УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ ТОЧЕК КОНТУРОВ
Заявлено 28 апреля 1960 г. за № 664732/26 в Комитет по делам изобретеии и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано и «Бюллете|;е лзобретеннп Л1 24 за 1960 г.
Известиг. устройства для преобразования координат непрозрачных контуров в электрическое нанряжение и количество импульсов, зарегистрированное па счетчиках, содержащие электронно-лучевые трубки, фотоэлемент с формирующими каскадами, генератор парафазного напряжепия круговой развертки, выходы которого соедииенрл с входами координатных интеграторов через клапанирующие схемы.
Предлагаемое устройство оТьТичается от известных тем, что оно обеспечивает автоматическую выработку прямоугольных координат точек замкнутого контура в цифровой форме без существенного увеличения аппаратуры. Для этого формирующие каскады фотоэлемента подключены к коммутатору, частота переключения которого синхронизирована с генератором парафазного напряжения, а выходы коммутатора через весовые счетчики соединены с итоговыми координатными счетчиками таким образом, что производится распределение величин, пропорциональных векторам перемещений но направлению, и накопление этих величин в цифровой форме. Устройство обеспечивает высокую скорость и точность получения координат замкнутых контуров в процессе слежения.
На фиг. 1 показана нринципиальная схема действия следящей развертки; на фиг. 2-устройство, позволяющее получить цифровые координаты точек исследуемого контура.
Устройство следяндей развертки содержит генератор парафазных напряжений /; электронно-лучевую трубку 2; фотоэлемент 3 с формирующими каскадами, состоящими из усилителя 4, дифференцирующей цепочки 5 и ограничителя 6; интеграторы 7 и 8; клапанирующие схемы 9 и 10.
Генератор 1 вырабатывает два синусоидальных напряжения одинаковой частоты, сдвинутых по фазе на 90°. Эти напряжения поступают на пластины горизонтального 11 и вертикального 12 отклонения электроннолучевой трубки 2. При равенстве отклоняюншх напряжений световое
№ 134461-2
пятно на экране трубки движется по кругу. Положение центра круга развертки определяется напряжением на интеграторах 7 и 8 вертикальной и горизонтальной осей и, пока эти напряжения постоянны, центр круга неподвижен. За освещенностью экрана следит фотоэлемент 3. Напряжение па сопротивлении в его цепи подается через усилитель 4 на дифференцирующую цепочку 5. Пока экран трубки полностью открыт для фотоэлемента, напряжение на выходе усилителя постоянно, а на выходе дифференцирующей цепочки 5 напряжение отсутствует.
При пересечении лучом развертки границы контура (переход «с белого на черпое) на выходе дифференцирующей ценочки имеется импульс отрицательной полярности. Этот импульс открывает па малое время клапанирующие схемы 9 и 10. При этом интеграторы 7 и S получают малое приращение напряжения, находящееся в соответствии с мгновенной разницей напряжений на интеграторах и пластинах отклонения, и цептр круга развертки перемещается вдоль контура. Импульсы положительиой полярности, имеющиеся на выходе дифференцирующей цепочки 5 в момент перехода луча развертки «с черного на белое, вырезаются ограничителем 6. Схема, позволяющая получить координаты точек исследуемого коптура в цифровой форме, использует в качестве информации о контуре сигнал, управляющий перемещением луча развертки. Этот сигнал, представляющий собой импульс напряжения, получаемый в момент перехода луча развертки через границу контура «с белого на черное, подастся на щину 13- Каждый следующий импульс рассматривается как сигнал о перемещении луча развертки вдоль контура на определенную малую и постоянную величину (вектор перемещения), совпадающую по направлению с касательной к контуру в данной точке.
Для разделения векторов перемещения по направлению схема содержит синхронизированные с генератором круговой развертки 14 генератор контролирующих импульсов 15 и генератор продвигающих импульсов 16. Контролирующие импульсы имеют тот же период, что и круговая развертка, и подаются в начало линии задерл ки (ячейки 17-24). Продвигающий импульс, воздействуя на все ячейки, передвигает записанный в начало линии сигнал на одну ячейку далее. За время между двумя контролирующими импульсами проходит Л продвигающих импульсов (N - число направлений векторов перемещения; в данной схеме ). Так как число ячеек в линии задержки тоже равно V, то контролирующий сигнал за один период круговой развертки проходит всю линию, после чего в начало линии поступает очередной контролирующий сигнал. Выходы ячеек соединены со схемами совпадения 25-32, образующими в совокупности с ячейками линии задержки коммутатор, предназначенный для различения сигналов по фазе, что соответствует направлению вектора перемещения. Действительно, если центр круга развертки движется в каком-то определенном направлении, то только соответствующая этому направлению схема совпадений получит одновременно импульсы от одной из ячеек линии задержки и от формирующих каскадов фотоэлемента и на ее выходе появится сигнал о векторе данного направления. Вектору, обнаруженному данной схемой совпадений, можно приписать вполне определенную но величине и знаку вертикальную и горизонтальную проекции, поскольку известно его направление. Для этой цели применены весовые счетчики 33--40, уменьщающие количество импульсов на своем выходе по сравнению с количеством импульсов па входе в соответствии с проекцией вектора данного направления на ось, к которой принадлежит счетчик.
Результат непрерывного проектирования и пакапливания векторов перемещения хранится в итоговых координатных счетчиках: по вертикалькой оси - счетчик 41, а по горизонтальной оси -42. Итоговые координатные счетчики являются реверсивными и имеют шины сложения 43 и 44 и вычитания 45 и 46, к которым соответствующим образом подключены весовые счетчики. Таким образом, на выходе 41 и 48 итоговых счетчиков имеются цифровые координаты точек контура относительно начала обхода. Эти координаты представляют собой число, равное количеству векторов неремещения, укладываемых вдоль проекции итогового вектора на данную ось.
Предмет изобретения
Устройство для преобразования прямоугольных координат точек контуров, содержащее электронно-лучевую трубку, фотоэлемент с формирующими каскадами, генератор парафазного напряжения круговой развертки, выходы которого соединены с входами координатных интеграторов через клапанирующие схемы, отличающееся тем, что, с целью получения выходных данных в цифровой форме без существенного увеличения количества оборудования, формирующие каскады фотоэлемента подключены к коммутатору, частота переключения которого синхронизирована с генератором нарафазного напряжения, а выходы коммутатора через весовые счетчики соединены с итоговыми координатными счетчиками.
