Устройство для определения размеров изображения объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО, 1381732 А 1 с 14 Н 04 Л 7/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механическо.го института АН УССР и Вильнюсскийзавод электроизмерительной техники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к ТВ,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности выделения и измере"ния миним, размера иэображения объекта, Устр-во содержит ТВ-камеру 1,видеоконтрольный блок 2, видеоусилитель 3, аналоговой компаратор 4, элты И 5, 7 и 1 О, г-р 6 импульсов,одновибратор 8, селектор 9 синхроимпульсов, счетчики 1 и 13, блок 12управления, регистры 14, 15 и 17,блок 16 совпадения, цифровой компаратор 18, группу выводов 19, Блок 12содержит два одновибратора, эл-т И,эл-т ИЛ. Устр-во обеспечивает непрерывное отслеживание миним. размерапроекции образца при механич, испьгтаниях и передачу величины размера вцифровом коде в систему автоматизации эксперимента, 1 э.п. ф-лы, 5 ил.30 40Блок 16 совпадения (фиг. 3) содержит постоянное запоминающее устройство 24, первый 25, второй 26, третий 27 и четвертый 28 постоянные резисторы, переключатель 29, элемент НЕ 30.45 Группа входов постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 24 является многоразрядным входом блока 16 совпадения, первые выводы постоянных резисторов 25 - 28 соединены между со 50 бой и подсоединены к положительному полюсу источника питания (например, 5 В), второй вывод первого постоянного резистора 25 соединен с первым вьг ходом ПЗУ 24 и первым контактом переключателя 29, второй вывод второго постоянного резистора 26 соединен с вторым выходом ПЗУ 24 и вторым контактом переключателя 29, второй вьг Изобретение относится к телевидению и может использоваться, например, при механических испытаниях,в которых происходит изменение формыобразцов.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейпутем обеспечения возможности выделения и измерения минимального размера 10изображения объекта,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройствадля определения размеров изображенияобъекта; на фиг, 2 - структурная 15электрическая схема реализации блокауправления этого устройства; нафиг3 - схема реализации блока совпадения; на фиг, 4 - силуэтное изображение контролируемого объекта на 20приемный торец видикона; на фиг. 5временные диаграммы в узлах схемыустройства,Устройство (фиг. 1) содержит телевизионную камеру 1, видеоконтрольный25блок 2, видеоусилитель 3, аналоговыйкомпаратор 4, первый элемент И 5,генератор 6 импульсов, второй элемент И 7, одновибратор 8, селектор9 синхроимпульсов, третий элементИ 10, первый счетчик 11 с предустановкой, блок 12 управления, второйсчетчик 13, первый регистр 14, второй регистр 15, блок 16 совпадения,третий регистр 17, цифровой компаратор 18, группу выводов 19,Блок управления (фиг. 2) содержитпервый 20 и второй 21 одновибраторы,элемент И 22, элемент ИЛИ 23,вод третьего резистора 27 соединен стретьим контактом переключателя 29 итретьим выходом ПЗУ 24, второй выводчетвертого резистора 28 соединен счетвертым контактом переключателя 29и четвертым выходом ПЗУ 24, общийконтакт переключателя 29 соединен свходом элемента НЕ 30, выход элемента НЕ является выходом блока 16 совпадения.Устройство для определения размеров изображения объекта работаетследующим образом.Оптическая система (фиг. 1) телевизионной камеры проецирует силуэтное изображение контролируемого объекта на приемный торец видикона(фиг, 4), При этом с выхода телевизионной камеры снимается видеосигнал,На фиг. 5 а представлена в упрощенномвиде осциллограмма выходного напряжения телекамеры, При этом временныминтервалам ь, соответствуют хордыиэображения объекта в -х строкахразложения. Селектор синхроимпульсов(ССИ) 9, выполненный, например, намикросхеме 174 ХА 11, выделяет строчныеи кадровые синхроимпульсы, которыеиспользуются для синхронизации работы устройства. С первого выхода ССИ 9снимаются строчные синхроимпульсы,длительность которых несколько превьппает длительность соответствующихимпульсов видеосигнала (фиг. 5 в),По срезу синхроимпульса срабатываетодновибратор 8, длительность импульсакоторого подобрана таким образом,что завершается импульс на 2-3 мксраньше, чем начинается следующийстрочный импульс. Таким образом, одновибратор формирует "окно" (фиг. 5 г),составляющее примерно 907 строки симметрично ее центра,Аналоговый компаратор 4 (выполненный, например, на ИИС типа 597СА 2) формирует из видеосигнала прямоугольную последовательно импульсов, согласованную по уровням с логическими уровнями интегральных микросхем, на основе которых реализована остальная часть устройства(фиг, 5 б), Выходной сигнал компаратора