Устройство для определения положения предметов на палубе судна

(51) 4 С О С 7 Л 0,. НОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ И нф, Бабк ССС 74. ССР ся к автомав, преднаэложения преднных на палуОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт водного транспорта(56) Сыромятников В.Р., Петров В.П. Автоматизация грузовых операций на танкерах. - М.: Транспорт, 1979, с.119Патент США У 344 172 1, кл. 235- 150.2, опублик, 1969Авторское свидетельство Р У 615501, кл. С 06 С 7/70, 19Авторское свидетельство С В 538936, кл. С ОЬ С 7/70, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ НА ПАЛУБЕ СУДНА(57) Изобретение относи тике и касается устройс наченных для контроля метов (грузов), закре бе судна. Цель изобретения - йовышениеточности. Устройство содержит приемную и передающую телевизионные трубки, блок управления, блок коммутации,блок памяти, временной селектор, ин"дикатор, делитель частоты, блок развертки с генераторами строчной и кад"ровой разверток, осветитель, регулируемый объектив и смеситель. Принципработы устройства заключается в сравнении негативного позитивного иэображений поверхности палубы судна с закрепленными на ней предметами придвижении судна соответственно с позитивным и негативным эталонными изосбражениями поверхности палубы судна Ес размещенными на ней предметами.,Эталонные изображения получают передвыходом судна в рейс с учетом допустимой величины перемещения закрепленного груза. В результате сравненияизображений определяют степень сме-.щенчя каждого предмета независимо отспособа его крепления и расположения.2 з.п. ф-лы, 17 ил, 1269161Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля получения грузов, например контейнеров, на палубе судна.Цель изобретения - повышение точности индентификации смещенного предмета,На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема блока управления; на фиг 3 схема временного селектора; на фиг.4- схема блока коммутации; на фиг 5 пример негативного изображения предмета, закрепленного на палубе судна в исходном состоянии; на фиг.б - позитивное изображение предмета, закрепленного на палубе судна в исходном состоянии; на фиг.7 - пример негативного эталонного изображения предмета; на фиг.З - пример позитивного эталонного иэображения предмета; на фиг.9 - пример реального позитивного изображения смещенного предмета; на фиг.10" пример реального негативного иэображения смещенного предмета; на фиг.11- пример иэображения, полученного при наложении эталонного негативного иэображения и реального позитивного изображения смещенного предмета на фиг.12 - пример изображения, полученного при наложении эталонного позитивного изображения и реального негативного изображения смещенного предмета; на фиг.13-16 - примеры видеосигналов одной строки: а - позитивного эталонного изображения (2,); б - негативного эталонного изображения (Сэ); 1 - реального позитивного иэображения ; г - реального не.гативного изображения (7 );. в изображения, полученного при наложении реального позитивного и эталонногонегативного изображений (); изображения, полученного при наложении реального негативного и эталонного позитивного иэображений (:) (при этом на фиг.13- е показаны видеосигналы, соответствующие нормальному положению предмета; на фиг.14 1- д - видеосигналы, соответствующие смещенному положению предмета; нафиг.15 В - е - видеосигналы, соответствующие смещенному предмету с увели ением его изображения; на фиг.16 о -8 -видеосигналы, соответствующие смещенному предмету с уменьшением его иэображения); на фиг 17 - схема расположения устройства на палубе судна. На фиг.13-16 приняты следующиеобозначения. "6 - интервал времени,соответствующий допуску на смещениегруза; ь , Ь , с ,- интервалыф5 времени, соответствующие реальномусмещению груза.Устройство (фиг,1) содержит передающую 1 и приемную 2 телевизионныетрубки, блок 3 развертки, содержащий 1 О генераторы 4 и 5 соответственно кадровой и строчной разверток, видеоусилители 6 и 7, инвертор 8 видеосигналов, делитель 9 частоты, смеситель Осигналов, блок 11 коммутации, блок 12 15 памяти, блок 13 управления, временнойселектор 14, индикатор 15, фокусирующий объектив 16, осветитель 17. Приэтом осветитель 17 груз 18 на палубесудна и светочувствительная мишень 20 передающей телевизионной трубки 1оптически связаны. Первый и второйвходы телевизионных трубок 1 и 2 свя"заны с первым и вторым выходами блока 3 развертки, первый выход которого 25 (выход генератора 4 