Способ определения параметров движения изображения со случайным распределением яркостей

Способ определения параметров движения изображения со случайным распределением яркостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ"Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1i) 588547

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.05.76 (21) 2367222/18-23 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78 Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описан.:„ : 01.02.(8 (51) M. Кл G 066 9/00

Государственный комитет

Совете Министров СССР ло лелем изобретений и открытий (53) УДК 681.333:519. .2(088.8) (72) Авторы изобретения

H. И. Назаров и В. В. Сбродов

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ

ИЗОБРАЖЕН ИЯ СО СЛУЧАЙ Н Ъ|М РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ

ЯРКОСТЕЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники, применяемой для измерения параметров движения, и может быть использовано при создании автономных систем навигации летательных и плавательных аппаратов относительно подстилающей поверхности или неподвижной среды, устройств для бесконтактного измерения параметров движущихся сред.

Известен способ измерения параметров движения изображения со случайным распределением яркостей, заключающийся в фиксировании измерительной базы строками, разнесенными на величину кадра, запоминании строчных сигналов, нахождении функции взаимной корреляции между сигналами базовых строк и между первым запомненным строчным сигналом и последующими, разделенными с первым кадровым периодом, фиксировании момента появления экстремума корреляционной функции в кадровом периоде, сдвиге второго строчного сигнала на величину интервала задержки экстремума корреляционной функции в кадровом периоде, фиксировании момента появления экстремума корреляционной функции в строчном периоде и нелинейном преобразовании интер валов задержки в выходные сигналы — скорость движения и угол сноса изображения (1).

Недостатком известного способа является невозможность определения угла поворота при перемещении изображения, информация о котором необходима для надежной и точной работы автономных навигационных систем летательных и плавательных аппаратов.

Для обеспечения возможности измерения угла поворота изображения при одновременном определении его угла сноса предлага)и емым способом вторую базовую строку вращают вокруг ее центра, периодически перемещают центр вращения по линии, фиксируют моменты появления экстремума корреляционной функции в линейном периоде и в периоде

15 вращения и преобразуют первый полученный временной интервал нелинейно, а второй линейно в выходные сигналы — угол сноса и угол поворота изображения.

На фиг. 1 показана картина сканирования движущегося изображения; на фиг. 2 — блоксхема устройства, реализующего описываемый способ.

Изображение сканируется начальной строкой Ао и измерительной строкой А;„вращающейся вокруг своего центра, который с постоянной скоростью периодически перемещается по прямой В, отстоящей от начальной строки на кадровое расстояние К.

588547

Таким образом, второй базовый измерительный участок сканируется набором строк

А к, А к". Ак, центры которых расположены на прямой В длиной L, причем индекс К характеризует угол поворота измерительной строки и изменяется от 1 до и.

Устройство, реализующее описываемый способ, состоит из коррелятора 1, выполненного на регистрах 2 и 3, поразрядной схеме перемножения 4, автоматическом центрирующем устройстве 5 и сумматоре б выходных сигналов схемы перемножения 4, выход которого соединен с указателем 7 экстремума взаимной корреляционной функции, подключенным к блоку 8 выделения момента появления экстремума и преобразования временных интервалов в выходные сигналы.

Сигнал сканирования строки Ао синхронно записывают в регистр 2, где он хранится на цикле измерения (кадровый период) . Сигналы сканирования последовательности строк

А;, синхронно записывают в регистр 3, причем всякая последующая строка выталкивает предыдущую. В сумматоре б суммируют результаты поразрядного перемножения значений одноименных разрядов обоих регистров.

Таким образом, находят величину, пропорциональную взаимной корреляционной функции двух реализаций изображения. Указатель 7 выдает импульс в момент появления экстремума, преобразуемый в блоке 8 в выходные сигналы, соответствующие определяемым параметрам движения изображения.

При движении изображения без поворота перпендикулярно направлению линии В появление экстремума взаимной корреляционной функции возможно лишь в середине линейного периода L, когда считывается строка А,ч.

При другом направлении движения осуществляется автоматическое центрирование реализаций в линейном периоде при записи их в регистр 3 коррелятора, в результате которого получают момент появления экстремума взаимной корреляционной функции в линейном периоде, являющейся мерой тангенса угла а сноса изображения.

Знак угла сноса определяется по направлению смещения экстремума относительно середины линейного периода.

При движении изображения с поворотом реализации изображений начальной и измерительной строк окажутся сдвинутыми в перио5

50 де вращения друг относительно друга. Поэтому необходимо центрирование реализаций в периоде вращения, осуществляемое центрирующим устройством 5, в результате чего получают момент появления экстремума взаимной корреляционной функции в периоде вращения, Длительность соответствующего временного интервала в периоде вращения пропорциональная углу р поворота изображения, знак которого определяется по направлению смещения экстремума относительно окончания цикла развертки вращения.

Использование способа определения параметров движения изображения со случайным распределением яркостей обеспечивает измерение времени транспортного запаздывания, угла сноса и угла поворота при перемешении изображения, что позволяет повысить точность и надежность работы автономных систем навигации летательных и плавательных аппаратов.

Формула изобретения

Способ определения параметров движения изображения со случайным распределением яркостей, включающий фиксирование измерительной базы строками, разнесенными на величину кадра, запоминание строчных сигналов, нахождение функции взаимной корреляции между сигналами базовых строк и между первым строчным запомненным сигналом и последующими, разделенными с первым кадровым периодом, фиксирование момента появления экстремума корреляционной функции в кадровом периоде и нелинейное преобразование полученного временного интервала в выходной сигнал, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения угла поворота изображения при одновременном определении его угла сноса, вторую базовую строку вращают вокруг ее центра, периодически перемещают центр вращения по линии, фиксируют моменты появления экстремума корреляционной функции в линейном периоде и в периоде вращения и преобразуют первый полученный временной интервал нелинейно, а второй линейно в выходные сигналы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Ко 37889б, кл.

G 06G 9/00, 1971.

588547,4н фар ) Уиг 2

Составитель T. Андреева

Техред А. Камыш ни ко в а Корректор Н. Федорова

Редактор И. Марголис

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2915/17 Изд. ¹ 1043 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий

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