Устройство для измерения перемещения объектов

Устройство для измерения перемещения объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее последовательно соединенные передающую телевизионную камеру, предусилитель видеоконтрольный блок, генераторы кадровой развертки (ГКР) и генератор строчной развертки (ГСР), первые выходы которых подключены к входам разверток передающей телевизионной камеры, формирователь сигнала начала измерений (ФСНИ), выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом ГКР и объединен с первым входом селектора строк, информационные выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока-корреляции , второй вход которого соединен с выходом предусилителя, генератор тактовых импульсов (ГТИ), выход которого подключен к третьему и четвертому входам блока корреляции, второй ключ, первый вход которого соединен с выходом управления селектора строк, а выход - с пятым входом блока корреляции и первым входом первого выходного триггера, блок определения экстремума, выход которого подключен ко второму входу первого выходного триггера и первому входу второго выходного триггера, второй вход которого соединен с выходом ГСР и объединен с вторым входом селектора строк, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измepeни i при вибрациях передающей телевизионной камеры, введены (п-1) блоков корреляции , п-генераторов эталонных сигналов , последовательно соединенные коммутатор, блок сравнения, преобразователь , первый усилитель, блок задержки, второй усилитель и сумма .тор-нормализатор, выход которого подключен к входу блока определений экстремума и второму входу блока (П сравнения, а также синхрогенератор, выходы которого пбдключены к синхровходам коммутатора и блока задержки, и блок управления, выходы которого соединены с входами управления видеоконтрольного блока, передающей телевизионной камеры и ФСНИ, выход кото4 рого подключен к входам ГТИ, синхрЬсл генератора и п генераторов эталонных N сигналов, выходы которых соединены с шестыми входами соответствующих блоков корреляции, при этом объединены соответственно первые, вторые, третьи, четвертые и пятые входы всех блоков корреляции, их выходы подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго усилителя , а вылсд блока задержки соединен с вторым входом первого усилителя , а дополнительный выход ФСНИ с входом запуска ГКР и ГСР.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зю H 04 N 7/18

В(.ЕСОИЗЫ Я

ЕАТЕЙТИ- е

««1

Т1. g fj gg gj +q с1

ij иииетиа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3434564/18-09 (22) 11,05,82 (46) 30.09.83. Бюл. 36 (72) 6.Ф. Тихонов, Д.П, Ракчеев и A.A, Викин (53) 621.397.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 569053, кл. H 04 N 7/18, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

N 563743, кл. H 04 N 7/ 18, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее последовательно соединенные передающую телевизионную камеру, предусилитель

% видеоконтрольный блок, генераторы кадровой развертки (ГКР) и генератор строчной развертки (ГСР), первые выходы которых подключены к входам разверток передающей телевизионной камеры, формирователь сигнала начала измерений (УСНИ), выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом ГКР и объединен с первым входом селектора строк, информационные выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока корреляции, второй вход которого соединен с выходом предусилителя, генератор тактовых импульсов (ГТИ), выход которого подключен к третьему и четвертому входам блока корреляции, второй ключ, первый вход которого соединен с выходом управления селектора строк, а выход - с пятым входом блока корреляции и первым входом первого выходного триггера, блок определения

„„SU„„1045411 A экстремума, выход которого подключен ко второму входу первого выходного триггера и первому входу второго выходного триггера, второй вход которого соединен с выходом ГСР и объединен с вторым входом селектора строк, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений при вибрациях передающей телевизионной камеры, введены (и-1) блоков корреляции, и -генераторов эталонных сигналов, последовательно соединенные коммутатор, блок сравнения, преобразователь, первый усилитель, блок задержки, второй усилитель и сумма.тор-нормализатор, выход которого подключен к входу блока определения экстремума и второму входу блока сравнения, а также синхрогенератор, выходы которого пЬдключены к синхровходам коммутатора и блока задержки, и блок управления, выходы которого соединены с входами управления видеоконтрольного блока, передающей телевизионной камеры и ФСНИ, выход которого подключен к входам ГТИ, синхрЬгенератора и и генераторов эталонных сигналов, выходы которых соединены с шестыми входами соответствующих блоков корреляции, при этом объединены соответственно первые, вторые, третьи, четвертые и пятые входы всех блоков корреляции, их выходы подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго усилителя, а выход блока задержки сое- динен с вторым входом первого усилителя, а дополнительный выход ФСНИ с входом запуска ГКР и ГСР.

