Устройство для считывания графической информации Советский патент 1986 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике, а именно к фотоэлектронным следящим системам, и может быть использовано в робото-технических системах контроля и измерения параметров контрастных изображений объектов.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности определения центра изображения при различных распределениях освещенности.

На фиг.1 показана функциональная схема устройстваi на фиг. 2 и 3 - процессы пои.ска центра изображения.

Устройство (фиг.1}содержит генератор 1 квадратурных напряжений,блоки 2 и 3 умножения, интеграторы 4 и 5, сумматоры 6 и 7 и фотоэлектрический преобразователь 8.

Устройство работает следующим образом.

В первый момент при вклкгчении системы положение апертуры на фото(катоде фотоэлектрического преобразователя 8, гдб спроецировано изображение объекта, определяется случайными напряжениями на интеграторах 4 и 5, воздействующими через сумматоры 6 и 7 на отклонякнцую систему преобразователя 8. Пусть апертура в этот момент находится на изображении объекта в точке Н с координатами Х и ц, не совпадающими с координатами центра О (фиг.2). Появление на сигнальном выходе преобразователя 8 напряжения видеосигнала, пропорционального освещенности в точке первого попадания апертуры на фотокатод (т.е. в точке Н), образует на выходах блоков 2 и 3напряжения, которые через сумматоры 6 и 7 поступают на отклоняющую систему преобразователя В и вызывают круговое сканирование апертуры А по контуру изображения относительно первоначального центра.

Таким образом осуществляется радиус- векторное слежение по контуру 3 соответствии с уравнением

U(t)/U

и

о

Stn,co6

и U(t) - Напряжения на.

U,(t)

отклоняющей системе с выходов блоков 2 и 3, определяющие координаты апертуры на контуре изображения в текущий момент времени;

Uj,(t) - напряжение видеосигнала , пропорциональноеосвещенности в месте нахождения апертуры на контуре в текупргй момент времени,

-UpSincjt и U Cosot

и.

6tn, cos квадратурно-связанные напряжения

от генератора 1.

Угол об между плоскостью координат X, Y и прямой, соединяющей центрсканирования (точку Н) с апертурой на контуре, постоянный и обратно пропорционален коэффициенту усиления К в контуре системы об f (К). При больщой величине коэффициента усиления, что характерно для следящих автоматических систем,угол очен мал и траектория сканирования апертуры располагается близко к основанию рельефа освещенности изображения, т.е. к плоскости X, Y. Из фиг.2 видно, что если центр сканирования(точка Н) не совпадает с центром изображения О, напряжение видеосигнала Uj. меняется в течение периода сканирования. Это приводит к несимметричному изменению квадратурных напряжений относительно нуля на выходе блоков 2 и 3. Разность средних значений положительного и отрицательного полупериодов этих напряжений является сигналом рассогласо/вания Up, который определяет направление перемещения центра сканирования. Положение этого центра определяется вьпсодными напряжениями интеграторов 4 и 5, которые меняются до тех пор, пока напряжения на выходах блоков 2 и 3 не станут симметричными Это произойдет, когда центр сканирования Н совпадает с центром изображения объекта О и плоскость сканирования станет параллельной плоскости X и Y (фиг.2). При круглой форме изображения объекта напряжение U(t) в этом случае будет постоянным при обходе апертуры А по контуру изображения. Время вывода центра сканирования на центр изображения определяется временем установления И интегра3торов 4 и 5 и составляет минимально три обхода апертуры по контуру (3 Влияние несимметрии формы распределения (рельефа) освещенности изображения в предлагаемом устройстве н существенно, так как плоскость сканирования апертуры расположена близко к основанию рельефа освещенности изображения (на малом уровне z). На фиг.З, где показано изображение объекта р несимметричным распределением освещенности и траектории сканирЬвания апертуры в предлагаемом устройстве и прототипе (верхняя окружность), видно, что координаты центра О , определяемого прототипом не совпадают с центром О , определяемым предлагаемым устройством. Из фиг.З также видно, что чем на более высоком уровне располагают ся сканирукндае фигуры, тем дальше удаляются проекции их центров (расположенных на оси ом) от центра изображения О. В предлагаемом устройстве при любом размере изображения .сканирующая фигура располагается у основания рельефа освещенности изображения, а в прототипе такое может быть лишь при размере, .сравнимом с размером сканирующего кружка. Величина ошибки в опреде лении центра (отрезок 0-0 ), уЬтра;няемой предлагаемым устройством, зависит от соотношения уровней z, на которых расположены плоскости 66 сканирования апертуры сравниваемых устройств, и от степени несимметрии освещенности на изображении объекта, вызываемой как несимметрией в распределении яркости свечения объекта, так и неравномерностью чувствительности поля фотокатода, достигающей для .диссекторов величины порядка 50%. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее фотоэлектрический преобразователь,входы которого подключены к выходам первого и второго сумматоров, одни из входов которых соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов, и генератор квадратурных напряжений, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности определения центра изображения при различных распределениях освещенности, оно содержит первый и второй блоки умножения, одни из входов которьк подключены к выходам генератора квадратурных напряжений, другие - к выходу фотоэлектрического преобразователя, а выходы - соответственно к входам первого и второго интеграторов и другим входам первого и второго сумматоров.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано при считывании графической информации Цель изобретения - распмрение области применения устройства за счет обеспечения возможности определения центра изображения при различных распределениях освещенности.Уст- ройство содержит фотоэлектрический преобразователь,генератор квадратурных напряжений, выхоДы которого подключены к одним из входов первого и второго блоков умножения, выходы которых подключены к входам первого и (Л второго сумматоров, выходы которых соединены с входами фотоэлектричес,кого преобразователя, выход которого подключен к другим входам блоков умножения, первый и второй интеграторы- 3 ил. tsD СО н

фиг./