Устройство для измерения площадей плоских фигур Советский патент 1986 года по МПК G01B21/28 

сриг.1

Изобретение относится к измерительной ехнике и может быть применено для опеативного определения площадей при планиовании карьерных полей в горном деле, также при измерении площадей ледниов, лесных и водных массивов на аэрои космических фотоснимках.

Целью изобретения является повыщение очности и быстродействия измерений за счет беспечения одновременного измерения фигур с больщим диапазоном изменения плотности изображения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока ключей; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит телевизионную передающую камеру 1 (ТК) для измерения плоских фигур, размещенных на планшете 2, видеоусилитель 3, соединенный с камерой 1 схемы обработки сигнала, состоящей из трех каналов, каждый из которых включает двухпороговый компаратор 4 и соединенные последовательно элемент 5 И, масщтабирующий делитель 6 частоты, счетчик 7 и накапливающий сумматор 8, блока 9 ключей, являющегося общим для всех каналов и включенный между компараторами 3 и элементами 5 И , соединенных последовательно ключа 10 и дешифратора 11, включенных на выходах каналов и генератора 12 заполняющих импульсов, соединенного со вторыми входами элементов 5 И, Устройство содержит также синхрогенератор 13 и генератор 14 развертки, соединенные последовательно и подключенные к телевизионной передающей камере 1, и электронное табло 15, подключенное к выходу дешифратора 11, синхрогенератор 13 подключен также к вторым входам масщтабирующих делителей 6 частоты, счетчиков 7 и накапли.вающих сумматоров 8 каналов.

Устройство работает следующим образом.

На планшет 2 помещается фотоснимок или геолого-маркшейдерский план с контурами разных тел, зачерненными с различной плотностью. На фотоснимке участки поверхности с одинаковой плотностью изображения представляют собой плоские фигуры неправильной формы. Изображение проецируется объективом телевизионной передающей камеры 1 на фотомишень, которая построчно сканируется электронным лучом. Генератор 14 развертки и синхрогенератор 13 вырабатывают напряжения, необходимые для перемещения электронного луча и формирования телевизионного видеосигнала. Видеосигнал с выхода телевизионной передающей камеры 1 поступает на вход видеоусилителя 3, после чего подается на входы каналов. Структура каналов идентична. Положение ключей в блоке 9 ключей (фиг. 2) соответствует случаю, когда видеосигнал каналы обрабатывают каждый в своем диапазоне плотности изображения AU,(фиг. 3). Поэтому рассматривается процесс измерения площади плоских фигур на примере работы одного канала, например первого.

Видеосигнал поступает на вход двухпорогового компаратора 4, нижний порог срабатывания которого равен Ui, а верхний U2. Диапазон плотности изображения, в котором ведется измерение площади, соответствует диапазону амплитуд видеосигнала, равному

U2-и, AUi

Когда амплитудное значение видеосигнала Uj,y находится в диапазоне AUi , т. е.

,

компаратор 4 входит в режим насыщения - формируется уровень логической «1, в остальное время на его выходе уровень логического «О. Таким образом, формируются импульсы, суммарная длительность которых пропорциональна площади участков изображения, плотность которых находится в заданном диапазоне. Длительность импульсов

измеряется с помощью элемента 5 И, масштабирующего делителя 6 частоты и счетчика 7, соединенных последовательно. Сигнал UKOM.I с выхода компаратора 4 поступает через блок 9 ключей на вход элемента 5 И , на второй вход которого поступают импульсы

с выхода генератора 12. Частоту импульсов заполнения устнавливают, исходя из задаваемой точности измерения длительности импульсов UKOM.I, а значит площади. Масщтабируюилий делитель 6 частоты импульсов заполнения за время кадра необходим для того, чтобы на основе априорной информации привести количество импульсов заполнения в соответствие единице площади. В результате этого результат на электронном табло 15 выдается сразу в единицах

0 площади.

Импульсы заполнения, поступающие с выхода масштабирующего делителя 6 частоты, подсчитываются счетчиком 7 и суммируются за время кадра накапливающим сумматором 8. С началом нового кадра масшта5 бирующий делитель 6 частоты, счетчик 7 и накапливающий сумматор 8 сбрасываются асостояние логический «О кадровым синхроимпульсом, поступающим с выхода синхрогенератора 13.

Ключ 10 является трехпозиционным и позволяет последовательно подключать выходы накапливающих сумматоров 8 к входу дешифратора 11, который преобразует число импульсов заполнения из двоичной системы счисления в десятичную и подает его

на электронное табло 15. Блок 9 ключей (фиг. 2) позволяет осуществлять коммутацию выходов компаратора 4 и элементов 5 И. Это дает возможность формировать

дополнительные диапазоны амплитуд, в которых ведется измерение. Например, подключив выходы компараторов 4 первого и второго каналов к первому входу элемента 5 И первого канала, получаем возможность вести измерение в диапазоне амплитуд, равном

Ди AUi+ AUn Us- и,. Установку уровней квантования можно производить либо по оптическому клину, либо непосредственно по яркости соответствующих участков изображения.

Формула изобретения

Устройство для измерения площадей плоских фигур, содержащее приемник излучения, видеоусилитель, схему обработки сигнала и электронное табло, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия измерений, приемник излучения выполнен в виде телевизионной передающей камеры с генератором развертки и синхрогенератором, выход которой содинен с входом видеоусилителя, схема обработки сигнала выполнена в виде генератора заполняющих импульсов, ключа, дещифратора, блока ключей и трех каналов, каждый из которых содержит двухпороговый компаратор и соединенные последовательно элемент И, мае щтабирующий делитель частоты, счетчик и накапливающий сумматор, к вторым входам которых подключен синхрогенератор, блок ключей является общим для всех каналов и включен между выходами их компараторов и входами элементов И, к вторым входам которых подключен генератор заполняющих импульсов, выходы каналов через ключ и дешифратор соединены с электронным табло.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерений за счет обеспечения одновременного измерения фигур с большим диапазоном изменения плотности изображения. Устройство содержит телевизионную передаюшую камеру 1 и схему обработки сигнала с тремя каналами и блоком 9 ключей, включенным между компаратором 4 и элементом И 5 каждого канала. Компараторы 4 выполнены двухпороговымн, пороги каждого компаратора 4 отличны друг от друга и он позволяет выделить временной интервал, пропорциональный плош,ади видеосигнала с определенной плотностью изображения. Блок 9 ключей обеспечивает создание комбинаций подключения компараторов 4 к элементам И 5 в различных каналах, что расширяет диапазон порогов срабатывания и фиксации различной плотности изображения. Суммированные сигналы каждого из каналов выse водятся в цифровой форме на электронное табло 15. 3 ил. С/)