Способ измерения линейного размера изображения с помощью фотоэлектрического прибора с зарядовой связью

Способ измерения линейного размера изображения с помощью фотоэлектрического прибора с зарядовой связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения при снижении погрешности от фазового сдвига при применении фотоэлектрического прибора с зарядовой связью. Для достижения цели координата границы изображения считывается с ближайшего выхода ФПЗС, т.е. зарядовый пакет, соответствующий границе изображения, испытывает число переносов N&ast;98N<SB POS="POST">P</SB>, где N- число фоточувствительных элементов

P- фазовый сдвиг. 3 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И> (1! 4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СОИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4119595/24-28 (22) 23,06.86 (46) 30.11.89. Бюл. В 44 (72) В.А,Арутюнов и О,В.Сорокин (53) 531.71(088.8) (56) Прибор ФПЗС Л. Техническое описание и инструкция по эксплуатации

ОРЗ.369.007 ТО. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО РАЗМЕРА ИЗОБРАЖЕНИЯ С ПОМОЩЬИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИБОРА С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬ!(1 (57) Изобретение относится к измериИзобретение относится к измерительной технике, а именно к линейным фотоэлектрическим приборам, и может быть использовано в системах обнаружения, передачи и анализа изображений, Цель изобретения - повышение точности измерения при снижении погрешности от фазового сдвига при применении фотоэлектрического прибора с зарядовой. связью (ФПЗС).

На фиг,1 приведена блок-схема прибора для осуществления способа; на фиг,2 — электрическая схема прибора; на фиг.3 — схема связей фотоэлектрического прибора с внешними устройствами.

Прибор содержит регистр 1, детекторы 2, 3 заряда, выходные усилители

4 и 5, фазные шины 6, 7 и 8, детекторы заряда (электроды 9 и 10), шины

11 барьерных электродов, шины 12 установочного напряжения, стоки 13 и

14, шины 15 нагрузочных транзисторов, шины 16 транзисторов сброса, выходные шины истоковых повторителей (выходных усилителей 17 и 18).

2 тельной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения при сникении погрешности от фазового сдвига при применении фотоэлектрического прибора с зарядовой связью. Для достижения цели координата границы иэображения считывается с ближайшего выхода ФПЗС, т.е. зарядовый пакет, соответствующий границе иэображения, испытывает число переносов и <(N1„ где N — число фоточувствительных элементов; р — фазовый сдвиг. 3 ил. с

Ж

Схема подключения прибора содержит генератор 19 управляющих напряжений, линейный фотоэлектрический прибор, 20 с зарядовой связью, коммутатор 21, компаратор 22, вычислительное средство 23.

Способ реализуется следующим обра- ® зом. Сп фотоны проецируемого на прибор . иэображения генерируют заряды, которые накапливаются в его фоточувствительных элементах, Функцию фоточувствительных элементов могут выполнять элементы регистра 1 или другие элементы, например фотодиоды, иэ которых накопленные заряды переводят в аналоговый регистр !. Из регистра 1 заряды для считывания перемещают к детектору 2 или 3 зарядов. Напряжение, индуцируемое зарядами на детекторах 2 и 3, передается к выходным усилителям 4 и 5 соответственно. Направление переноса зарядов по регистру 1 зависит от порядка следования фаэ тактового напряжения, подаваемого на фазные

1525456 шины 6, 7 и 8, Изменение порядка следования фаз на обратный меняет направление переноса зарядов по регистру 1 на противоположное Детекторами 2 и 3 зарядов служат "плавающие" электроды

9 и IO вместо них "плавающие" р-ипереходы, экранируемые от наводок электродами, присоединенными к шине

11. Электроды, присоединенные к шине

12, через которую подают питающее напряжение к выходным усилителям 4 и 5, также служат для экранировки "плавающих" электродов 9 и 10. Сброс зарядов детектирования производят в стоки

13 и 14. Напряжение, которое индуцируют заряды, проходящие под электродами 9 и 10, поступает от них соответственно на затвор транзистора, ко.торые вместе с нагруэочными транзисто-20 рами образуют истоковые повторители, т.е. выходные усилители 17 и 18. Шина