объединяется ро И с выходнымсигналом одновибратора 8, в результате чего на выход элемента И проходятлишь те сигналы, которые соответствуют рабочей зоне растра - "окну"элемента И 5, несущий информацию о величине хорды изображения объекта, используется для формирования "ворот" для подсчета импульсов генератора5 (фиг, 5 е) счетчиком 11 (фиг. 5 ж). Для этого используется первый элемент И 5. Во время действия кадрового синхроимпульса работа второго элемента И 7 запрещается. Таким образом, 1 О осуществляется преобразование линеиный размер - временной интервал двоичный код. Результат преобразования сохраняется первым счетчиком 11 до прихода следующего строчного син хроимпульса, осуществляющего сброс счетчика при условии отсутствия кадрового синхроимпульса (элемент И 10). Выходная информация счетчика 11 подается на информационные входы 2 О первого регистра 14 и входы цифрового компаратора 18; с выхода первого регистра РПР 14 информации подается на входы В цифрового компаратора 18. Цифровой компаратор осуществляет 25 сравнение кодов чисел, хранящихся в первом счетчике 11 и в первом регистре 14. В случае, если значение кода числа в первом счетчике 11 меньше, чем в первом регистре 14, компаратор 3 О выдает сигнал разрешения на блок 12 управления (фиг, 5 и), который формирует импульс, переписывающий информацию из первого счетчика 11 в первый регистр 14 (фиг, 5 к), Таким образом35 осуществляется последовательное сравнение результата преобразования в текущей строке с предыдущими и вьг деление наименьшего результата с перезаписью последнего в первый регистр 4. В конце кадра в первом регистре 14 хранится код наименьшего результата, соответствующего минимальной хорде изображения объекта за кадр (полукадр в случае черезстроч ной развертки). Второй счетчик 13 подсчитывает строчные импульсы. Вьг ходкая информация счетчика подается на информационные входы второго регистра 15 и на блок 16 совпадения50 Занесение информации из счетчика 13 во второй регистр 15 осуществляется тем же импульсом, который заносит информацию иэ счетчика в первый регистр 14, Поэтому в конце кадра во втором регистре 15 содержится номер55 строки, соответствующей минимальной хорде изображения объекта. По импульсу, формируемому блоком 16 сравнения,информация из первого 14 и второго 15 регистров переносится в третий регистр, откуда может быть считана внешним устройством.Блок 16 совпадения настроен на некоторое значение кода второго счетчика 13, которое принимается границей кадра. Например, если принять в качестве границы кадра 32-ю строку (для черезстрочной развертки), необходим 9-разрядный двоичный счетчик 13, а блок 16 совпадения должен реализовать функцию 9 в т ь 1 й 1, Я, х х 4Цгде С - логическое значение выхода;Ц -Я - логическое значение выход одов счетчика строк.Возможны самые различные способыреализации блока 16 совпадения, например, с использованием простейшихлогических элементов И, НЕ схем сравнения, на вход А которых заведенозначение кода границы кадра, на вьгход В - информация со счетчика строк,Можно предложить коммутационное лоле,с помощью которого возможна перенастройка блока и различные другие варианты, В качестве примера можно привести реализацию блока совпадения набазе ПЗУ (фиг. 3) к адресным входамкоторого подключаются выходы счетчика,В схеме (фиг. 3) блока 16 совпадения применена ПЗУ 24 (например,Е 565 РТ 4), запрограммированная такимобразом, что в ячейках, адреса которых соответствуют нескольким выбранным номерам строк (в примере - 312,314, 316, 318) записаны нули в первом, втором, третьем и четвертом битесоответственно, а во всех остальныхячейках - значение слов 1111,Адресные входы А -А, подключены квыходам счетчика строк 13 Я о - й .На выходах Р, - Р ПЗУ 24 присутствует потенциал логической единицы прилюбых состояниях счетчика, кроме тех,которые соответствуют ячейкам 312,314, 316. При переходе счетчика всостояние, при котором выбирается од"на из отмеченных ячеек, на одном извыходов ПЗУ устанавливается логический нульСигнал с выхода ПЗУ 24инвертируется элементом НЕ 30 н используется для стробирования третьего регистра 7Переключатель 29 позволяет настраивать блок 16 сов 5 падения на любое из выбранных значе" ннй номеров строк.Кадровый синхроимпульс инициирует систему, т,е, осуществляет подготовку всех компонентов устройства к сле 10 дующему циклу работы. Для того, чтобы мог начаться поиск нового минимального значения результата счета импульсов первым счетчиком 11, необходимо занести в первый регистр 14 код максимально возможного числа для регистра принятой разрядности 3 Ф 12 - 1, где И - число разрядов счетчика и первого регистра 14, Для этого по фронту кадрового синхроим 20 пульса первый счетчик 11 устанавливается в состояние 1111. По срезу кадрового синхроимпульса срабатывает однонибратор 21 блока уп25 равления, выходной импульс которого, проходя элемент ИЛИ 23, заносит информацию иэ счетчика в первый регистр 14. После этого начинается очередной цикл выделения минимальной хорды изображения объекта.