СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ТОЧЕЧНОГО ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1994 года по МПК H04N7/18 

Описание патента на изобретение SU1493074A1

Изобретение относится к области прикладного телевидения и может быть использовано при определении координат точечных объектов с высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности измерения координат.

На чертеже показана схема электрическая структурная устройства для измерения координат точечного объекта.

Способ измерения координат точечного объекта осуществляют следующим образом.

Прямое и обращенное изображения точечного объекта, координаты которого необходимо определить, проецируют на мишень телевизионного фотопреобразователя. Полученный на мишени телевизионного фотопреобразователя потенциальный рельеф считывают электронным лучом, разворачивая его по строкам и по кадрам. При этом получают видеосигнал, содержащий сигналы, представляющие собой импульсы-отметки, соответствующие проекциям прямого и обращенного изображений точечного объекта. Определяют временное положение сигналов, соответствующих проекциям прямого и обращенного изображений точечного объекта, получая при этом соответственно значения t1 и t2 при определении временных положений сигналов по строке и значения t5 и t6 при определении временных положений сигналов по кадру.

Производят смещение начала считывания потенциального рельефа электронным лучом с мишени телевизионного фотопреобразователя. В полученном при этом видеосигнале определяют временные положения сигналов, соответствующих проекциям прямого и обращенного изображений точечного объекта, получая соответственно значения t3 и t4 при определении временных положений сигналов по строке и значения t7 и t8при определении временных положений по кадру.

Вычисляют координату Х точечного объекта по формуле
X= .

Вычисляют координату Y точечного объекта по формуле
Y=.

Устройство для измерения координат точечного объекта содержит формирователь 1 координаты Х, формирователь 2 координаты Y, полупрозрачное зеркало 3, первый оптический ключ 4, оптический сумматор 5, телевизионный фотопреобразователь 6, первое плоское зеркало 7, оборачивающий блок 8, второй оптический ключ 9, второе плоское зеркало 10, синхрогенератор 11 и блок 12 управления.

Вход первого оптического ключа 4 объединен с входом оборачивающего блока 8 через полупрозрачное зеркало 3 и первое плоское зеркало 7 и является входом изображения точечного объекта. Выход первого оптического ключа 4 соединен с первым входом оптического сумматора 5. Выход оборачивающего блока 8 через второй оптический ключ 9 и второе плоское зеркало 10 соединен с вторым входом оптического сумматора 5. Выход оптического сумматора 5 соединен с оптическим входом телевизионного фотопреобразователя 6. Выход телевизионного фотопреобразователя 6 соединен с первыми входами формирователя 1 координаты Х и формирователя 2 координаты Y.

Выход синхронизирующих импульсов строк синхрогенератора 11 соединен с вторым входом формирователя 1 координаты Х и с входом синхронизирующих импульсов строк телевизионного фотопреобразователя 6. Выход синхронизирующих импульсов кадров синхрогенератора 11 соединен с вторым входом формирователя 2 координаты Y, с входом синхронизирующих импульсов кадров телевизионного фотопреобразователя 6 и с входом блока 12 управления.

С третьего по десятый входы формирователя 1 координаты Х объединены соответственно с третьим по десятый входами формирователя 2 координаты Y и соединены соответственно с четвертым по одиннадцатый выходами блока 12 управления.

Выход формирователя 1 координаты Х является выходом координаты Х устройства для измерения координат точечного объекта. Выход формирователя 2 координаты Y является выходом координаты Y устройства для измерения координат точечного объекта.

Формирователь 1 координаты Х выполнен аналогично формирователю Y и содержит последовательно соединенные первый ключ 13, первый инвертор 14, первый интегратор 15, усилитель 16, первый вычитатель 17, делитель 18 и второй ключ 19, выход которого является выходом формирователя координаты, третий ключ 20, последовательно соединенные четвертый ключ 21, второй инвертор 22 и второй интегратор 23, пятый ключ 24, последовательно соединенные генератор 25 линейно изменяющегося напряжения, шестой ключ 26, седьмой ключ 27, третий интегратор 28 и второй вычитатель 29, последовательно соединенные восьмой ключ 30 и четвертый интегратор 31.

Выход третьего ключа 20 соединен с входом первого интегратора 15. Выход пятого ключа 24 соединен с входом второго интегратора 23. Выход второго интегратора 23 соединен с вторым входом первого вычитателя 17. Выход второго вычитателя 29 соединен с вторым входом делителя 18. Выход четвертого интегратора 31 соединен с вторым входом второго вычитателя 29. Вход седьмого ключа 27 объединен с входами первого ключа 13, третьего ключа 20, четвертого ключа 21, пятого ключа 24 и восьмого ключа 30. Управляющий вход шестого ключа 26 является первым входом формирователя координаты. Вход синхронизации генератора 25 линейно изменяющегося напряжения является вторым входом формирователя координаты. Управляющие входы первого ключа 13, третьего ключа 20, четвертого ключа 21, пятого ключа 24, седьмого ключа 27 и восьмого ключа 30 являются соответственно третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым входами формирователя координаты. Управляющие входы первого интегратора 15, второго интегратора 28 и четвертого интегратора 31 объединены и являются девятым входом формирователя координаты. Управляющий вход второго ключа 19 является десятым входом формирователя координаты.

