дсц(ц(рр(1- тора подключен гход второго счетчика, и выход( которого подклкнецы втооьР входы первого блока элементов И, а к выходу второго дешцфратора подключены первые вхходы второго блока элементов И, к выходам которого подключены входы дополнительного элемента ИЛИ, а к третьему входу передающей телевизионной камеры подключен выход дополнительного элемента ИЛИ, при этом к другим выходам делителя строчных синхроимпульсов подключены вторые входы второго блока элементов И.Источники информации,принять(е во внимание прц экспертизе1. Патент СШЛ М 3566023, кл. 178- - 7,1, 1971.