Устройство для измерения координат объекта

ОП ИКАНИЕИЗ ОБРЕТЕНИ,ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11965019(22) Заявлено 20. 06. 80 (21) 2944027/18-09 Н 04 0 7/18 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет(53 УДК 621, 397. а 332. 12 (088. 8) Опубликовано 0710 В 2. Бюллетень Мо 37 Дата опубликования описания 07, 10.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ОБЪЕКТА2 Изобретение относится к телевизионным измерительным системам, в частности к телевизионным устройствам для измерения координат объектов,Известно устройство для измерения координат точечных иэображений на телевизионном растре, содержащее передающую трубку, измеритель координат, автогенератор, усреднитель и генераторы кадровой и строчной интерполирующих функций 11),Недостатком устройства является низкая точность измерения координат объекта.Наиболее близким к данному изобретению является устройство для измерения координат объектов, содержащее передающую телевизионную камеру, блок задержки, элемент ИЛИ, два счетчика, формирователь импульсов считывания, делитель строчных синхроимпульсов, делитель кадровых синхроимпульсов, задающий генератор, два блока элементов И, два дешифратора, измеритель координат и дополнительный элемент ИЛИ 23.Недостатком известного устройства является запуск формирователя импульсов считывания непосредственно от задающего генератора н изменение Р.ачальных фаэ импульсов частоты строки частоты полей при смене полей спомощью счетчиков с дешифраторами,управляющими работой соответствующих блоков элементов И, что обуславливает жестко детерминированныепо последовательности прогрессивныеусловные шаги разложения вдоль и поперек строк. Коррелированность условных шагов разложения .в результате их жесткой детерминированностиделает невозможным достижение погрерностей измерения координат,меньших соответствующих условныхшагов разложения. Погрессивность условных шагов разложения приводитк смещению результатов измеренийкоординат вследствие известного эфФекта (Эффект пульсации-адаптациипятна на мишени электронно-лучевой.трубки с накоплением энергии),Цель изобретения - повьааение точности измерений координат.Поставленная цель достигается тем,25 что в устройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, выходкоторой подключен к вхоцу измерителя координат, задающий генератор,30 выход которого соединен с входомблока задержки, и выходов которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с. выходом дешифратора, а выходы - с входом элемента ИЛИ, Формирователь импульсов 5считывания, делитель частоты строк и делитель частоты полейввеЯены первый и второй генераторы случайных кодов и. блок цифровой управляемой задержки, причем выход первого10 генератора случайных кодов подключен к входу дешифратора, а вхоД - к выходу задающего генератора, выходом также подключенного к входу делителя частоты строк, выход которого соединен с первым входом передающей телевизионной камеры, и к сигнальному входу блока цифровой управляемой задержки, выход которого через делитель частоты полей соеди-20 нен с входом второго генератора случайных кодов, выход которого подключен к входу записи блока цифровой управляемой задержки, вторым входом передающей телевизионной ка меры и синхронизирующим входом блока цифровой управляемой задержки; при этомрвход формирователя импульсов считываиия соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с третьим вхо дом передающей телевизионной камеры.На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на Фиг.2 - участок телевизионного раствора (в увеличении); на фиг,З - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг.4 - тедевизионный растр.Устройство для измерения координат объекта содержит задающий генера- тор 1, блок 2 задержки блок элементов И 3, элемент ИЛИ 4, формирователь 5 импульсов считывания, делитель 6 частоты строк, делитель 7 частоты полей, блок 8 цифро вой управляемой задержки, генератор 9 и 10 случайных кодов, дешифратор 11, передающая телевизионная камера 12, измеритель 13 координат, выход которого .является выходом устройства. Блок 3 элементов состоит из элементов К 14, количество которых равно числу условных шагов разложения вдоль строк, укладывающихся в,цлитель- ностМ одного элемента разложения 55 на строке.На фиг.2 точками отмечены равно- вероятные в пределах длительности. каждого элемента разложения 7 др моменты импульсного .считывания коммути Рующим пучком потенциального рельефа мишени передающей трубки, расположенные друг от друга.на расстоянии условного шага разложения вдоль стРок с в строках стахостатичес ки скользящегоф растра с условным шагом разложения б и расстоянием между строками Ф.Устройство работает следующим образом.,Задающий генератор 1 вырабатывает тактовые импульсы с периодом следования, равным р (фиг,З, а). Эти импульсы подаются на вход блока 2 задержки, имеющем и выходов, соединенных соответственно с первыми входами. элементов И 14 блока элементов И 3. Общее время задержни блока. 2 задеРжки Равно ьз ВРемЯ задержки между любыми соседними выходами главно Т . Поступающие тактовые импульсы (фиг.