Измеритель координаты энергетического центра зоны с неравномерной освещенностью Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

.1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бить использовано для определения п(шожения объектов.

Цель-изобретения - повьшение быстродействия и расширение области при- ;м гнения за счет уменьшения времени считьшания сигнала и контроля быстро- п)отекающих процессов,

На чертеже представлена блок-схема измерителя,

. Измеритель содержит двухрегистро- вую линейку 1 фоточувствительных элё- М(штов, на которую спроектировано и:1ображение ЗНО, видеопроцессор 2, с язанный линейкой 1, временной се- 3, вход которого подключен к в Ьсоду видеопроцессора 2, в первый - к входу линии 4 задержки, которой соединен с входом интегратора 5, схему 6 сравнения, пер- Bijirii информационный вход которой под- кЗвочен к выходу интегратора 5, а вто- Р(&Й - к выходу интегратора 7, вход которого соединен с -вторым выходом в$ еменного селектора 3, выходной регистр 8, разрешающий вход которого подключен к выходу схемы 6 сравне- Н)Яя, а информационный вход - к инфор- мАционному выходу блока 9 счета, блок 10 выборки-хранения, два инфор- м.|1ццонных входа которого соединены с соответствующими выходами интегра- тфров 5 и 7, а первый управляющий в;|сод - с выходом схемы 6 сравнения, П1|)ичем выход последней также подключен к управляющим входам интеграто- Р0В 5 и 7 и блока 11 суммирования.

информационные входы которого соединены с выходами блока 10 выборки- хранения, блок 12 вычитания, первый информационный вход которого подключен к выходу блока 11 суммирования, а второй - к второму выходу схемы 6 сравнения, третий информационный вход которой соединен с выходом блока 2 вычитания, счетчик 13 импульсов вход которого подключен к выходу блока 9 счета, а выход - к управляющим входам схемы 6 сравнения и блока 10 выборки-хранения, блок 14 управления, соединенный цепями управления с линейкой 1 фоточувствительных элементов, видеопроцессором 2, временным селектором 3, схемой 6 сравнения и выходом блока 9 счета.

Измеритель работает следующим образом.

Видеосигнал с первого и второго регистров линейки 1 фоточувствительных элементов, в качестве которой используется двухрегистровый линейный формирователь изображения на основе прибора с зарядовой связью (ПЗС), поступает на соответствующие входы видеопроцессора 2,.осуществляницего предварительную обработку видеосигнала, с целью устранения шума сброса выходного узла ПЗС, Вывод видеосигнала с первого и второго регистров линейного ПЗС осуществляется в противоположных направлениях, т,е, через разные выходные узлы. Видеосигналы регистров ПЗС имеют тактовый сдвиг относительно друг друга, и их разделение ос;/ществляется временным селек 14

тором 3 под воздействием управляющих сигналов с блока 14 управления. Видеосигнал с первого выхода временного селектора 3 поступает через линию 4 задержки и интегратор 5 после выполнения операций задержки на один тактовый период и интегрирования на первый вход схемы 6 сравнения.

Величина сигнала на выходе интегратора 5 определяется вьфажением

(О

г

I, Q(c)dt,

где

&.

1

постоянная времени интегратора 5;

Q(t) - значение квантованного во времени видеосигнала, нормируемого при сканировании первого регистра линейки 1, полное время сканирования линейки. 1; . I - результат интегрирования

видеосигнала с первого регистра линейки за время , В четных тактовых периодах видеосигнал с второго регистра ЛФЭ обрабатывается в интеграторе 7 в соответствии с выражением о

Ч - -4- J )t, (2)

где с: - постоянная времени интегратора 7; 1 - результат интегрирования

видеосигнала с второго регистра линейки;; 1 за время ,

В момент времени 2 /2 со счетчика 13 импульсов на управляющие входы блока 10 выборки-хранения схемы 6 сравнения поступает сигнал разрешения, соответственно, операций выборки-хранения и сравнения, причем момент вьщачи сигнала связан с приходо импульса Хр с блока 9 счета:

X

Р

MN Т

X,

0

Если при первичном сравнении сигналы I , и Ij, , принимающие значения и и 1° , не равны между собой, то в данный момент и при последующим интегри- ровании меньший по величине сигнал поступает в блок 12 вычитания, в котором производится обработка сигнал, лов в соответствии с выражениями при I,

I,

-i

,0

5

0

5

I, I, - (1

-12

И при 1,1

Ii 1г - (I,

-I,

Сигнал 1«-

- i: ) (i: 1) (3)

-о

(1° -ь

1.)

