Устройство для измерения скорости Советский патент 1988 года по МПК G01P3/54 

Изобретение относится к технике оптико-электронных приборов, а именно к устройствам для измерения линейных составляющих скорости движения,

Цель изобретения - повьппение быстродействия ,

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит объектив 1, светоделитель 2, первый и второй фотопреобразователи (ПЗС-фотоприемники) 3 и 4, видеоусилители 5 и 6,, первый синхрогенератор 7, коррелятор 8,экстремальный регулятор 9, регистратор 10 скорости,счетчики 1 и,12; преобразователи 13 и 14 код - время, элементы И 15 и 16, второй синхрогенератор 17, управляемые ключи 18-21,счетчики 22-25 адресов и блоки 26 и 27

памяти. I

Устройство работает следующим of

разом.

Изображение объекта через объектив 1.И светоделитель 2 попадает на ПЗС-фотоприемники 3 и 4, сигналы с которых через видеоусилители 5 и 6 подаются на блоки 26 и 27 памяти и далее на входы коррелятора 8. Управляющие импульсы формируются экстре- мр.льным регулятором 9 при максимальном значении сигнала на выходе коррелятора 8.

В момент экстремума на выходе экстремального регулятора 9 формиру- ется импульс, обеспечивающий запоминание кода скорости в регистраторе 10 скорости.

Первый синхрогенератор 7 управляет секцией памяти и секдией накопле- ния ПЗС-фотоприемников 3 и 4, Второй синхрогенератор 17 обеспечивает работу блоков 26 и 27 памяти и работу счетчиков 11 и 12,

В первом цикле работы устройства происходит накопление заряда в ПЗС- фотоприемниках 3 и 4, затем осуществляется построчный вывод зарядовых пакетов, которые образуют видеосигнал, поступающий через видеоусилите- ли на входы блоков 26 и 27 памяти, в которых выбор элемента строки и выбор строки кадра осуществляются счетчиками 22-25 адресов и управляемыми ключами 18-21,

По окончании первого цикла с выхода первого синхрогенератора 7 поступает импульс на вход второго синхрогенератора 17 и запускает последний ,

В течение второго цикла работы происходит построчное считывание информации, записанной в блоке 26 и 27 памяти в двоичном коде, и восстанов- легше аналогового видеосигнала, при этом скорость считывания может быть существенно выше, чем скорость записи. Во втором цикле работы осущест- :вляется сканирование изображения второго ПЗС-фотоприемника 4 относительно изображения первого ПЗС-фотоприемника 3, С началом второго цикла управляемые ключи 18-21 переключаются в состояние, в котором управление счетчиками 22-25 осуществляется вторым синхрогенератором 17, Электронное сканирование изображения второго ПЗС-фотоприемника 4 осуществляется путем подачи на счетный и управляющий входы счетчиков 11 и 12 сигналов кратных частот, при этом кратность частот соответствует числу дискретны перемещений изображения с первого ПЗС-фотоприемника 3 по отношению к изображению второго ПЗС-фотоприемника 4„

Последовательности импульсов с элемента И 15 поступают через управляемый ключ 20 на узел 24, осуществляющий выбор элемента строки изображения второго ПЗС-фотоприемника 4, Последовательности импульсов с элемента К 16 поступают через управляемый ключ 21 на счетчик 25, осуществляющий выбор строки в кадре изображения второго ПЗС-фотоприемника 4, При изменении числа управляющих импульсов на входах счетчиков 24 и 25 адресов осуществляется электронное сканирование записанного в блоке 27 памяти изображения по вертикальным и горизонтальным адресам,

Востановленные видеосигналы подаются на входы коррелятора 8, При достижении на выходе коррелятора 8 максимального значения напряжения с выхода экстремального регулятора 9 перестают поступать импульсы на управляющий вход регистратора 10 скорости. При поступлении на управляющий вход регистратора 10 последнего импульса с экстремального регулятора 9 код скорости со счетчиков 11 и 12 запоминается в регистраторе 10 скорости.

Применение двух раздельных систем опроса ПСЗ-фотоприемников 3 и 4 позволяет изменять скорости первого цикла работы, в котором происходит формирование и запись изображения независимо от скорости второго цикла в котором производится обработка изображения и определение результатов измерения.

При зтом частота второго синхро- генератора 17 выбирается максимально возможной для обеспечения необходимой скорости анализа изображения, а частота первого синхрогенератора 7 выбирается искодя из необходимого времени накопления заряда и обеспечения чувствительности ПЗС-фотоприемника 3 (4), Указанное позволяет повысить быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости содержащее два входных фотопреобра- зователя, оптически связанных со светоделителем, первый синхрогенератор, соединенный с шинами управления фотопреобразователей коррелятор,-экстремальный регулятор, вход которого под- ключен к выходу коррелятора, регистратор скорости, вход управления которого соединен с выходом экстремального регулятора, первый и второй счетчики, выходы которых подключены к ин- формационным входам регистратора скорости и к входам преобразователей код время, и два элемента И, первые входы которых соединены с выходами преобразователей код - время, отличающееся тем, что, с целью повышения бь( стродействия, оно снабжено первым и вторым блоками памяти с двумя счетчиками адресов каждый,- вторым синхрогенератором и управляемыми ключами, выходы первого и второго из которых подключены к входам счетчиков адресов первого блока памяти, выходы третьего и четвертого подключены к входам счетчиков адресов второго блока памяти, входы управления и первые позиционные входы управляемых ключей подключены к первому синхрогенератору, счетный и управляющий входы счетчиков подключены к выходам второго синхрсгенера- тора, вход второго синхрогенератора подключен к соответствующему выходу первого синхрогенератора, вход которого подключен к соответствующему выходу второго синхрогенератора,вторые входы элементов И, вторые позиционные входы первого и второго ключей и первые и вторые входы т- равления преобразователей код - врем соединены с выходами второго синхрогенератора, а выходы элементов И соединены соответственно с вторыми позиционными входами третьего и четвертого ключей, при этом выходы фото- преобразователей соединены через, видеоусилители с первыми входами соответствующих блоков памяти, вторые входы которых объединены и подключены к первому синхрогенератору, выход первого и .второго блоков памяти подключены к входам коррелятора.

Изобретение относится к оптико- электронным измерителям линейной скорости и позволяет повысить быстродействие. В устройство в дополнение к первому синхрогенератору 7 введен второй синхрогенератор 17. Выходы ПЗСуфотоприемников 3 и 4 подключены через блоки 26 и 27 памяти к входам измерительного тракта, содержащего коррелятор 8, экстремальный регулятор 9 и регистратор 10. Управление блоками 26 и 27 памяти осуществляется через счетчики 22-25 адресов и ключи 18-21, через которые счетчики : 22-25 адресов подключаются либо к синхрогенератору 7, либо к формирователям сканирующих импульсов (элементы 11-16). Использование раздельных цепей синхрогенератора 7 для управления секциями накопления и памяти ПЗС-фотоприемников и синхрогенера- тора 17 с формирователями сканирую- щих-импульсов позволяет выбрать времяg накопления информации оптимальным для достижения требуемой чувствительности и время сканирования оптимальным для об ёспечения быстродействия, 1 ил. (Л С

Редактор С.Пекарь

Заказ 5119/42

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Составитель Г.Загубнъш Техред Л.Олийнык

Корректор Б.Романенкр

Тираж 847

Подписное