Способ определения зоны с неравномерной освещенностью и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

1

(21)4241276/24-28

(22)19.12.86

(46) 07.09.89. Бюл. № 33

(71)Таллиннский политехнический институт и Ленинградский институт точной механики и оптики

(72)М.А.Великотный и Б.А.Круминг (53) 531.7(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1155849, кл. G 01 В 21/00, 1985.

(54) СЦОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ С НЕРАВНОМЕРНОЙ ОСВЕЩЕННОСТЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности анализа быстропротекающих процессов. Цель достигается путем считьк-- вания одной реализации видеосигнала и параллельного процесса интегрирования от его нач ала и конца, что позволяет убыстрить оценку положения зоны с неравномерно освещенностью, 2 с,п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности анализа быстропротекающих процессов. Цель достигается путем считывания одной реализации видеосигнала и параллельного процесса интегрирования от его начала и конца, что позволяет убыстрить оценку положения зоны с не равномерной освещенностью. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах технического зре- ния для бесконтактного определения положения объектов, их размеров, а также в других случаях, когда информативным параметром является положение зоны с неравномерной освещенностью в плоскости анализируемого изображения.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности анализа быст- ропротекающих процессов.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие принцип действия устройства.

Устройство содержит линейку I фоточувствительных элементов, на которую проектируется изображение зоны с неравномерной освещенностью, видеопроцессор 2, связанный с линейкой 1, аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора 2, запоминающие блоки 4 и 5, входы которых подключены к выходу аналого- цифрового преобразователя 3, блок 6 многократной выборки, выходы которого соединены с входами.управления считыванием блоков 4 и 5, сумматоры 7 и 8, причем вход сумматора 7 соединен с выходом запоминающего блока 4, а вход сумматора 8 - с выходом запоминающего блока 5, блок 9 сравнения, два информационных входа которого соединены с выходами сумматоров 7 и 8, третий - с выходом блока 10 вычитания, а.выход - с входом разрешения выходного регистра 11, информационный вход которого подключен к выходу блока 2 счета, регистр 13 данных, информационные входы которого соеди

3150

нены с соо гнетструющими выходами сумматоров 7 и 8, а выходы - с входами блока 10 вьр1итания, третий информационный вход которого подключен к информационному выходу блока 9 сравнения, счетчик 1А импульсов, выходы которого соединены с входами управления регистра 13 далных и блока 9 сравнения, а вход - с выходом блока 12 счета, блок 15 упраиления, соединенный цепями управления с линейкой 1, видеопроцессором 2, АЦП 3, блоками А и 5, сумматорами 7 и 8, блоком 6 многократной выборки, блоком 9 сравнения и выходом блока 12 счета.

Устройство работает следующим образом,

UiuuMJCHrnan с выхода линейки 1 фо- точуГ С . П1| : ельиых элементов поступает на вход видеопроцессора 2, В качество линейки 1 фоточувст вительных элементов в устройстве используется линейный формирователь изображения на оснопе прибора с зарядовой связью (ПЗС). Видеопроцессор 2 осуществляет предпарительную обработку видеосигнала с целью устранения шума сброса выходного узла ПЗС.

Определение положения зоны с неравномерной оспещенностью (ЗНО) осуществляется в два этапа. Сначала производится запись видеосигнала, прошедшего преобразование в аналого-цифровом преобразователе 3, за время одномерного сканирования линейки 1 фоточувствительных элементов в запоминающие блоки 4 и 5 при наличии управляющего сигнала с первого выхода блока 15 управления. Затем под воздействием управляющих сигналов, поступающих со стороны выходов блока 6 многократной выборки, обеспечивающего N-кратное считывание одного элемента памяти, информация с запоминаю- щих блоков 4 и 5 считывается и поступает на соответствующие вход- ды сумматоров 7 и 8, в которых вырабатывается сигнал, пропорциональ- Hbrti текущей площади ЗНО, имеющей импульсную форму, в соотношении с выражением

1 0

Q,

I

-результат численного интегрирования;

-цифровое значение квантованного сигнала;

0

0

с

временный интервал дискретизации видеосигнала, X mN -I- п,

тип - текущие значения отсчетов, соответствующие грубой и точной дискретизации видеосигнала;

М макс тij-число отсчетов, соответствующее количеству фоточувствительных элементов; N число отсчетов, соответствующее количеству выборок квантованного сигнала, приходящееся на временной отрезок между отсчетами, соответствующих двум фоточув- стпительнмм элементам, при считмвании с дС; .

При равномерной дискретизации видеосигнала формула (1) принимает вид

I t,

X

%

Q,.

(2)

где t, Д U X

- текущее значение пременнпй координаты при численном интегрировании;йс , f.,, частота считывания

информации.