Одновибратор 21 блока 12 управления срабатывает по срезу импульса одновибратора 8 и генерирует короткий импульс вне "окна", но до начала следующего строчногб синхроимпульса 35 (фиг. 5 з). Если результат, подсчитанный счетчиком 11 в текущей строке, меньше хранимого в первом регистре 14, на выходе цифрового компаратора имеет место сигнал "1" (фнг. 5 и), который поступает на первый вход элемента И 22 БУ 12; при этом импульс одновибратора 21 проходит элемент И 22, элемент ИЛИ 23 и вызывает запись информации из счетчиков 11, 13 45 в первой и второй регистры 14, 15 соответственно, В противном случае на первый вход элемента И 22 подается сигнал "0", импульс одновибратора далее не распространяется и в реги страх сохраняется информация, соответствующая минимальной встреченной в процессе развертки хорде и номеру соответствующей строки.Предлагаемое устройство обеспечи 55 вает непрерывное отслеживание минимального размера проекции образца при механических испытаниях, например, на растяжение и передачу величины этого размера в цифровом коде всистему автоматизации эксперимента,Это позволяет в результате механических испытаний получать не условныМ,а истинные значения параметров испьгтуемых материалов,формула изобретения1, Устройство для определения размеров изображения объекта, содержащее телевизионную камеру, выход которой подключен к входу видеоконтрольного блока и входу видеоусилителя, выход которого подключен к входу аналогового компаратора, первый элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, о т л, и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, путем обеспечения возможности выделения и измерения минимального размера изображения объекта, в него введены второй и третий элементы И, селектор синхроимпульсов, второй и третий регистры, пркчем выход видеоусилителя подключен к входу селектора синхроиьг пульсов, выход аналогового компаратора подключен к первому входу второго элемента И, первый выход селектора синхроимпульсов подключен к входу одновибратора, первому входу третьего элемента, И, счетному входу второго счетчика, второй выход селектора синхроимпульсов подключен к второму входу второго элемента И, второму входу третьего элемента И, входу установки первого счетчика, первому входу блока управления, выход одновибратора подключен к третьему входу второго элемента И и к второму входу блока управления, выход второго элемента И подключен к второму входу первого элемента И, входы установки первого счетчика объединены и являются выво" дами сигнала логической единицы устройства, выход третьего элемента И подключен к входу сброса первого счетчика, многоразрядный выход перво" го счетчика подключен поразрядно к многоразрядному входу первого регистра и к,многоразрядному входу А цифрового компаратора, многоразрядный вьг ход первого регистра подключен к многоразрядному входу В цифрового1381732 ния. К "+ "цсвоцнона компаратора и к первому многоразрядному входу третьего регистра, выходцифрового компаратора подключен ктретьему входу блока управления, выход блока управления подключен квходам стробирования первого и второго регистров, многоразрядный выходвторого счетчика подключен к многоразрядному входу второго регистра и 10к многоразрядному входу блока совпадения, многоразрядный выход второгорегистра подключен к второму многоразрядному входу третьего регистра,выход блока совпадения подключен к 15входу стробирования третьего регистра, многоразрядный выход третьегорегистра является выходом устройства для определения размеров изображения объектов. 2, Устройство по п, 1, о т л ил а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй одновибраторы, элемент И и элемент ИЛИ, причем первый вход блока управления является входом первого одновибратора, второй вход блока управления является входом второго одновибратора, третий вход блока управле" ния является первым входом элемента И, выход второго одновибратора подключен к второму входу элемента И, выхол элемента И,подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого одновибратора, выход элемента ИЛИ является выходом блока управле1381732 оставитель А. Ивановехред Л,Сердюкова Корректор дактор Н. Швыдкая Максимишинец Заказ 1195/56 Тираж 660 ВНИИПИ Государст по делам изоб 13035, Москва, Ж Подписноеенного комитета СССРетеннй и открытий5, Раушская наб., д. 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 1 роектная,