З, а) на вход генератора 10 случайного кода вызывают появление случайного потенциального кода на его выходах, соединенных соответетвенно с входами дешифратора 11,. выходы которого соединены соот- ветственно с вторыми входами элемен"тов И 14 блока элементов И 3. Сигнал,снимаемый с выхода дешифратора 11, открывает соответствующий элемент И 14 для прохода задержания тактового импульса с соответствующего выхода блока 2 задержки, который через элемент ИЛИ 4 поступает на вход формирователя 5 импульсов считывания, выходные импульсы которого (фиг.3,6)поступают в передающую телевизионную камеру 12 для модуляции коммутирующего пучка, Генератор 10 случайного кода по приходе на его вход тактовых импульсов вырабатывает код равномерно распределенных случайных чисел,поэтому задержка импульса считыванияС в пределах длительности каждогоэлемента разложения по строке принимает равновероятные значения из набора задержек, обеспечиваемых блоком 2 задержки. Так осуществляется случайное равновероятное импульсное считывание в пределах длительности каждого элемента разложения по строке.Тактовые импульсы с выхода задающего генератора 1 (фиг.З,а) поступают на вход делителя 6 частоты строк,с выхода которого снимаются импульсыследующие с частотой строк (фиг.З,в), роступающие в телевизионную камеру 12 для формирования строчных синхроимпульсов, управляющих работой генератора строчнсй развертки (фиг.З,г). Таким образом осуществляется сканированне телевизионного растра вдоль строк.Сканирование телевизионного растра поперек строк осуществляется следующим образом.Тактовые импульсы с выхода задающего генератора 1 поступают на вход делителя 7 частоты полей через блок8 цифровой управляемой задержки, вкотором из входной последовательности исключается группа импульсов (Фиг.Зд), что приводит к изменению начальной фазы импульсов на выходе делителя 7, поступающих в передающую телевизионную камеру 12 для управления работой генератора кадро вой развертки (Фиг.З,е) . Импульсы с выхода делителя 7 поступают также на вход генератора 9, вырабатывающего с их приходом параллельный случайный код с равномерным законом10 распределения, который подается на соответствующие входы записи блока 8 цифровой управляемой задержки и записывается в него, импульсами с выхода делителя 7, поступающим на син 15 хронизирующий вход блока 8. Поскольку генератор 9 вырабатывает код с равномерным законом распределения, то со сменой полей строки раст,ра будут равновероятно менять направ-. ление на величину шага скольженияр, т.е. Формируется стохастически скользящийф растр.На Фиг.4 изображен, 1 стохастически скользящийф растр, состоящий из, четырех полей, соответствующих работе генератора кадровой развертки (фиг.З, г) и генератора строчной развертки (фиг.З,е). Точками отмечены моменты импульснсго считывания в30 соответствиИ с режимом, приведенным на Фиг.З,б.Строки первого поля обозначены толстой сплошной линией, строки второго - пунктирной, третьего - 35 штрих-пунктирной и четвертого - тонкой сплошной линией.Использование фстохастического скользящего растра со случайными равновероятными изменениями со сме ной полей как направления так и величины шага скольжения и случайное равновероятное в пределах длительности каждого элемента раз.ложения вдоль строк импульсное счи- Я тывание позволяет без увеличения полосы пропускания устройства повысить точность измерений координат по сравнению с прототипом соответственно на величины дх и ду, по- щ скольку усреднение некоррелированных результатов измерений дает не кратные условным шагам разложения значения координат, а равновероятные подходы коммутирующего пучка 5 относительно центра потенциального рельефа объекта на мишени позволяют 1 компенсировать при усреднении предварительное считывание в результате эффекта пульсации-адаптации.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерений координат не менее чем вГО 7 М 1 ГР 7 Ы ран соответственно, где Р и Р 1 некоторые постоянные, а О.- чис-ло полей. Формула изобретенияУстройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, вйход которсй подключен к входу измерителякоординат, задающий генератор, выход которого соединен с входом блока задержки, и выходов которого под"ключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом дешифратора, а выходы - с входом элементаИЛИ, формирователь импульсов считывания, делитель частоты строк и делитель частоты полей, о т л и ч а "ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения координат,введены первый и второй генераторы случайных кодов и.блок цифровойуправляемой задержки, причем выходпервого генератора случайных кодовподключен к входам дешифратора, авход - к выходу задающего генерато"ра, выходом также подключенного квходу делителя частоты строк, выходкоторого. соединен с первым входомпередающей телевизионной камеры,и к сигнальному входу блока цифровойуправляемой задержки, выход которогочерез делитель частоты полей соединен с входом второго генератора случайных кодов, выход которого подключен к входу записи блока цифровойугравляемой задержки, вторым входомпередающей телевизионной камеры исинхронизирующим входом блока цифровой управляемой задержки, при этомвход формирователя импульсов считывания соединен с выходом элементаИЛИ, а выход - с третьим входом передающей телевизионной камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 560364, кл. Н 04 й 7/18, 1975.2. Авторское свидетельство СССР9 595878, кл. Н 04 Б 7/18, 1975 (прототип) .965019 ВНИИПИ Заказ 7691/48 -Тираж 688 Подписно Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4