В момент времени, соответствуй- щий t/2, где i. - полное время чис- . ленного интегрирования, со счетчика 14 импульсов на управляющие входы регистра 13 данных и блока 9 сравнения поступает сигнал разрешения соответственно операций запоминания и сравнения, причем момент выдачи сиг

нала где

связан с приходом Хр импульса

Р

у - , Хр - 2

Х гп

2

5

0

5

Если при первичном сравнении сигналы I.

соответственно с суммаи

торов 7 и равны между собой, то с выхода блока 9 сравнения в данный момент и при последующем интегрировании меньший по величине - сигнал поступает в блок 10 вычитания, где определяется разность между запомненным большим значением и текущим меньшим значением сигналов и далее текущее значение другого сигнала. Так, при I, 1 R блок 10 вычитания поступает сигнал Т и определяется разность М и текущее значение I , по формулам

Д1 I, i;

I, UI,

Соответственно для случая формулы (3) и (4) принимают

М

I , - I

1 12 - Л1.

Сигналы I, или 1 поступают на вход блока 9 сравнения, где реализуется операция сравнения текущих значений сигналов I , и 1.

Блок 9 сравнения обеспечивает операции сравнения только с момента времени , производит выделение меньшего сигнала в момент первого сравнения, выдачу непрерывно увеличивающегося меньшего сигнала в блок 10 вычитания, получения с последнего непрерывно уменьшающегося большего сигнала и проведения операций сравнения. При условии равенства левой и правой частей площадей ЗНО (фиг,2) выдается сигнал с блока 9 сравнения на разрешение записи выходного регистра I1, причем запись осуществляется по переднему фронту сигнала, В момент ty на информационном входе выходного регистра 11 присутствует информация о положении ЗНО в виде цифрового кода, поступающего с блока 12 счета и соответствующего адресу фоточувствительного элемента и той его части, для которых с учетом выражения (2) справедливо равенство

ty ilQ, С t,) Q;,

r OУ

ИЗ которого следует, что временная координата, определяющая положение ЗНО, соответствует энергетическому центру зоны.

Особенностью блока 15 управления является то, что сигналы его первого выхода поступают на управляющие входы только с появлением сигнала с ПЗС от первого фоточувствительного элемента.

Формула изобретения

1, Способ определения зоны с неравномерной освещенностью, заключающийся в том, что формируют изображения зоны, одномерно дискретно сканируют ее, считывают видеосигнал от зоны, получают квантованный во времени видеосигнал, регистрируют два те062726

кущих значения интегралов, полученных путем интегрирования одного и того же квантованного видеосигнала, сравнивают текущие значения интегрирования, а о положении зоны с неравномерной освещенностью судят по равенству сравниваемых значений, отличающийся тем, что, с целью

10 расщирения области применения, запоминается одна реализация видеосигнала, при получении двух текущих зна- чегтй интегрирование видеосигнала проводят одновременно от начала и

15 конца реализации, в момент времени, соответств тощий половине периода сканирования, сравниваются и запоминаются результаты интегрирования, да- лее производится интегрирование в на20 правлении увеличения меньшего значения запомненного результата при синхронном уменьшении на величину приращения интеграла большего значения запомненного результата,

25 2, Устройство для определения зоны с неравномерной освещенностью, содержащее линейку (}юточувствительных элементов, видеопроцессор, связанный с линейкой фоточувствительных элемен30 тов, блок счета, связанный с информационным входом блока выходного регистра, вход разрешения которого соединен с выходом блока сравнения, и блок управления, который соединен с

35 управляющими входами линейки фоточувствительных элементов и видеопроцессора и выходом блока счета, о т- личающееся тем, что, с целью расширения области применения,

40 оно снабжено аналого-цифровым преобразователем, информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора, двумя запоминающими блоками, информационные входы которых под45 ключены к выходу аналого-цифрового преобразователя регистром данных, двумя сумматорами, входы которых подключены к выходам запоминающих блоков, а выходы - к соответствующим

50 информационным входам регистра данных и блока сравнения, блок вычитания, первые два информационных входа которого соединены с выходами регистра данных, а третий - с инфор55 мационным выходом блока сравнения, третий информационный вход которого подключен к выходу блока вычитания, счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом блока счета, а вы71506272

ход - с управляющими входами блока сравнения и регистра данных, блок многократной выборки, два выхода кь- торого подключены к входам считывания запоминающих блоков, блок управления выполнен.с двумя дополнительными выходами, первый из которых

Опнам ЗУ1г

цзиг.1

ЗУ5

Сн7

(DuiZ

Составитель Е.Глаэкова Редактор В.Бугренкова Техред А.Кравчук.

Заказ 5418/42

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя и входам управления записью запоминающих блоков, а второй - к входу блока многократной выборки и управляющим входам сумматоров и блока сравнения .

Корректор М.Самборская

Подписное