Устройство для измерения координат точечного объекта работает следующим образом.

Оптический сигнал изображения точечного объекта расщепляют на прямой и отраженный на полупрозрачном зеркале 3. Прямой оптический сигнал через первый оптический ключ 4 поступает на первый вход оптического сумматора 5. Отраженный оптический сигнал после отражения в первом плоском зеркале 7 обращается в обращающем блоке 8 и через второй оптический ключ 9 после отражения во втором плоском зеркале 10 поступает на второй вход оптического сумматора 5. С выхода оптического сумматора 5 прямое или обращенное изображение точечного объекта проецируется на мишень телевизионного фотопреобразователя 6.

Первый оптический ключ 4 и второй оптический ключ 9 осуществляют коммутацию прямого или обращенного изображения точечного объекта на вход телевизионного фотопреобразователя 6 по сигналам от блока 12 управления.

Видеосигнал, полученный на входе телевизионного фотопреобразователя 6, подается на первые входы формирователя 1 координаты Х и формирователя 2 координаты Y.

Синхрогенератор 11 обеспечивает синхронизирующими импульсами строк и синхронизирующими импульсами кадров работу телевизионного фотопреобразователя 6, блока 12 управления и формирователей координат.

Блок 12 управления вырабатывает на своих выходах управляющие сигналы, координирующие работу всего устройства и реализован на логических элементах и триггерах для счета кадров.

Формирователи координат устроены и работают аналогично, поэтому рассмотрим работу одного из них, например формирователя 1 координаты Х.

Поступивший на первый вход формирователя 1 координаты Х видеосигнал подается на управляющий вход шестого ключа 26, на вход которого от генератора 25 линейно изменяющегося напряжения подается напряжение пилообразной формы. Шестой ключ 26 открывается в момент поступления на его управляющий вход сигнала, соответствующего проекции изображения точечного объекта на мишени телевизионного преобразователя 6. Появившийся в этот момент времени на выходе шестого ключа 26 сигнал напряжения пилообразной формы подается на входы первого ключа 13, третьего ключа 20, четвертого ключа 21, пятого ключа 24, седьмого ключа 27 и восьмого ключа 30.

Во время первого кадра открыты пятый ключ 24 и седьмой ключ 27. В этом случае сигнал, амплитуда которого пропорциональна временному положению сигнала, соответствующего проекции прямого изображения точечного объекта относительно начала считывания до смещения начала считывания, поступает на второй интегратор 23 и на третий интегратор 28.

Во время второго кадра открыты первый ключ 13 и восьмой ключ 30. В этом случае сигнал, амплитуда которого пропорциональна временному положению сигнала, соответствующего проекции обращенного изображения точечного объекта относительно начала считывания до смещения начала считывания, поступает на четвертый интегратор 31 и через первый инвертор 14 на первый интегратор 15.

Во время третьего кадра открыт четвертый ключ 21. В этом случае сигнал, амплитуда которого пропорциональна временному положению сигнала, соответствующего проекции прямого изображения точечного объекта относительно начала считывания после смещения начала считывания, поступает через второй инвертор 22 на второй интегратор 23.

Во время четвертого кадра открыт третий ключ 20. В этом случае сигнал амплитуда которого пропорциональна временному положению сигнала, соответствующего проекции обращенного изображения точечного объекта относительно начала считывания после смещения начала считывания, поступает на первый интегратор 15.

Смещение начала считывания осуществляется в телевизионном фотопреобразователе 7 по командам, поступающим из блока 12 управления через каждые два кадра.

Таким образом, после четырех кадров изображения на первом интеграторе 15 и на втором интеграторе 23 сформировываются соответствующие разности сигналов, которые поступают на первый вход через усилитель 16 и на второй вход непосредственного первого вычитателя 17. Сигналы, сформированные на третьем интеграторе 28, на четвертом интеграторе 31, подаются на первый и второй входы второго вычитателя 29. Координата Х будет сформирована на выходе делителя 18 при поступлении на его входы сигналов с выхода первого вычитателя 17 и второго вычитателя 29. Полученная координата Х через второй ключ 19, который открывается по окончании четвертого кадра, выдается на выход формирователя 1 координаты Х, и, соответственно, на выход координаты Х устройства для измерения координат точечного объекта.

