Телевизионное устройство для измерения скорости движения объектов Советский патент 1989 года по МПК H04N7/18 

3149

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для измерения скорости движения группы объектов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема телевизионного устройства для измерения ско- рости движения объектов на фиг. .2- схема формирователя сигналов кругов; на фиг. 3 - диаграмма, поясняющая их работу.

Телевизионное устройство для измерения скорости движения объектов (фиг.1) содержит телевизионный датчик 1, блок 2 управления, блок 3 измерения площади, блок 4 измерения количества объектов, блок 5 деления, индикатор 6, блок 7 квантования видеосигнала, блок 8 задержки на стро- ку, формирователь 9 импульсов концов объектов, блок 10 кадровой памя- ти и формирователь 11 сигналов кругов.

Формирователь 11 сигналов кругов (фиг.2) содержит п-1 блоков 1 2(„.,)задержки на строку, п регист- ров сдвига, п формирователей 14,-14 импульсов и элемент ИЛИ 15.

Устройство для измерения скорости движения объектов работает следующим образом.

Видеосигнал, снимаемый с выхода телевизионного датчика 1, поступает на вход блока 7 квантования видеосигнала. В блоке 7 аналоговый видеосигнал преобразуется в двухуровневую форму,, в которой одному из уровней, например уровню 1, соответствует наличие сигнала (т.е. пересечение сканирующим лучем изображения объекта) , а уровню О - отсутствие сигнала. В результате такого преобразования на выходе блока 7 образуются совокупности импульсов (хорд), , составляющие квантованные (без полутонов) изображения исследуемых объектов.

Квантованньй видеосигнал поступает на входы формирователя 9 импульсов концов объектов и блока 8 задержки сигнала на строку. Задержанный на строку квантованный видеосигнал с выхода блока 8 также подается на вход формирователя 9 импуль сов концов объектов.

5

0 i 5

0

5

0 j

0

5

Импульсы концов объектов поступают на вход формирователя 11 сигналов кругов, в котором производится формирование сигналов изображений кругов одинакового наперед заданного диаметра от каждого из импульсов концов объектов,

Формирователь 11 сигналов кругов работает следуюпщм образом.

Импульсы запуска кругов (импульсы концов объектов), поступающие на вход формирователя 11 сигналов кругов, задерживаются цепочкой последовательно соединенных блоков . 12(„ |3адержки за заданное число строк развертки, которое выбирается в соответствии с требуемым диаметром кругов. Местоположение i-ro входного импульса запуска показано (фиг.З) в виде затемненного прямоугольника на первой строке, местоположение этого импульса после его задержки на последующих строках - в виде заштрихованных прямоугольников, а пунктирной линией показано изображение круга, сигнал ко торого требуется формировать. Входной (незадержанный) импульс запуска поступает на вход первого регистра 13 сдвига, который .обеспечивает смещение этого импульса вправо (в направлейии строчной развертки) на время t,. Местоположение сдвинутого импульса запуска показано (фиг.З) в виде светлого прямоугольника. Сдвинутый на время t, импульс .запуска с выхода первого регистра 13, сдвига поступает на вход первого формирователя 14,, импульсов, где вьфабатывается импульс.первой хорды изображения круга (фиг. 3, утолщенная линия на первой строке) длительностью Т,. На второй строке развертки производится смещение с помощью второго регистра 13 сдвига на время t запускающего импульса, задержанного первым блоком 12 задержки на строку, и формирование вторым формирователем 14 импульсов второй хорды круга (на 2-й строке) длительностью Т.

Аналогичным образом производится формирование всех последующих хорд круга вплоть до последней п-й хорды. Вырабатываемые на выходе каждого Из формирователей сигналы хорды объединяются логическим элементом ИЛИ J5, на выходе которого формируется совокупность импульсов хорд, образующая изображение круга.

Проводя анапогичные рассуждения для двух и более произвольно расположенных друг относительно друга импульсов запуска, легко убедиться, что процесс формирования изображени кругов .не прерывается при любом взаимном расположении импульсов запуска в растре. Сколь угодно близко расположенные (вплоть до элемента разложения) г.- импульсы запуска не мешаю т друг другу, как это бывает в известных устройствах формировани заданных фигур (кругов), а приводят к естественному наложению изображений формируемых от каждого импульса кругов друг на друга, т.е. к перекрытию кругов.

Сигнал изображения кругов с выхода формирователя 11 кругов подается на информационный вход блока 10 кадровой памяти. Процесс формирования в памяти сигнала изображения следов движения кругов, имитирующих объекты, начинается от момента пуска, который может осуществляться однократно, либо автоматически через заданные промежутки времени. С момента пуска начинается формирование сигнала на втором выходе блока 2 управления - сигнала экспонирования, которьй поступает на управляющий вход блока 10 кадровой памяти. Длительность сигнала экспонирования, которьй формируется путем деления частоты следования кадровых синхрО 1 импульсов, кратна периоду кадровой развертки. Передний фронт этого сигнала, соответствующий моменту пуска, используется.для сброса результатов предыдущего измерения на индикаторе 6.

