Корреляционный измеритель скорости движения изображения поверхности
Иллюстрации
Показать всеРеферат
{i, 7!8786
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 594456 (22) Заявлено 04.09.78 (21) 2661105/18-10 (51) М. Кл.
G 01Р 3/74 с присоединением заявки Ке
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.80. Бюллетень М 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.80 (53) УДК 531.767 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
И, М. Левкин (71) Заявитель (54) КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОР
ДВИЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения скорости движения изображения подстилающей поверхности в фокальной плоскости фотоприемников измерителя ско- 5 рости, например в счетчиках компенсаторов скоростного смаза при аэрофотографировании и т. д.
Известен корреляционный измеритель скорости, содержащий объектив, два прибо- Io ра с зарядовой связью, усилители, коррелятор, экстремальный регулятор, генератор сдвиговых импульсов и регистратор (1).
Недостаток этого измерителя состоит в том, что при его работе не учитывается дви- 15 жение изображения поверхности в фокальной плоскости в направлении, поперечном линии движения измерителя скорости, например, в результате изменения угла крена.
Вследствие этого уменьшается точность из- 20 мерения скорости движения изображения.
Цель изобретения — повышение точности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены после- 26 довательно соединенные датчик угла крена, поворотное устройство и зеркало, причем зеркало имеет оптическую связь с объективом.
На чертеже показана структурная схема ЗО корреляционного измерителя скорости движения изображения.
Измеритель содержит зеркало 1, объектив 2, линейные приборы 3 н 4 с зарядовой связью (ПЗС), усилители 5, 6, коррелятор
7, экстремальный регулятор 8, многофазный генератор 9 сдвиговых импульсов (МГСИ), регистратор 10, датчик 11 угла крена и поворотное устройство 12.
Оптическое изображение движущейся поверхности с помощью зеркала 1 и объектива 2 проецируется на светочувствительную поверхность приборов 3 и 4, Линейный прибор 3 с зарядовой связью состоит пз Л номинальных элементов. Причем первыи номинальный элемент линейного ПЗС 3 является светочувствительным, а остальные затенены. Линейный прибор 4 с зарядовой связью состоит из одного номинального элемента. Выходы линейных приборов
3 и 4 через усилители 5 и 6 соединены с. раздельными входами коррелятора 7, осуществляющего вычисление функции взаимной корреляции входных сигналов. Выход коррелятора 7 через экстремальный регулятор 8 соединен с входом МГСИ 9, который служит для продвижения зарядовых пакетов вдоль линейных приборов с зарядовой связью 3 и 4 с регулируемой скоростью.
7187@
Заказ 2922/8 Изд. № 172 Тираж 1033 Подписное
НПО «Поиск»
Типография, пр. Сапунова, 2
Экстремальный регулятор предназначен для поддержания на своем выходе такого управляющего напряжения, при котором сигнал на выходе коррелятора 7 максимален. Выход МГСИ 9 соединен также с входом регистратора 10 скорости. Датчик 11 угла крена предназначен для определения угла крена. Выход датчика угла крена сосдинен с входом поворотного устройства 12, которое имеет механическую связь с зеркалом. Поворотное устройство предназначено для изменения положения зеркала относительно объектива.
Корреляционный измеритель скорости движения изображения работает следующим образом.
Изображение подстилающей поверхности отражается от зеркала 1 и через объектив
2 попадает на светочувствительную поверхность линейных ПЭС 3 и 4. В зависимости от скорости движения подстилающей поверхности один и тот же участок изображения за счет разнесения ПЗС 3 и 4 по базе попадает на светочувствительную поверхность в различные моменты времени, причем на номинальный элемент линейного
ПЗС 3 раньше, чем на одноэлементный
ПЗС 4. С увеличением скорости движения этот временной интервал уменьшается, при уменьшении скорости — увеличивается.
Время задержки видеосигнала в линейном
ПЗС 3 обратно пропорционально частоте сдвиговых импульсов и пропорционально числу его номинальных элементов. Изменением частоты следования сдвиговых импульсов решается задача увеличения или уменьшения временного сдвига между выходными сигналами ПЗС 3 и 4. Видеосигналы с выходов линейных приборов с зарядовой связью усиливаются усилителями
5 и 6 и поступают на раздельные входы коррелятора 7.
Экстремальный регулятор 8 так управляет частотой следования сдвиговых импульсов МГСИ 9, что сигнал на выходе коррелятора 7 максимален. Прп этом условии на
5 выходе линейных ПЗС 3 и 4 видеосигналы одинаковы. Регистратор 10 скорости по частоте следования сдвиговых импульсов вычисляет скорость движения изображения в фокальной плоскости фотоприемников.
10 Вследствие изменения угла крена может оказаться, что точка изображения поверхности, принятая линейным ПЗС 3, может не попасть на ПЗС 4. В этом случае вырабатывается ложный сигнал на поиск экст15 ремума корреляционной функции. Датчик угла крена определяет угол крена и вырабатывает управляющий сигнал для поворотного устройства 12. Поворотное устройство 12 так управляет положением зеркала
20 1, что на линейный ПЗС 4 через определенный промежуток времсни попадал тот же сигнал, что и на ПЗС 3, Таким образом, точность измерений скорости движения изображения корреляционным измерителем
25 скорости повышается.
Формула изобретения
30 Корреляционный измеритель скорости движения изображения поверхности по авт. св. № 594456, отл и ч а ющий с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен зеркалом, установленным между объ35 ективом и поверхностью, поворотным устройством, связанным с зеркалом, и датчиком угла крена, выход которого соединен поворотным устройством.
Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 594456, кл. G 01 P 3/54, 1976 (прототип).