кадровой развертки) соединен с входом делителя 9 частоты. Выход передающей телевизионнойтрубки 1 соединен с входами видеоусилителей 6, выход которого соединен с 30 входом инвертора 8 видеосигналов и спервым входом блока 11 коммутации, квторому входу которого подключен выход инвертора 8. Один из выходов бло"ка 11 коммутации соединены с первымивходами (входами записи) узлов 19 и20 памяти блока 12, другие выходы -с одними из входов блока 13 управления и с входами считывания узлов 19и 20 памяти. Один вход блока 13 управления соединен с выходом делителя9 частоты, другиес выходами узлов19 и 20 блока 12 памяти, а выход - свходом временного селектора 14 н содним входом сместителя 10 сигналов,к второму входу которого подключенвыход блока 11 коммутации, выход смесителя 1 О соединен с входом видеоусилителя 7, выход которого соединен стретьим входом приемной телевизионной 50трубки 2, выход временного селектора14 соединен с входом индикатора 15.Объектив 16 выполнен в виде вращающейся головки с тремя объективамиили в виде трансформатора. Узлы 19 и20 памяти выполнены, например, в видевидеомагнитофонов. В качестве осветителя 17 используется прожектор.Блок 13 управления (фиг.2) содержит три двухвходовык элемента ИЛИ126921-23, два двухвходовых элемента И24 и 25, триггер 26. При этом входамиблока являются входы элемента ИЛИ 21,входы элемента ИЛИ 22 и счетный входтриггера 26, а выходом - выход элемента ИЛИ 23. Выход элемента ИЛИ 21соединен с первым входом элементаИ 25, к второму входу которого подключен нулевой выход триггера 26.Выход элемента ИЛИ 22 соединен с первым входом элемента И 24, к второмувходу которого подключен единичныйвыход триггера 26.Временной селектор 14 (фиг.3) содержит элемент НЕ 27, одновибратор 28 15и элемент ЗАПРЕТ 29. При этом входомвременного селектора 14 является вход,элемента НЕ 27, выходом - выход элемента ЗАПРЕТ 29. Выход элемента НЕ 27соединен с входом одновибратора 28 и 10входом элемента ЗАПРЕТ 29, а выхододновибратора 28 соединензапрещаю.цим входом элемента ЗАПРЕТ 29.Блок 11 коммутации (фиг,4) содержит два одиночных выключателя 30 и31, один строенный выключатель 32 ишину 33 считывания . При .этом одинконтакт выключателя 30 соединен содним контактом первой секции выключателя 32 и с одним входом. Один кон- отакт выключателя 30 соединен с однимконтактом второй секции выключателя32 и с вторым входом. Один контакттретьей секции выключателя 32 соединен с шиной 33 считывания. Вторыеконтакты выключателей 30 и 3 1 соединены соответственно с первым и вторымвыходами блока 11, третий выход которого соединен с вторым контактом первой секции выключателя 32, четвертый -с вторым контактом второй секции выЮключателя 32, пятый и шестой - с" вторым контактом третьей секции выключателя 32.Устройство работает следующим об.,разбм,5В исходном состоянии в блоке 11коммутации выключатели 30-32 разомкнуты. В узлах 19 и 20 памяти информация не записана. Осветитель 17,например прожектор, освещает закрепленный на палубе судна штучный груз -предмет 8, иэображение которого через регулируемый объектив 16 (например, трансформатор или вращакнцуюсяголовку из трех объективов) подаетсяна светочувствительную мишень пере-.дающей телевизионной трубки 1. Развертка электронного луча передающей 161 4телевизионной трубки 1 производится с помощью генераторов кадровой 4 и строчной 5 развергок. Видеосигнал с выхода передающей телевизионной трубки 1 усиливается видеоусилителем 6 и поступает на первый вход блока 11 коммутации и на вход инвертора 8 видеосигналов, выходной сигнал которого подается на второй вход блока 11 коммутации .Всякий раз, когда положение предмета на палубе судна считается нормальным (груз закреплен), записывается эталонное изображение поверхности палубы с грузом.Пусть негативные и позитивные изображения груза в нормальном положении имеют вид, представленный на фиг.5 и 6, а эталонные негативные и позитивные изображения - на фиг. 7 и 8 соответственно.Для записи эталонных изображений, вращая головку регулируемого объектива 16, добиваются изображения предмета - штучного груза на светочувствительной мишени передающей телевизионной трубки 1, увеличенного на заданную величину, определяемую допуском на смещение. При этом выключатель 30 в блоке 11 коммутациивключают (замыкают) и позитивный видеосигнал записывается в узле 19 памяти, например на видеомагнитофон. Выключатель 30 блока 11 коммутации пос" ле записи изображения груза 18 на палубе судна отключают.