Координата Y формируется в формирователе 2 координаты Y аналогично формированию координаты Х в формирователе 1 координаты Х. (56) Авторское свидетельство СССР N 350207, кл. H 04 N 5/30, 1972.

Похожие патенты SU1493074A1

название год авторы номер документа
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТ 1986
  • Багдалов З.Х.
SU1517737A1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТ 1985
  • Багдалов З.Х.
SU1454225A1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ КООРДИНАТОР 1987
  • Кормилин В.А.
  • Мартышевский Ю.В.
  • Кручинина Н.Г.
  • Тисленко В.И.
SU1521242A1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ АДАПТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТ 1988
  • Багдалов З.Х.
SU1623536A1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ КООРДИНАТОР 1986
  • Багдалов З.Х.
  • Курячий М.И.
SU1412577A1
ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ 1986
  • Багдалов З.Х.
  • Потехин В.А.
SU1436846A1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТ 1986
  • Багдалов З.Х.
  • Потехин В.А.
SU1478978A1
ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ИЗОБРАЖЕНИЙ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ 1989
  • Ицкович В.М.
  • Пешель А.К.
SU1657043A1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ КООРДИНАТОР 1984
  • Курячий М.И.
  • Парыгин Ю.П.
  • Тамаров С.Н.
SU1238702A1
ТЕЛЕВИЗИОННОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1985
  • Дмитриенко В.Л.
  • Костевич А.Г.
  • Петров А.Я.
SU1286089A1

Реферат патента 1994 года СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ТОЧЕЧНОГО ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области прикладного телевидения. Цель изобретения - повышение точности измерения координат. Способ измерения состоит в том, что прямое и обращенное изображения точечного объекта, координаты которого необходимо определить, проецируют на мишень телевизионного фотопреобразователя, полученный потенциальный рельеф считывают электронным лучом, разворачивая его по строкам и по кадрам. При этом получают видеосигнал, содержащий сигналы, представляющие собой импульсы - отметки, соответствующие проекциям прямого и обращенного изображений точечного объекта. Определяют временное положение сигналов, соответствующее проекциям прямого и обращенного изображений точечного объекта. Затем производят смещение начала считывания потенциального рельефа и определяют временные положения сигналов, соответственно проекциям прямого и обращенного изображений. Координаты точечного объекта определяют по формуле. Для достижения цели в устройство для измерения введены полупрозрачное зеркало 3, два оптических ключа 4 и 9, оптический сумматор 5, два плоских зеркала 7 и 10, оборачивающий блок 8 и блок 12 управления. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения SU 1 493 074 A1

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ТОЧЕЧНОГО ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
1. Способ измеpения кооpдинат точечного объекта, пpи котоpом пpямое изобpажение точечного объекта пpоециpуют на мишень телевизионного фотопpеобpазователя, пpеобpазуют его в видеосигнал путем считывания с мишени телевизионного фотопpеобpазователя, в видеосигнале опpеделяют вpеменное положение сигнала, соответствующее пpоекции пpямого изобpажения точечного объекта относительно начала считывания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измеpения кооpдинат, на мишень телевизионного фотопpеобpазователя одновpеменно с пpоециpованием пpямого изобpажения дополнительно пpоециpуют обpащенное изобpажение точечного объекта, опpеделяют вpеменное положение сигнала, соответствующего пpоекции обpащенного изобpажения точечного объекта относительно начала считывания, повтоpно считывают пpямое и обpащенное изобpажения точечного объекта с мишени телевизионного фотопpеобpазователя, пpи этом начало считывания смещают на несколько элементов и опpеделяют вpеменное положение сигналов, соответствующих пpоекциям пpямого и обpащенного изобpажений точечного объекта относительно начала считывания, вычисляют кооpидинаты точечного объекта по фоpмулам
X = t2 - t2 / (t4 + t3) - (t2 - t1);
Y = t6 - t5 / (t8 + t7) - (t6 + t5),
где X - координата точечного объекта по оси X;
Y - координата точечного объекта по оси Y;
t1 - временное положение сигнала, соответствующего проекции прямого изображения точечного объекта относительно начала считывания по строкам до смещения начала считывания;
t2 - временное положение сигнала, соответствующего проекции обращенного изображения точечного объекта относительно начала считывания по строкам до смещения начала считывания;
t3 - временное положение сигнала, соответствующего проекции прямого изображения точечного объекта относительно начала считывания по строкам после смещения начала считывания;
i4 - временное положение сигнала, соответствующего проекции обращенного изображения точечного объекта относительно начала считывания по строкам после смещения начала считывания;
t5 - временное положение сигнала, соответствующего проекции прямого изображения точечного объекта относительно начала считывания по кадрам до смещения начала считывания;
t6 - временное положение сигнала, соответствующего проекции обращенного изображения точечного объекта относительно начала считывания по кадрам до смещения начала считывания;
t7 - временное положение сигнала, соответствующего проекции прямого изображения точечного объекта относительно начала считывания по кадрам после смещения начала считывания;
t8 - временное положение сигнала, соответствующего проекции обращенного изображения точечного объекта относительно начала считывания по кадрам после смещения начала считывания.

