Датчик скорости движущегося изображения Советский патент 1993 года по МПК G01P3/36 

сл

с

о

О) 00

4 00 00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости движущегося изображения.

Известен датчик скорости движущегося изображения, содержащий две цепочки фотопреобразователей и смеситель, состоящий из регистра на приборах с зарядовой связью, к первь1м диФференциальным входам которого подключены линии задержки.

Недостатком этого устройства является слабая чувствительность в условиях освеще.нност{1.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство, позволяющее из мерять скорость движущегося изображения, содержащее смеситель каналов на основе приборов с зарядовой связью и фоточувствит&льные регистрам мд приборах с разрядовойсвязью с фоточувствительными я,чейками одинаковых размеров.

Процесс измерения скорости движения изображения в этой конструкции может быть осуществлен путем достижения максимальной четкости подучаемого изображения при помощи ряда последовательных изменений скорости передвижения областей информационного заряда, поэтому процесс измерения по занимает не менее нескольких периодов ПОАНСМ-О вывода информации из устройотгва.. Недостатком этой конструкции является бшгшая длительность процесса измерения..

Целью изобретения является увеличуние быстродействия датчика скоррсти двиг . жущегося изображения. .

, Цель достигается тем, что в известном датчике скорости движущегося изображения, содержащем смеситель каналов на основе приборов с зарядовой связью, в каждом из регистров которых размеры фоточувствительных ячеек одинаковы, разница между величинами шагов фоточувствите4ьных ячеек в срседних регистрах превышает величину отношения квадрата длины фоточувствительной ячейки к удвоенной длине фоточувствительного регистра.

В данной конструкции за один период вывода информации выявляется фоточувствительный регистр, в котором шаг фоточувствительных ячеек равен расстоянию, за которое перемещается изображение за фиксированный промежуток времени, что позволяет определить скорость движения изображения всего за один период вывода информации, т.е. значительно ускорить процесс измерения Скорости движущегося изображения.

На чертеже представлена схема датчика скорости движения изображения согласно изобретению.

Датчик скорости движения изображения на кремниевой подложке содержит восемь параллельных фоточувствительных регистров на приборах с зарядовой связью 1, 2, 3 с прозрачными поликремниевыми электродами, длина каждого регистра 900 мкм, максимальное число фоточувствительных ячеек 32, минимальное - 25, выходы фоточувствительных регистров зарядовой связью соединены со смесителем каналов 4 на основе приборов с зарядовой связью. 6 каждом из фоточувствительных регистров размеры фоточувствительных ячеек одинаковы, но от регистра к регистру шаг фоточувствительных ячеек изменяется в пределах от 28 мкм до 36 мкм. Разница между величинами шагов фоточувствительных ячеек в соседних фоточувствительных регистрах превыиьает величину отношения квадрата дЛины фоточувствительной ячейки к удвоенной длине фоточувствительного регистра.

Возможность измерения скорости движения изображения в данной конструкции обусловлена селективным свойством фоточувствительного регистра с фоточувствительными ячейками одинаковых размеров выделять сигналы изображений, движущихся со скоростью перемещения информационного зарядового пакета. Только в этом случае заряд от элемента изображения накanливaetcя в одном зарядовом пакете. Во всех иных случаях, т.е. когда скорости движения элемента изображения и информационного заряда не совпадают, заряд от элемента изображения распределяется между несколькими зарядовыми пакетами и соответствующая им амплитуда выходного сигнала резко падает. Наличие нескольких фоточувствительных регистров с монотонно изменяющейся вдоль смесителя каналов величиной шага фоточувствительных элeм«iнтов, в каждом из которых реализуется своя скорость перемещения информационного заряда, позволяет за один период вь)вода информации выделять канал, в котором скорости движения изображения и информационного заряда совпадают, что обеспечивает возможность быстрого определения скорости движения изображения.

В описанном датчике величина шага в соседних фоточувствительных регистрах отличается на 1,14 мкм. что превышает величину отношения квадрата длины фоточувствительной ячейки к удвоенной длине,фоточувствительного регистра, составляющую 0,725 мкм. Это обеспечивает измерение скоростей движения изображёния в интервале от 1,25 до 1,5 м/с с дискретностью около 3,6 см/с.

При экспериментальмой проверке датчика согласно изобретению достигнутое быстродействие составило 1,72 мс, что в 8,7 раз лучше быстродействия прототипа.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что фоточувствительные регистры, с отличающимся шагом фоточувствительных ячеек позъшя юг быстро определять скорость движений изображения, что обеспечивает возмож ность оперативной корректировки работы

высокочувствительных приемников движущегося изображения для получения высококачественных изображений. Датчик скорое ги движущегося изображения в соответствии с изобретением имеет в 8.7раз большее быстродействие, чь. прототип.

(Б&} Авторское свидетельство СССР N 959524, кл. G 01 Р З/Зв. .

Кондрацкий 6..А., Логунов Л. Д., Шилин 6. А. Устройства формирования сигналов изображения на приборах с зарядовой связью. - Зарубежная электронная техника 1974; vfe16(88),C. 15.