Вращением объектива 16 добиваются уменьшенного изображения на светочувствительной мишени передающей телевизионной трубки 1 на заданную аналогичную величину. Выключатель 31 блока 11 включают (замыкают), и видеосигнал через инвертор 8 записывается в узел 20 памяти. Выключатель 31 отключают после записи негативного эталонного изображения.Затем включают схему контроля положения штучного груза. Для этого в блоке 11 коммутации (фиг.4) включают выключатель 32. При этом видеосигналы с выходов видеоусилителя 6 ( ) и инвертора 8 (с) подаются на третий и четвертый выходы блока 11. Данные выходные сигналы подаются соответственно на вход блока 13 управления (первый вход элемента ИЛИ 21) и на другой вход блока 13 (первый вход элемента ИЛИ 22). Выходной сигнал видеоусилителя 6 одновременно пода 3 12691 ется на вход смесителя 10. Одновре:менно на другие входы узлов 19 и 20 памяти подается по шине 33 на считывание сигнал, например, с. дополнительного входа устройства (не показан) . При этом на выходе узла 19 памяти формируется эталонный позитивный ви" деосигнал (с), поступающий на вход элемента ИЛИ 22 (фиг,2). Пусть видеосигналы ь, св одной стрбке имеют 10 внд, приведеннйй на фиг.13-16 (а, ).С выхода узла 20 памяти подается эталонный негативный видеосигнал (щ) на один вход элемента ИЛИ 21, на другой вход которого подается реальный пози тинный видеосигнал ( ) . Пусть видеосигналы однойстроки ( ц,) имеют вид, приведенный на фиг.13-16 (Р, 3) .Выходные сигналы элементов ИПИ 21 и 22, соответственно,о, (фиг.13- 16 в,), поступают на первые входы элементов И 25 и 24 соответственно.Одновременно импульсы с выхода генератора 4 кадровой развертки через делитель . 9 частоты поступают на счетный вход триггера 26. Сигнал с единичного выхода триггера 26 поступает на второй вход элемента И 24, а сигнал с нулевого выхода триггера 26 - на второй вход элемента И 25. Выходные видеосигналы элементов И 24 и 25 подаются на входы элемента ИЛИ 23.Таким образом, выходной сигнал элемента ИЛИ 23 представляет собой последовательность сигналов ь, или ;г л Я с . Частота следования сигналов сопределяется генератором 4 кадровой развертки и делителем 9 частоты. Выходной сигнал элемента ИЛИ 23 поступает на вход временного селектора40 14 и на первый вход смесителя,10.Во временном селекторе 14 (фиг.3) сигнал поступает на вход элемента НЕ 27, выходной сигнал которого представляет собой последовательность45 сигналов, длительность которых определяется значениями (А, , А ) или ( С, ) (фиг.13-16 ,е) . Выходнойсигнал элемента НЕ 27 поступает на вход элемента ЗАПРЕТ 29 и на вход одновибратора 28. При появлении сигнала на выходе элемента НЕ 27 начинает работать одновибратор 28, формируя сигнал длительностью (фиг,13- 16 Б ), поступающий на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 29. Если длительность выходного сигнала элемента НЕ 27 меньше длительности выходного сигнала одновибратора 28, выходной 61 бсигнал элемента ЗАПРЕТ 29 равен нулю, если больше, - выходной сигналэлемента ЗАПРЕТ 29 не равен нулю,Выходной сигнал временного селектора 14 поступает на вход индикатора 15, например электрическую лампочку, электрический звонок,Таким образом, в случае поступления с выхода блока 13 управления коротких импульсов, соответствующихнормальному положению груза (фиг.13),временной селектор 14 не срабатывает.и индикация не срабатывает.Для синхронизации работы временного селектора 14 возможна установкаэлемента задержки сигнала элементаНЕ 27, подаваемого на вход элементаЗАПРЕТ 29, Длительность задержки выбирается из условия одновременностиприхода передних фронтов сигналовэлемента НЕ 27 и одновибратора 28на входы элемента ЗАПРЕТ 29.Длительность сигнала Ь, формируемого одновибратором 28, выбираетсяне меньше длительности импульсов,соответствующих нормальному положениюгруза.В случае смещения груза на палубесудна за допустимые пределы на входвременного селектора 14 подаются импульсы, длительность которых большевремени Ь, формируемого одновибратором 28. При этом возможно направленное смещение предмета на палубе судна (фиг.9-12 и 14) или одновременноеизменение масштаба и смещение предмета. В этих случаях срабатывает индикатор 15, по сигналу которого судоводитель получает сигнал тревогидля принятия соответствующего решения.Кроме того, по характеру индикации, например прерывистому или не-прерывному характеру работы звонка,судоводитель может оценить характерперемещения груза (вибрация это илисползание) .