2. Устpойство для измеpения кооpдинат точечного объекта, содеpжащее синхpогенеpатоp, телевизионный фотопpеобpазователь, фоpмиpователь кооpдинаты X и фоpмиpователь кооpдинаты Y, пpичем выход синхpонизиpующих импульсов стpок и выход синхpонизиpующих импульсов кадpов синхpогенеpатоpа соединены соответственно с входами синхpонизиpующих импульсов стpок и синхpонизиpующих импульсов кадpов телевизионного фотопpеобpазователя, выход фоpмиpователя кооpдинаты X является выходом кооpдинаты X устpойства для измеpения кооpдинат точечного объекта, а выход фоpмиpователя кооpдинаты Y - выходом кооpдинаты Y, отличающееся тем, что, в него введены блок упpавления, полупpозpачное зеpкало, пеpвое плоское зеpкало, втоpое плоское зеpкало, обоpачивающий блок, пеpвый оптический ключ, втоpой оптический ключ и оптический сумматоp, пpичем вход пеpвого оптического ключа и вход обоpачивающего блока объединены чеpез пеpвое плоское зеpкало и полупpозpачное зеpкало и являются входом изобpажения точечного объекта, выход пеpвого оптического ключа соединен с пеpвым входом оптического сумматоpа, выход обоpачивающего блока чеpез втоpой оптический ключ и втоpое плоское зеpкало соединен с втоpым входом оптического сумматоpа, выход котоpого соединен с оптическим входом телевизионного фотопpеобpазователя, упpавляющие входы пеpвого оптического ключа и втоpого оптического ключа соединены соответственно с пеpвым и втоpым выходами блока упpавления, тpетий выход котоpого соединен с упpавляющим входом телевизионного фотопpеобpазователя, выход котоpого соединен с пеpвым входом фоpмиpователя кооpдинаты X и с пеpвым входом фоpмpиователя кооpдинаты Y, выход синхpонизиpующих импульсов стpок и выход синхpонизиpующих импульсов кадpов синхpогенеpатоpа соединены соответственно с втоpым входом фоpмиpователя кооpдинаты X и с втоpым входом фоpмиpователя кооpдинаты Y, вход блока упpавления объединен с втоpым входом фоpмиpователя кооpдинаты Y, тpетий, четвеpтый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый входы фоpмиpователя кооpдинаты X объединены соответственно с тpетьим, четвеpтым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым и десятым входами фоpмиpователя кооpдинаты Y и соединены соответственно с четвеpтым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым выходами блока упpавления, каждый из фоpмиpователей кооpдинат содеpжит последовательно соединенные пеpвый ключ, пеpвый инвеpтоp, пеpвый интегpатоp, усилитель, пеpвый вычитатель, делитель и втоpой ключ, выход котоpого является выходом фоpмиpователя кооpдинаты, тpетий ключ, выход котоpого соединен с входом пеpвого интегpатоpа, последовательно соединенные четвеpтый ключ, втоpой инвеpтоp и втоpой интегpатоp, выход котоpого соединен с втоpым входом пеpвого вычитателя, пятый ключ, выход котоpого соединен с входом втоpого интегpатоpа, последовательно соединенные генеpатоp линейно изменяющегося напpяжения, шестой ключ, седьмой ключ, тpетий интегpатоp и втоpой вычитатель, выход котоpого соединен с втоpым входом делителя, последовательно соединенные восьмой ключ и четвеpтый интегpатоp, выход котоpого соединен с втоpым входом втоpого вычитателя, вход седьмого ключа объединен с входами пеpвого ключа, тpетьего ключа, четвеpтого ключа, пятого ключа и восьмого ключа, упpавляющий вход шестого ключа является пеpвым входом фоpмиpователя кооpдинаты, вход синхpонизации генеpатоpа линейно изменяющегося напpяжения является втоpым входом фоpмиpователя кооpдинаты, упpавляющие входы пеpвого ключа, тpетьего ключа, четвеpтого ключа, пятого ключа, седьмого ключа и восьмого ключа, являются соответственно тpетьим, четвеpтым, пятым, шестым, седьмым и восьмым входами фоpмиpователя кооpдинаты, упpавляющие входы пеpвого интегpатоpа, втоpого интегpатоpа, тpетьего интегpатоpа, и четвеpтого интегpатоpа объединены и являются девятым входом фоpмиpователя кооpдинаты, упpавляющий вход втоpого ключа является десятым входом фоpмиpователя кооpдинаты.

SU 1 493 074 A1

Авторы

Ицкович В.М.

Даты

1994-03-30Публикация

1985-07-29Подача