+ i

(4) поступает в

блок 12 вычитания с блока 11 суммирования, на вкодах которого имеются сигналы I. и 1°. фиксируемые блоком

выборки-хранения в момент прихода по управлянщему входу сигнала со счетчика 13 импульсов, В зависимости от ситуации (1, 1 при I. I,)

5 сигнал I, или 1 после обработки поступает с блока 12 вычитания в схему 6 сравнения, где производится операция сравнения. Таким образом, схема 6 сравнения осз-тдествляет первич0 ное сравнение в момент /2, и в случае неравенства сигналов - сравнение текущего значения меньшего (в момент ) сигнала с вычисляемым по форму- лам (3) и (4) в блоке 12 вычитания

g значения другого сигнала. При условии равенства сигналов (1 I,), что .соответствует равенству левой и правой площадей ЗНО, выдается сигнал с схемы 6 сравнения на разрешение записи выходного регистра 8, причем запись осуществляется по переднему фронту сигнала. Этим же сигналом производится сброс фиксированных значений сигналов в блоке 10 выборки-хранения, блоке 11 суммирования и интеграторах 5 и 7.

Формула изобретения

0

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение области применения измерителя за счет уменьшения времени считывания сигнала и контроля бы- стропротекающих процессов. Измеритель содержит двухрегистровую линейку 1 фоточувствительных элементов в (ЛФЭ), на которую спроектировано изображение зоны с неравномерной освещенностью, а вывод видеосигнала (ВС) с первого и второго регистров осуществляется в противоположных направляющих через разные выходные узлы на соответствующие входы видеопроцессора 2 (ВП). Разделение ВС с ВП производится временным селектором под воздействием управляющих сигналов с блока управления. ВС с первого выхода временного селектора поступает через линию 4 задержки и интегратор 5 на первый вход схемы 6 сравнения. 8следующем тактовом периоде , равном времени считьшания одного фоточувствительного злемента, происходит сравнение задержанного сигнала и поступившего через интегратор 7 на второй вход схемы 6 сравнения с второго выхода временного селектора 3. В момент времени, соответствующий половине времени сканирования ЛФЭ, со счетчика 13 импульсов. связанного -С блоком 9счета, поступает сигнал на разрешение операций сравнения и выборкис «

де М N число отсчетов видеосигнала, соответствунщее числу фото- чувствительных элементов; число отсчетов, соответствую- ющее числу выборок видеосигнала, приходящее на временной отрезок между отсчетами, соответствующих друм фоточувствительным элементам.

50

55

Измеритель координаты энергетического центра зоны с неравномерной освещенностью, содержащий линейку фоточувствительных элементов, видеопроцессор, подключенный к линейке фоточувствительных элементов, интегратор, блок выборки-хранения, первый вход которого подключен к выходу интегратора, схему сравнения, первый вход которой также подключен к выхо у интегратора, блок управления, кыходной регистр, разрешающий вход которого подключен к выходу схемы сравнения, блок счета, выход которого подключен, к информационному входу выходного регистра и входу блока уп- 1авления, а выходы блока управления подключены к управляющим входам линейки фоточувствительных элементов, видеопроцессора и схемы сравнения, отличающийся тем, , с целью повышения быстродейст- 1;ия, и расширения области применения, CIH снабжен временным селектором, лилией задержки, вторым интегратором, fшоком суммирования, блоком вычитания, счетчиком импульсов, причем линейка фоточувствительных элементов иыполнена двухрегистровой, видеопроцессор выполнен двухвходовым и каждый 1 егистр линейки фоточувствительных ;|лементов подключен к соответствующему входу видеопроцессора, выход видеопроцессора подключен к входу временного селектора, первый выход кото

рого подключен к входу первого интегратора, а второй - к входу линии задержки, выход линии задержки подключен к входу второго интегратора, выход второго интегратора подключен к второму входу блока выборки-хранения и к второму входу схемы сравнения, вьЕ Соды блока выборки-хранения подключены к входам блока суммирования, вькод которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход блока вычитания подключен к выходу схемы сравнения, выход блока вычитания подключен к третьему входу схемы сравнения, вход счетчика импульсов подключен к выходу блока счета,, выход счетчика импульсов подключен к управляющим входам схемы сравнения и блока выборки-хранения, управляющие входы интеграторов, блока суммирования и блока выборки-хранения подключены к выходу .схемы сравнения, а выход блока управления также подключен к управляющему входу временного селектора.