Выходной видеосиогнал смесителя 10представляет собой совокупность двухвидеосиогналов. Один из них представ;ляет собой видеосигнал палубы суднас закрпеленным на ней грузом, получаемый с третьего выхода блока 11 (т.е.с выхода видеоусилителя 6), а второй - видеосигнал с выхода блока 13.Выходной видеосигнал смесителя 10через видеоусилитель 7 поступает натретий вход приемной телевизионнойтрубки 2.Таким образом, на экране премной телевизионной трубки 2 будет изображение палубы судна с грузом, причем предметы, перемещение которых превышает допустимые пределы, имеют ярко 5 белую окантовку (может быть не по всему периметру). Площадь окантовки позволяет судоводителю судить о вели" чине смещения груза, а ее несимметрия - о направлении (фиг.11 и 12).При развороте предмета может оказаться ситуация, что его изображение расширится (фиг.15) или сузится (фиг.16). В этом случае окантовка появляется с частотой, в два раза меньшей частоты делителя 9, в связи с тем, что в выходном сигнале блока 13 управления отсутствуют сигналы Г, или. В случае, если перед осветителем установлен светоконтрольный 20 штриховой растр, то в изображении предметов появляются контрастные полосы, шаг которых зависит от шага растра, положения осветителя и положения грузов. Если один из предметов разворачивается по отношению к камере, то помимо светлых полос в контуре иэображения предмета, появляющихся при описанном контроле, появляются дополиительно светлые полосы, вызван-З 0 ные деформацией шагов растров визобажении. Таким образом сигнал о смещении предметов будет больше. Дальнейшее увеличение чувствительности к перемещению можно, обеспечить нане сением на груз светоконтрастных пятен или штрихов, что вызывает появление в изображении муаровых полос при наложении иэображения растра и упомянутых штрихов. 40формула изобретения1. Устройство для определения положения предметов на палубе судна, со" 4 держащее оптически связанные осветитель, фокусирующий объектив и передающую телевизионную трубку, выход которой подключен к входу первого видеоусилителя, приемную телевизион ную трубку, вход которой соединен с выходом второго видеоусилителя, генераторы кадровой и строчной разверток, выходы которых подключены к управляющим входам передающей и приемной телевизионных трубок, блок управления, блок памяти и индикатор, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности идентификации смещенного предмета, оно содержит инвертор видеосигналов, смеситель сигналов, делитель частоты, временной селектор, выход которого подключен к индикатору, и блок коммутации, первый вход которого, соединенный с входом инвертора видеосигналов, подключен к выходу первого видеоусилителя, а второй вход - к выходу инвертора видеосигналов, первый и второй выходы - к входам записи, третий и четвертый выходы - к входам считывания блока памяти, пятый выход - к первому входу блока управления, шестой выход - к первому входу смесителя сигналов и второму входу блока управления, третий вход которого соединен с выходом делителя частоты, четвертый и пятый вхбды - с выходами блока памяти, выход блока управления подключен к входу временного селектора и второму входу смесителя сигналов, выход которого подключен к входу вто" рого видеоусилителя, причем вход делителя частоты соединен с выходом генератора кадровой развертки.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит три элемента ИЛИ, два элемента И и триггер, выходы которого подключены к одним иэ входов элементов И, другие входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, а выходы - с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока управления, первым и пятым входом которого являются входы первого элемента ИЛИ, третьим входом - вход триггера, а вторым и четвертым входом - входы второго элемента ИЛИ.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что временной селек- тоР содержит, элемент НЕ, одновибратор и элемент ЗАПРЕТ, выход которого является выходом временного селектора, а входы соединены соответственно с выходами одновибратора и элемента НЕ, вход которого является входом временного селектора, а выход подключен к входу одновибратора.1269161 Фиг (5 Зонреляенный шщуцныб груз ею даередавщая еелебцааниоюж сж мЩдг, 7 Составитель Т.НичипоровичТехред В.Кадар Корректор С, Черн сно ИИПИ 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,Редактор А.Шандо Заказ 6039/53 Тираж 671Государственного комиделам изобретений и о5, Москва, Ж, Раушс Под ета СС рытий я наб.