IS служит для подводки постоянного напряжения к затворам нагрузочных транзисторов выходных усилителей 17 и 18. 25

Шина 16 служит для подводки импульсных отпирающих напряжений к транзисторам сброса выходных усилителей 17 и 18 через которые на электроды 9 и

l0 периодически между циклами строчной развертки поступает установочное напряжение, которое затем остается

"плавающим" Выходное напряжение снимают через шины 17 и 18, Фазные напряжения вырабатывает генератор управляющих напряжений 19 и подает .их на шины Ь, 7 и 8 линейного фотоэлектрического прибора с зарядовой связью 20. После каждого цикла строчной развертки генератор 19 40 меняет последовательность фаз на шинах 6, 7 и 8 на противоположную и тем самым менят на противоположное направление переноса зарядов по регистру 1, Напряжение с обоих выходов 17 45 и 18 линейного прибора с переносом заряда 20 поступает на коммутатор 21.

Коммутатор 21 управляемый синхроимпульсами с генератора 19, переключает выходы 17 и 18 на общий вывод после каждого цикла строчной развертки соответственно направлению переноса зарядов по регистру 1.

Выходное напряжение с коммутатора

21 поступает на компаратор 22, который пропускает на свой выход только те

55 импульсы выходного напряжения, которые выше установленного уровня, и тем самым соответствуют тем фоточунствнтельным элементам прибора 20, на которые попадает изображение детали, Эти импульсы с выхода компаратора 22 передаются в вычислительное средство

23, В вычислительное средство 23 вводят также тактовые импульсы с генератора 19 управляющих напряжений. Вычислительное средство 23 производит подсчет тактовых импульсов от нача ла каждого цикла строчной развертки до поступления на его вход первого импульса выходного напряжения, пропущенного компаратором 22 с прибора

20, после чего вычислительное средство 23 запирает компаратор 22 до начала очередного цикла строчной развертки. В результате в вычислительное средство 23 поступают сигналы только от тех фоточувствительных элементов, на которые приходятся края светового изображения, т.д. при переносе зарядов налево — по регистру 1 от соответствующего правому краю, а при переносе зарядов направо — по регистру 1 от соответствующего левому краю.

При каждом периоде тактового напряжения в регистре 1 происходит сдвиг зарядов на один его элемент. Пусть

N — число элементов в регистре; mчисло тактовых импульсов, отсчитанных вычислительным средством 23 при переносе зарядов по регистру 1 направо

n - -то же, при переносе зарядов налево, т.е. в двух последовательных циклах строчной развертки.

Поэтому величина N-и-ш представит число элементов, занятых световым изображением, т.е, дает размер иэображения в определенных единицах, При этом исключаются из подсчетов все импульсы выходного напряжения с ФПЗС, соответствующие внутренней области светового изображения, Значение N a также значение 1 — шага фоточувствительных элементов, необходимые для вычисления разности N-п-ш, а затем линейного размера изображения L=

=(Я-п-а)1, предварительно вводят в программу вычислительного средства

23.

Формула изобретения

Способ измерения линейного размера изображения с помощью фотоэлектрического прибора с зарядовой связью, заключающийся в однострочном считыва5 152545 нии иэображения фотоэлектрическим прибором с зарядовой связью с регистром и двумя устройствами съема выходного сигнала на каждом иэ концов регист5 ра, регистрации номеров фоточувствительных элементов, соответствующих зафиксированным импульсам выходных сигналов от границы изображения, о т л ич ающий с я тем, что, с целью ð повышения точности измерений, в одном периоде строчного сканирования фиксируют первый импульс выходного сигнала от границы изображения, а затем меняют направление строчного сканиро- 15 вания на противоположное и в следующем периоде строчного сканирования также фиксируют первый импульс выходного сигнала от границы, а размер L изображения определяют по формуле

L (N -n)1, где N — число фоточувствительных элементов в строке прибора;

m,n — порядковые номера элементов, зафиксировавиих первые импульсы;

1 — шаг фоточувствительных элементов.

Фиа2

1525456

Составитель Е.Глазкова

Редактор N.Êåëåèåø Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 7208/32 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101