10454

Изобретение относится к технике телевидения и может использоваться .для дистанционного автоматического измерения перемещения наблюдаемых контрастных изображений.

Известно устройство селекции движущихся объектов, содержащее последовательно соединенные блок передающей телевизионной трубки, видеоусилитель, фазоинвертор, коммутатор, блок задержки, усилитель считывания и видеоконтрольный блок, причем выход видеоусилителя соединен также с вторым входом коммутатора jI 1.

Однако это устройство не может определять величину перемещения объекта при работе передающей телевизион- . ной трубки на подвижном основании (например при вибрации).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения перемещения объектов, содержащее последовательно соединенные передающую телевизионную камеру, предусилитель и видеоконтрольный блок, генераторы кадровой и строчной разверток (ГКР и ГСР), первые выходы которых подключены к входам раэверток передающей телевизионной камеры, генератор сигнала начала измерений (ГСНИ), выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом ГКР и объединен с первым входом селектора строк, информационные выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока корреляции, второй вход которого соединен с выходом предусилителя, генератор тактовых импульсов (ГТИ), вы40 ход которого подключен к третьему и четвертому входам блока корреляции, второй ключ, первый вход которого соединен с выходом управления селектооа строк, второй - через триггер

45 к выходу первого ключа, а выход - к пятому входу блока корреляции и первому входу первого выходного триггера, блок определения экстремума, вход которого соединен с выходом блока корреляции, а выход к второму вхОду первого выходного триггера и первому входу второго выходного триггера, второй вход которого подключен к второму выходу ГСР и объединен с вторым входом селектора строк (2 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения перемещений объекта при вибрациях основания передающей телевизионной камеры.

Цель изобретения - повышение точности измерения перемещения объекта при вибрациях передающей телевизионной камеры.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения перемещения объекта, содержащее последо" вательно соединенные передающую телевизионную камеру, предусилитель и видеоконтрольный блок, генераторы кадровой развертки (ГКР) и генератор строчной развертки (ГСР), первые выходы которых подключены к входам разверток передающей телевизионной камеры, формирователь сигнала начала измерений (ФСНИ), выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом ГКР и объединен с первым входОм селектора строк, информацион" ные выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока корреляции, второй вход которого соединен с выходом предусилителя, генератор тактовых импульсов (ГТИ), выход которого подключен к третьему и четвертому входам блока корреляции, второй ключ, первый вход которого сое" динен с выходом управления селектора строк,а выход - с пятым входом блока корреляции и первым входом первого выходного триггера, блок определения экстремума, выход которого подключен к. второму входу первого выходного триггера и первому входу второго выходного триггера, второй вход которого соединен с выходом ГСР и объединен с вторым входом селектора строк введены (и-1) блоков корреляции, генераторов эталонных сигналов, последовательно соединенные коммутатор, блок сравнения, преобразователь, первый усилитель, блок задержки, второй усилитель и сумматор.-нормализатор, выход которого подключен к входу блока определения экстремума и второму входу блока сравнения, а также синхрогенератор, выходы которого подключены к синхровходам коммутатора и блока задержки, и блок управления, выходы которого соединены с входами управления видеоконтрольного блока, передающей телевизионной камеры и

ФСНИ, выход которого подключен к входам ГТИ, синхрогенератора и 0. re5411 4 рия движущейся точки В изображения (составляющие векторы S u S соотZ ветственно), которая последовательно пересекает и-ю строку 34 и (и+р+)строку 35 кадрового растра 36 под углом о . Время появления экстремума

ВКФ видеосигнала и эталонного си.гнала соответственно обозначено э 1t

Расстояние между строками и и (п+р+) в момент появления экстремума обозначено размером А. Положение экстремума ВКФ в строке определяется смещением S oáüåêòà вдоль строки, пропорционального временному смещению а положение в цикле измерениясмещением S объекта между строками

34 и 35, пропорционального временному смещению . В каждом. цикле работы устройство определяет смещение 5 и S„. По сигналу начала измерения начинается построчная развертка в телевизионном блоке 1 с помощью генераторов 3 и 4 кадровой и строчной разверток, запускается синхрогенератор

26, генераторы 28 эталонных сигналов и генератор 12 тактовых импульсов, Кадровый импульс при наличии разрешающего сигнала с формирователя 7 сигнала начала измерения открывает первый ключ 13. Сигнал первого ключа

