Устройство для определения координат экстремума яркости объекта

Устройство для определения координат экстремума яркости объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЭКСТРЕМУМА ЯРКОСТИ ОБЪЕКТА, содержащее двухкоординатный фотопреобразователь, отклоняющая система которого соединена с выходами соответствующих интеграторов, и генератор квадратурных напряжений, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия устройства, оно йЯйЛйОТЕЯд содержит дифференцирующий элемент,, вход которого соединен с сигнальным выходом фотопреобразователя, и модулятор скорости , входы которого подключены к генератору квадратурных напряжений и к выходу дифференцирующего элемента, а выходы соединены с входами соответствующих интеграторов . 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модулятор скорости выполнен в виде аналоговых умножителей, первые входы которых являются одними из входов модулятора , вторые объединены и являются его другим входом, а выходы - выходом. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модулятор скорости состоит из двухсторонних ограничителей, одни входы которых являются входами модулятора, дру (Л гие подключены к соответствующим выходам парафазного усилителя, а выходы двухсторонних ограничителей являются выходами модулятора. сд to СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,.Я0„„1152005 А

G 06 К 9/36; Н 04 N 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / a 9,,„„„

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЭКСТРЕМУМА ЯРКОСТИ ОБЪЕКТА, содержащее двухкоординатный фотопреобразователь, отклоняющая система которого соединена с выходами соответствующих интеграторов, и генератор квадратурных напряжений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно (:д

b3

CO

CO (д

ôèã. 7 (21) 3566182/24-24 (22) 14.03.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) В. С. Чернышев и Е. И. Ковригин (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектрони(53) 681.327.12 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 344469, кл. G 06 К 9/16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 160777, кл. Н 04 N 1/04, 1964 (прототип). содержит дифференцирующий элемент,. вход которого соединен с сигнальным выходом фотопреобразователя, и модулятор скорости, входы которого подключены к генератору квадратурных напряжений и к выходу дифференцирующего элемента, а выходы соединены с входами соответствующих интеграторов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модулятор скорости выполнен в виде аналоговых умножителей, первые входы которых являются одними из входов модулятора, вторые объединены и являются его другим входом, а выходы — выходом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модулятор скорости состоит из двухсторонних ограничителей, одни входы Q которых являются входами модулятора, другие подключены к соответствующим выходам парафазного усилителя, а выходы двухсторонних ограничителей являются выхо- (. дами модулятора.

1152005

Изобретение относится к области фотоэлектронных следящих автоматических систем и может быть использовано в системах автоматического контроля и измерения параметров светящихся объектов.

Известно устройство для определения координат экстремума яркости объекта, определяющее координаты центра точечных светящихся объектов путем крестообразного сканирования апертурой фотоприемника по изображению объекта (1).

Однако в данном устройстве координаты центра объекта могут и не совпадать с его экстремумом яркости и, кроме того, устройство может работать только по точечному объекту.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, включающее двухкоординатный фотопреобразователь мгновенного действия (например, диссектор) с отклоняющей системой по координатам Х и У, генератор квадратурных напряжений, два фазовых детектора, выходы которых соединены с входами соответствующих интеграторов, а выходы последних — с отклоняющей системой фотопреобразователя (2).

В известном устройстве сигнал, корректирующий и выводящий кружок, описываемый апертурой луча, на максимум яркости, получается на основе фазового метода (используя напряжения, задающие апертуре движение по окружности, и разность напряжений видеосигналов при прохождении апертурой участков изображения объекта с различной яркостью). Процесс определения экстремума яркости в устройстве заканчивается, когда окружность, описываемая апертурой, занимает на изображении объекта соответствующую ее диаметру изофоту (линия равной яркости) и центр этой окружности принимается за экстремум (максимум) яркости.

Однако это справедливо только при симметричном распределении яркости относительно экстремума (т. е. когда изофоты представляют концентрические фигуры). В противном случае получается ошибка в определении экстремума, которая тем больше, чем больше диаметр сканирующей скорости. Искажать ее форму или уменьшать диаметр (т. е. исходные напряжения, управляющие апертурой) до размеров, близких к диаметру апертуры, в известном устройстве нельзя — нарушится работа фазовых детекторов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности устройства по определению координат экстремума яркости независимо от формы ее распределения на изображении объекта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее двухкоординатный фотопреобразователь, отклоняющая система которого соединена с выходами соответствующих интеграторов, и генератор квадратурных напряжений, содержит дифференцирующий элемент, вход которого соединен с сигнальным выходом фотопреобразователя, и модулятор скорости, входы которого подключены к генератору квадратурных напряжений и к выходу дифференцирующего элемента, а выходы соединены с входами ссютветствующих интеграторов.

При этом модулятор скорости выполнен в виде аналоговых умножителей, первые входы которых являются одними из входов модулятора, вторые объединены и являются его другим входом, а выходы — выходом.

Модулятор скорости состоит из двухсторонних ограничителей, одни входы которых являются входами модулятора, другие подключены к соответствующим выходам парафазного усилителя, а выходы двухсторонних ограничителей являются выходами модулятора.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг.,2 — изображение объекта в пространстве трех измерений (Х,У, Z, где Z — характеризует яркость точки на фотокатоде, имеющей координаты Х, Y).

Устройство содержит генератор 1 квадратурных напряжений, модулятор 2 скорости, интеграторы 3 и 4, фотопреобразователь 5 с отклоняющей системой и дифференцирующий элемент 6.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства положение апертуры луча фотопреобразователя (ФП)

5 на фотокатоде, где спроецировано изображение объекта (фиг. 2), определяется выходными напряжениями интеграторов 3 и 4.

Предположим, что в момент включения апертура луча заняла место в точке А на изображении объекта. Возникающий при этом скачок напряжения видеосигнала дифференцируется элементом 6 и проходит на управляющий вход модулятора 2, что вызывает появление на его выходах гармонических сигналов от генератора 1. Входное напряжение интегратора определяет скорость изменения выходного напряжения. Следовательно, в данном случае входные напряжения на интеграторах 3 и 4 или выходные напряжения блока 2 определяют скорость движения сканирующего луча, поэтому блок

2 назван модулятором скорости.

Управление скоростью движения луча осуществляется через управляющий вход.

Модулятор 2 выполнен, например, в виде двух аналоговых умножителей, одни входы которых соединены вместе, образуя управляющий вход. Амплитуды квадратурных гармонических напряжений на выходах моду1152005

Фиг. 2

Составитель Т. Ничипорович

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

За каз 2327/40 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4 лятора 2 определяются величиной его управляющего напряжения, пропорционального производной видеосигнала, т, е. изменением яркости при движении апертуры луча ФП 5 по изображению объекта (фиг. 2)

Эти напряжения, пройдя интеграторы 3 и 4 уменьшаются пропорционально коэффициенту передачи интеграторов и задают сканирующей апертуре луча круговое движение с м ы и мет ом. ал мда р

Вследствие того, что апертура луча находится на участке изображения с непостоянной яркостью, меняются величина и знак производной видеосигнала, которые определяют диаметр кругового движения и направление его перемещения.

Если, например, луч в течение одного полупериода движется так, что яркость возрастает, а в течение второго — уменьшается, то на выходе интегратора, соответствующего координате, по которой происходит изменение яркости, образуется приращение постоянной составляющей напряжения, которое смещает луч в сторону возрастания яркости (к ее экстремуму — максимуму или минимуму, в зависимости от знака управляющего сигнала). На выходе другого интегратора приращения напряжения не образуется.