Устройство для определения скоростиперемещения об'ектов

Устройство для определения скоростиперемещения об'ектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

+»

I (f е сг.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 181079 (21) 2834702/18-10 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 150681. Бюллетень 22

Дата опубликования описания 1506,81 (51)М. Кл.

G 01 P 3/481

H 04 N 7/18

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений . и открытий (53) УДК 621. 317..39:581.7 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ПЕРЕМЕЦЕНИЛ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к технике телевидения, а именно к устройствам для измерения скорости перемещения объектов и может быть использовано в различных областях техники, в частности в биологии для автоматического измерения перемещений контрастных биообъектов.

Известны устройства (используемые при исследованиях, связанных с распознаванием образов движущихся объектов), имеющие ЭВI или аналогичные сложные системы, которые вычисляют координаты точек движущихся объектов и производят расчет скорости 15 движения $1).

Однако такие устройства требуют специального программирования, большого машинного времени, большой избыточности информации, вводимой в па- 20 мять ЭВМ или подобную систему.

Известно также устройство для определения скорости перемещения объектов, содержащее телевизионную передающую камеру, первый вход которой сое- 25 динен с первым выходом блока управления, а второй — с выходом датчика экспонирования через блок экспонирования, при этом второй выход датчика экспонирования подключен ко входу З9 блока управления, а выход телевизионной передающей камеры соединен с первыми входами блока измерения площади и блока количества объектов, вторые входы которых подключены ко второму выходу блока управления, а их выходы соединены с индикаторным блоком через арифметический блок, подключенный ко второму выходу блока экспонирования. Данное устройство позволяет определить среднюю скорость движения нескольких объектов 1.2 1.

Однако точность измерения при больших величинах времени между замерами площади невелика, так как траектории движущихся объектов могут пересекаться, а данное устройство измеряет площадь траектории без учета их пересечения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство введены блок коммутации, блок определения порога, блок ограничения, преобразователь и второй блок измерения площади, причем первый вход блока коммутации соединен с выходом телевизионной передающей камеры, а второй вход — со вторым выходом блока управления, первый

838570 выход блока коммутации подключен к первому выходу первого блока измерения ппощади, второй выход — к первому входу блока ограничения, а третин выход — к первому входу блока определения порога, второй вход кото— рого соединен ro вторым выходом блока управления, а выход — со вторым входом блока ограничения и входом преобразователя, выход которого подключен ко второму входу блока управления и третьему входу арифметического блока, четвертый вход которого соединен через второй блок измерения площади со вторым выходом блока ограничения, первый выход которого подключен ко второму входу первого блока измерения площади.

На лиг. 1 изображена функциональная схема устройства для определения скорости перемещения объектов; »а фиг. 2 — функциональная схема блока ZO определения порога, на фиг. 3 — функциональная схема блока ограничения.

Устройство для определения скорости перемещения объектов состоит иэ телевизионной передающей камеры 1, 75 блока 2 управления, датчика 3 экспонирования, блока 4 экспонирования, блока 5 количества объектов, блока 6 коммутации,. блока 7 определения порога, блока 8 ограничения, второго бло 3Д ка 9 измерения площади, первого блока 10 измерения площади, преобразователя 11, арифметического блока 12, и индикаторного блока 13.

Блок 7 определения порога состоит из формирователя 14 импульсов, дифференцирующей цепи 15, схемы 16 согласования, триггера 17, вентиля

18, схемы 19 совпадения, генератора

20 пилообразного напряжения (ГПН), триггера 21, логической схемы И 22, 40 генератора 23 счетных импульсов (ГСИ,. счетчика 24.

Блок определения порога работает следующим .образом.

Импульс "Начало кадра" с блока 2 45 управления поступает,на вход "Установка в "1" триггера 17, перебрасывая его в "1", которая открывает вентиль 18, через который видеоимпульс с блока 6 коммутации поступает на схему 19 совпадения. Так же данный видеоимпульс, пройдя формиро- . ватель 14 импульсов, дифференцируется в цепи 15. Из отрицательного импульса, полученного после дифференцирования видеоимпульса, в схеме 16 согласования формируется импульс, устанавливающий триггер 17 в "0", которым закрывается вентиль 18. Положительный импульс, полученный в дифференцирующей цепи 15, запускает 60

ГПН 20 и устанавливает триггер 21 в

"1", и импульсы с ГСИ 23 через логическую схему И 22 поступают в счетчик 24. Когда уровень пилообразного напряжения, вырабатываемого ГПН 20, 65 достигает амп.шгулы видеоимпульса, в схеме 1.9 сопи цепенил формируется импульс, устанавливающий триггер 21 в "0". Таким образом, .з счетчик 24 записывается число и, пропорциональное амплитуде видеоимпульса.

Блок 11 преобразования служит для выбора времени экспонирования Г, исходя из амплитуды видеоимпульса, и может быть выйолнен в виде дешифратора.

Блок 8 ограничения состоит из амплитудно-импульсного модулятора 25, генератора 26 пилообразного напряжения, схемы 27 совпадения, триггера 28, логической схемы И 29, генератора 30 счетных импульсов, счетчика 31, схемы 32 сравнения, триггера 33, формирователя 34 импульсов.

Блок ограничения работает следующим образом.