Во время первого (от момента пуска) кадра развертки сигнал кругов записывается в память блока 10, В следующем кадре, благодаря наличию сигнала экспонирования на управляющем входе блока 10 кадровой памяти, записанньй в первом кадре сигнал, считываясь, вновь поступает на запись одновременно с сигналом текущего кадра. Таким образом, пока действует управляющий сигнал экспонирования, происходит накопление в блоке 10 изображений каждого кадра, приводящее к формированию сигнала следов движения кругов

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

По окончании сигнала экспонирования на выходе блока 2 управления формируется сигнал управления делением, совпадающий по времени и длитель ности с первым (после окончания экспонирования) кадровым интервалом. За весь цикл от пуска до пуска во время действия только этого кадра считываются полноценные, окончательно сформированные следы движения кругов. Площади следов, считываемых во время действия сигнала на выходе блока 2 управления, пропорциональны скоростям движения исследуемых объектов, поскольку ширина следов, определяемая выбранным диаметром кругов, которыми заменяются изображения реальных объектов, одинакова , для всех объектов. Сигнал следов с выхода блока 10 кадровой памяти поступает на входы блока 3 измерения площади и блока 4 измерения количества объектов. В блоке 3 измерения площади сигнал изображения следов стробирует тактовые импульсы. Количество стробированных тактов пропорционально площади следов.

Цифровые коды с выходов блока 3 измерения площади и блока 4 измерения количества объектов поступают на входы блока 5 деления. При сутствии сигнала управления делением на входе блока 5 деление не производится. Блоки 3 и 4 в конце каждого кадра сбрасываются кадровыми синхроимпульсами, поступающими на входы блоков 3 и 4, ив индикаторном блоке 6 индицируются нули.

При поступлении с выхода блока 2 управления сигнала управления делением (длительностью в один кадровый интервал, включакаций в себя кадровый гасящий и синхроимпульсы) в блоке 5 в конце прямого хода развертки данного кадра производится деление площади следов на их каличество. Результат деления благодаря действию сигнала управления делением передается в индикаторный блок 6, в котором индикация полученного резуль гата деления, соответствующего скорости движения объектов, сохраняется неизменной до конца цикла.

Формула изобретения

1. Телевизионное устройство для измерения скорости движения объектов.

содержащее телевизионньш датчик, блок управления, последовательно соединенные блок измерения площади, блок деления и индикат-ор, а также блок измерения количества объектов, выход которого соединен с вторым входом блока деления, отличающееся тем, что, с целью повьипе- кия точности измерений, введены последовательно соеди енные блок квантования видеосигнала, первый вход которого соединен с сигнальным выходом телевизионного датчика, блок задержки на строку, формирователь импульсов концов объектов, второй вход которого соединен с выходом блока квантования видеосигнала, формирователь сигнала кругов, второй вход которого соединен с синхровыходом телевизионного датчика, и блок кадрово памяти, второй вход которого соединен с первым .выходом блока управления, третий вход объединен- с входом блока управления, первым входом блока измерения площади вторыми входами индикатора и блока квантования видеосигнала, третьим входом блока деления, первым входом блока измерения количества объектов, третьим входом формирователя импульсов кон- црв объектов, вторым входом блока

задержки на строку и соединен с синх- ровьрсодом телевизионного датчика, а выход соединен с вторыми входами блока измерения количества объектов и блока измерения площади, при этом второй выход блска управления соединен с четвертым входом блока деления .

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что формирова- тель сигнала кругов . выполнен в виде последовательно соединенных п-1 блоков задержки на строку, п регистров

сдвига, п формирователей импульсов и элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами п формирователей импульсов, а выход является выходом формирователя сигнала кругов, при

этом вход первого блока задержки на строку является первьм входом формирователя сигналов кругов, входы i-x бликов задержки на строку (i 1,п) соединены с сигнальными

входами i-x регистров сдвига, выходы которых соединены с входами i-x формирователей импульсов, вход п-го регистра сдвига соединен с выходом (п-1)-го блока задержки на строку, а

тактовые входы и регистров сдвига объединены и являются вторым входом формирователя сигнала кругов.

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит телевизионный датчик 1, блок 2 управления, блок 3 измерения площади, блок 4 измерения количества объектов, блок 5 деления, индикатор 6. Цель достигается введением блока 7 квантования видеосигнала, блока 8 задержки на строку, формирователя 9 импульсов концов объектов, блока 10 кадровой памяти и формирователя 11 сигналов кругов. С помощью этих блоков видеосигнал, снимаемый с датчика 1, сначала преобразуется в двухуровневую форму. Из этого квантованного видеосигнала, задержанного на строку, затем формируются импульсы концов объектов. Далее из них формируются сигналы изображений кругов одинакового наперед заданного диаметра от каждого из импульсов концов объектов. В процессе накопления этих сигналов формируются сигналы изображения следов движения кругов, имитирующих объекты. После измерения площади следов и их количества полученные результаты делятся один на другой. Результат деления соответствует скорости движения объектов, которая индицируется и сохраняется неизменной до конца цикла измерения. Устройство по п. 2 ф-лы отличается выполнением формирователя 11. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

/Л

TJ

/J,

13i

i

/Д

Trnlj

Ду./ -

/

« в

.

ff-t

1гу г W

ОЛ/г.

п

Фиг.З