Устройство для определения положения зоны с неравномерной освещенностью Советский патент 1986 года по МПК G01B21/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах технического зрения, входящих в состав робототехни- ческих комплексов и служащих для определения координат границ технологических объектов, измерения их размеров , определения положения в пространстве и т.д.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и стабильности за счет снижения реакции на помехи путем оцифровки сигнала.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы блока управления .

Устройство содержит лине.йку 1 фоточувствительных элемеитов, на которую спроецировано изображеиие зоны, видеопроцессор 2, связанный с линейкой 1, аналого-цифровой преобразователь 3, информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора 2, последовательно соединенные запоминающий блок 4, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового йреобразователя 3,блок 5 многократной выборки, подключенный к блоку 6 умножения, блок 7 суммирования и хранения, блок 8 вычитания и блок 9 выходного регистра, вход блока 6 умножения подключен к выходу блока 5 многократной выборки, а выход - к второму информационному входу блока 8 вычитания, блок 10 счета, первый выход которого соединен с информационным входом блока 9 выходного регистра, а второй - с входом блока II управления, соединенного цепями управления с линейкой 1 фоточувствительных элементов, видеопроцессором 2, аналого-цифровым преобразователем 3, запоминающим блоком 4, блоком 5 многократной выборки, блоком 6 умножения и блоком 7 суммирования и хранения.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с выхода Линейки I поступает на вход видеопроцессора 2. В качестве линейки 1 используется линейный формирователь изображения, на основе прибора с зарядовой связью (ПЗС). Видеопроцессор 2 осуществляет предварительную обработку видеосигнала с целью устранения шума сброса выходного узла ПЗС.

260612

Аналого-цифровой преобразователь 3 по сигналу с третьего выхода блока I1 управления преобразует аналоговый видеосигнал в цифровой сигнал, запи5 сываемый по сигналу с второго выхода блока I1 управления в запоминающий блок 4, введение которого обусловлено сравнительно невысокой скоростью обработки информации в последующих

О блоках. Определение положения зоны с неравномерной освещенностью (ЗНО) осуществляется за два цикла считываг ния информации запоминающим блоком 4, выходной сигнал с которого поступает

15 в блок 5 многократной выборки и преобразуется с частотой выборки

Ь .

(1)

где f - частота считывания информации из запоминающего устройства;

- коэффициент выборки, определяемый погрешностью из- мерения положения ЗНО.

Управление считыванием и выборкой осуществляется управляющими сигналами соответственно с пятого и шестого выходов блока I1 управления. В течение первого цикла считывания при поступлении сигнала на управляющий вход блока 7 суммирования и хранения в нем производится вычисление в соответствии с выражением

м

I г NE Q. , ho

(2)

где I - результат численного интегрирования сигнала;

t - время одного цикла считывания;

0,. - цифровое значение квантованного видеосигнала; М - число отсчетов, соответствзто- щее количеству фоточувствительных элементов, и запоминание результата вычисления.

В течение второго цикла под действием управляющего сигнала, которьй

поступает с седьмого вькода блока i1 управления, в блоке 6 умножения производится преобразование поступающего сигнала в соответствии с выражением

I . ,.(3)

где ui- - временной интервал дискретизации видеосигнала.

3 1

Далее в блоке 8 вычитания, на первый информационный вход которого подается сигнал с блока 7 суммиро- вания и вычитания, а на второй - с блока 6 умножения, производится вычисление в соответствии с выражением

X

1; О,

где X пШ+п, тип- текущее значение отсчетов, соответствующее грубой и точной дискретизации видеосигнала .

При вьтолнении условия (4) с выхода блока 8 вьшитания выдается сигнал, поступающий на разрешающий вход блока 9 выходного регистра. В этом случае с учетом выражений (1) - (4) вьшолняется равенство

М

tNQ. 2&;,

1-0 ,40 где tj, - временная координата, определяющая положение зоны и соответствующая ее энергетическому центру.

Запись информации с блока 10 счета в блок 9 выходного регистра осуществляется по переднему фронту сигнала разрещения записи.

Формула изобретения

Устройство для определения положения зоны с неравномерной освещенностью, содержащее линейку фоточувствительных элементов, видеопроцессор.

.

10

15

226061

связанный с ней, блок вычитания, блок выходного регистра, блок управления, блок счета, связанный с информационным входом блока выходного 5 регистра и блоком управления, который соединен с управляющими входами линейки фоточувствительных элементов и видеопроцессора, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения помехоустойчивости и стабильности, оно снабжено последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, запоминающим блоком, блоком многократной выборки и блоком умножения, блоком суммирования и хранения, блок управления снабжен щестым, седь- мьм и восьмым выходами, третий выход блока управления подключен к 5шравля- ющему входу аналого-цифрового преобразователя, информационньй вход которого соединен с выходом видеопроцес - сора, четвертый и пятый - к управляющим входам запоминающего блока, щестой и седьмой - к управляющим входам блока многократной выборки и блока умножения соответственно, выход блока многократной выборки соединен с информационным входом блока умножения, управляющий вход блока суммирования и хранения соединен с восьмью выходом блока управления, разрещающий вход блока выходного регистра соединен с выходом блока вычитания, два информационных входа которого подключены к выходам блока умножения и блока суммирования и хранения.

20

25

30

35

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах технического зрения, входящих в состав робототехни- ческих комплексов и служащих для определения координат границ технологических объектов, измерения их размеров, определения положения в пространстве. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости и стабильности за счет снижения реакции на помехи путем оцифровки сигнала. Устройство содержит«линейку фо- точувствительньпс элементов, связанный с ней видеопроцессор, блок суммирования и хранения, блок вычитания, блок выходного регистра, блок счета, связанный с информационным входом блока выходного регистра и блоком управления, который соединен с управляющими входами линейки фоточувствительных элементов, видеопроцессора и блока суммирования и хранения и вы- ходом блока счета, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, блок многократной выборки и блок умножения, блок управления снабжен дополнительными выходами, первый из которых подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора, второй и тр етий - к управляющим входам запоминающего устройства, четвертый и пятый - к управляющим входам блока многократной выборки и блока умножения соответственно, причем выход блока многократной выборки соединен с входом блока суммирования и хранения, разрешающий вход блока выходного регистра - с выходом блока вьгчитания, два информационных регистра - с выходом блока вычитания , два информационных входа которого подключены к выходам блока умножения и блока суммирования и хранения . Устройство позволяет проводить преобразование видеосигнала в цифровой вид с последующей обработкой сразу же после видеопроцессора, что обеспечивает повышение помехоустойчивости и стабильности технических параметров. Использование запоминающего устройства дает возможность проводить работу устройства в различных масштабах времени, что расширяет его функциональные возможности. 2 ил. ё (Л

Фиг.

Ф(г.2