Видеоимпульс с блок а 6 коммутации поступает на вход формирователя

34 импульсов, в котором формируется стандартный импульс с длительностью, равной длительности видеоимпульса, и через амплитудно-импульсный модулятор 25, в котором видеоимпульс подвергается амплитудно-импульсной модуляции, на вход схемы 27 совпадения. Передними фронтами импульсов модуляции с амплитудно-импульсным модуляторам 25 запускается генератор 26 пилообразного напряжения, и устанавливается в "1" триггер 28, в результате чего импульсы с генератора 30 счетных импульсов через логическуа схему И 29 поступают на вход счетчика 31. В момент, когда уровень пилообразного напряжения, вырабатываемоro генератором 26 пилообразного напряжения, достигает амплитуды импульса, в схеме 27 совпадения формируется импульс, устанавливающий триггер 28 в "0".

Таким образом, в счетчик 31 записывается число п, пропорциональное амплитуде импульсов. В схеме 32 сравнения происходит сравнение двух чисел и< и и, поступающих с блока 7 определения порога. Если и <)пл, то в схеме 32 сравнения формируется импульс, устанавливающий триггер 33 в "1", если п n, то формируется импульс, устанавливающий триггер 33 в "0". Импульс с триггера 33 поступает на вход второго. блока 9 измерения площади, а импульс с формирователя импульсов 34 — на второй вход первого блока 10 измерения площади.

Устройство для определения скорости движения объектов работает следующим образом.

Исследуемая среда, н которой распределены исследуемые объекты, через оптическую систему посредством подсвета (на фиг. 1 не показано) образует световое поле. Импульсы экспонирования телевизионной передаю838570 шей камеры 1, поступаишие с датчика 3 экспонирования, подаится одновременно на блок экспонирования («апример, электронный затвор ) 4 и в блок 2 управления.

Телевизионная передаишая:.амера 1 преобразует световое поле в электрон«ое изображение. Видеосигнал далев . поступает в блок 5 количества объектов, где производится подсчет количества объектов й, и в блок 6 коммутации, где производится коммутация сигнала в блок 7 определения порога, в котором определяется порог ограничения, и в блок 10 измерения площади, в котором определяется общая площадь всех объектов S . Величи15 на S заносится в регистр памяти арифл метического блока 12.

Далее телевизионная передал: ая камера 1 закрывается на время С до прихода сигнала с блока 2 управления. 20

По приходу сигнала с блока 2 управления телевизионная передающая камера 1 открывается и происходит считывание нового кадра с траекториями объектов, представляющими полосы, образовавшиеся при движении.

Вновь образовавшиеся видеоимпульсы с телевизионной камеры 1 поступаит через блок 6 коммутации в блок 8 ограничения, в котором происходит раэ-. деление наложенных вилеоимпульсов, .полученных при пересечении траектории движущихся объектов. Порог ограничения в блоке 8 устанавливается блоком 7 определения порога по величине амплитуды «идеоимпульсов, полученных при первом измерении. Разделенные видеоимпульсы поступают в соответствующие блоки 9 и 10 измерения площади в которых определяются сооэ-l

I lp ветственно площади ". и S< . Площадь 40

Ь соответствует суммарной площади наложения траектории движущихся объек

2 тов, а S — общей суммарной площа-. ди траектории объектов.

В арифметическом блоке 12 проиэво- 4g лится расчет средней скорости движения объектов с учетом пересечения их траекторий.

На выходе арифметического блока 12 формируется сигнал (соответствующий средней скорости движения объектов ), который поступает на индикаторный блок 13.

Формула изобретения

Устройство для определения скорости перемещения объектов, содержащее телевизионную передающую камеру, первый вход которой соединен с первьэл выходом блока управления а второйс первым выходом датчика экспонирования через блок экспонирования, при этом второй выход датчика экспонирования подключен к первому входу блока управления, а выход телевизионной передающей камеры соединен с первым входом блока количества объ" ектов, второй вход которого подклю чен ко второму выходу блока управления, а выход — к первому входу арйф

Метического блока, второй вход котОрого соединен с выходом первого блока. измерения площади, а выход — с индикаторнымблоком, о т л и ч а и щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок коммутации, блок определения порога, блок ограничения, преобразователь и второй блок измерения площади, причем первый вход блока коммутации соединен с выходом телевизионной передающей камеры, а второй вход - cî вторым выходом блока управления, первый выход блока коммутации подключен к первому входу первого блока измерения площади, второй выход - к первому входу блока ограничения, а третий выход — к первому входу блока определения порога, второй вход которого соеди.;ен со вторым выходом б ока управления, а выход - со втол

ым входом блока ограничения и входо ом рым в о— пр еобразователя, выход которого и дключен ко второму входу блока упр авления и третьему входу арифметичес кого блока, четвертый вход которого оединен через второй блок измереcî ка ния плошади со вторым выходом бло а о граничения, первый выход которого о подключен ко второму входу первог блока измерения площади.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 563743, кл. Н 04 H 7/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2617449/18-10, кл. Н 04 и 7/18 (прототип).

838570 иа

Составитель М. Хаустов

Редактор С. Тимохина Техред Н.Майорош Корректор О. Билак

Эакаэ 4418/67 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4