13 и сигнал селектора 8 строк комму" тирует второй ключ !4. Второй ключ

14 коммутирует ключи 18 и 19 и перебрасывает первый выходной триггер t0, формируя начало цикла времени

Входной видеосигнал поступает через

Ф предусилитель 6 в каждом из и блоков

29-32 корреляции, где вычисляется

ВКФ видеосигнала и эталонных сигналов генераторов 28, соответствующих определенным параметрам вибраций. С помощью коммутатора 27 по сигналам синхрогенератора 26 происходит предварительный опрос всех и блоков корреляции и в сумматоре-нормализаторе

23 осуществляется вычисление среднего значения отношения правдоподобия

Л В блоке 24 сравнения выполненном как функциональный преобразователь, сравнивается среднее отношение Л с отношением в каждом из блоков корреляции и с помощью блока 25 задержки, работа- которого синхронизирована с работой коммутатора 27 и второго усилителя 21, происходит либо усиление, либо ослабление сигнала

n-ro блока корреляции в зависимости от результата сравнения из блока 24.

Обратная связь на первый усилитель

3 104 нераторов эталонных сигналов, выходы которых соединены с шестыми входами соответствующих блоков корреляции, при этом объединены соответственно первые, вторые, третьи, четвертые и пятые входы всех блоков корреляции, их выходы подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго усилителя, выход блока задержки соединен с вто- 10 рым входом первого усилителя, а допол нительный выход ФСНИ - с входами запуска ГКР и ГСР, На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма выбора экстремумов взаимно корреляционной функции (ВКФ).

Устройство содержит телевизионный блок 1, состоящий из передающей теле- 20 визионной камеры 2, генераторов 3 и 4 кадровой и строчной разверток, видеоконтрольного блока 5, предусилителя 6, формирователя 7 сигнала начала измерения, селектор 8.строк, 25 элемент ИЛИ 9, выходные триггеры 10 и 11, генератор 12 тактовых импульсов, первый и второй ключи 13 и 14 соответственно, блок 15 определения экстремума, ключи 16-19, коррелятор 20

30 второй усилитель 21, первый усилитель 22, сумматор-нормализатор 23, блок 24 сравнения, блок 25 задержки, синхрогенератор 26, коммутатор 27, генераторы 28 эталонных сигналов, блоки 29-32 корреляции, блок 33 управления, Устройство работает следующим образом.

После подачи сигнала с блока 33 уг.равления из телевизионного блока 1 поступают сигналы строчных и кадровых импульсов, сигнал начала измерения и видеосигнал. Продвижение информации в блоках корреляции обеспечивают импульсы генератора 12, Управление записью и продвижение информации в блоках корреляции осуществляют ключи 16-19, Ключи 16 и 17 управляются сигналом элемента ИЛИ 9, который подклчен к выходам и+р+ i (1= 0,1, ...,к) строк селектора 8 строк. Управление ключами 18 и 19 и первым выходным .триггером 10 осуществляется выходом и-й строки селектора 8 строк и выходом первого ключа 13 через вто- ,рой ключ 14.

Суммарным вектором S (фиг. 2) представлена "спрямленная" траекто3 1045

22 ускоряет процесс адаптации, увели- чивая коэффициент усиления для про- хождения сигнала, .снимаемого с блока, корреляции с наибольшим Л . После К тактов адаптации в схеме будет рабо- . 5 тать по существу лишь один из блоков корреляции, настройка генератора эталонного сигнала, подключенного к которому, будет наиболее близка к истинному значению параметров раз" мытия, При достижении A максимума срабатывает блок 15 определения экстремума. Его выходной сигнал воз" вращает первый выходной триггер 10 в исходное состояние, заканчивая тем

cBMblM формирование времени ь. Тот же сигнал возбуждает второй выходной триггер 11, который формирует время

411 строчного периода., .сброс выходного триггера 11 осуществляется строчными импульсами. Выделение, привязка в кадре и восстановление строк осуществляется с помощью строчных и кадровых импульсов, поступающих на селектор 8 строк.

Таким образом, введение в устройст- во новых отличительных признаков непосредственно позволяет обнаружить различный из"за вибраций сигнала объекта и адаптировать устройство на вибрацию с определенными параметрами, что позволяет более точно измерить перемещение объекта. При этом эффективность адаптации с увеличением размытия (в определенных пределах) возрастает, 1045411

1045411

Sgsty 8

Составитель В. Максимова

РедактоР Е. Папп ТехРед B.Далекорей Корректор М.Демчик

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7576/60

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

36

1

I л !