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

JcuHxp

СП

00 1СЛ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для измерения положения энергетического центра зоны с неравномерной освещенностью.

Цель Изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния шумов и увеличение быстродействия за счет уменьшения времени,задержки ви- деосигнала.

На чертеже представлена блок-схе- ма устройства, реализующего способ.

Устройство состоит из последовательно соединенных линейки 1 фото- чувствительных элементов, видеопроцессора 2, демультиплексора 3, мультиплексора 4, буферного усилителя 5, интегратора 6, схемы 7 сравнения и выходного регистра 8, элементов 9 памяти, количество которых равно количеству периодов квантования сигнала зоны с нерапномерной освещенностью, каждьш из элементов 9 электрически связан с соответствующим выходом демультиплексора 3, схемы 10 выборки-хранения,включенной между выходом интегратора 6 и вторым входом схемы 7, ключа 11, включенного между выходоп видеопроцессора 2 и входом усилителя 5, блока 12 счета, блока 13 управления, электрически связанного с видеопроцессором 2, и счетчика 14 адреса, счетньш вход которого подключен к первому выходу блока 12, второй и третий вы- ,ходы которого подключены к второму входу регистра 8 и управляющему входу блока 13, выход счетчика 14 подключен к управляющим входам демультиплексора 3 и мультиплексора 4, входы стробирования демультиплексора 3 и мультиплексора 4, управляю- ;щие входы ключа 11, счетчика 14 и схеьл (, вход стробирования схемы 7 и вход сброса интегратора 6 подключены к соответствующим выходам блока 13 управления.

Устройство работает следующим образом ,

Видеосигнал с выхода линейки 1 фоточувствительньк элементов поступает на вход видеопроцессора 2. Ви- . деопроцессор 2 осуществляет предва рительную обработку в}вдеосигнапа с целью устранения шума сброса выходного узла ПЭС. Определение положения зоны с неравномерной освещенностью (ЗНО) осуществляется за один

0

5

0

5

ЦИКЛ одномерного дискретного сканирования линейки 1. По началу видеосигнала блок 13 формирует управляющие импульсы: сброс интегратора 6, установка на счетчике 14 адреса коэффициента деления частоты М 1 и запуск его, управление ключом 11, стробирование демультиплексора 3. По концу видеосигнала блок 13 формирует управляющие импульсы: выборки на управляющий вход схемы 10 выборки-хранения, сброс интегратора 6, управление ключом 11, установка коэффициента деления частоты М на счетчике 14 адреса и запуск его,стробирование мультиплексора 4, разре-- шение работы схемы 7 сравнения. Видеосигнал с выхода вродеопроцессора 2 поступает на информционные входы демультиплексора 3 и ключа 11. Под действием управляющего сигнала, вырабатываемого блоком 13 управления, ключ 11 замыкается на время длительности ви/теосигнала ЗНО, который через буферный усилитель 5 подается на интегратор 6 и интегрируется в соответствии с вьфажением

V

t. о

Г- /

n .м :;

5

0

где I „ А-(

п V 5

постоянная времени интегратора 6;

значения квантованного по времени видеосигнала; период квантования; число периодов квантования; результат интегрирования незадержанного видеосигнала. После окончания интегрирования „ запоминается в схеме 10 выборки- хранения, после чего интегратор 6 сбрасывается сигналом с блока 13 уп- равления. Одновременно с замыканием ключа 11 с первого выход блока 12 счета тактовая частота

1

подается на счетчик 14 адреса. Под управлением счетчика 14 адреса и блока 13 управления, который вырабатьша- ет короткие импульсы внутри каждого периода квантования, поступающие на стробирующий вход демультиплексора 3, информационный вход демультиплек- сора 3 последовательно подключается

515

к элементам 9 памяти и значения А квантованного по времени видеосигнала запоминаются на них. После запоминания последнего значения А счетчик 14 адреса обнуляется, блок 13 управления перестает вьфабатывать стробирующие импульсы для демульти- плексора 3, ключ 11 размыкается и с первогЧ) вьгхода блока 12 счета на счетчик 14 адреса начинает поступать частота

f J.L М

где М - масштабный коэффициент,М 1

Под управлением счетчика 14 адреса и блока 13 управления информационный выход мультиплексора 4 в том же порядке, что и при записи, подключается к элементам 9 памяти на эремя, равное , снимается сигнал сброса интегратора 6 и разрешсГег ся работа схемы сравнения. Задержанный видеосигнал с периодом квантования M j- подается на вход интегратора и интегрируется в соответствии с выражением

1Л

t

где f. - результат интегрирования задержанного видеосигнала .

Блок 12 счета ведет счет импульсов тактовой частоты от начала цикла полного дискретного сканирования до момента замыкания ключа 11 и продолжает счет импульсов частоты

f -ft

М

с момента подключения первого элемента 9 памяти к выходу мультиплексора 4 . В момент наступления равенства результатов интегрирования

V - V TH - т

на выходе схемы 7 сравнения формируется сигнал разрешения записи, который поступает на вход выходного регистра 8, при этом на выходе выходного регистра 8 присутствует информация о положении ЗНО в виде кода, соответствующая адресу того фоточувствительного элемента линейки 1 в той

16785

его части, на которой выполняется это равенство. При этом код, соответствующий части элемента, получается подсчетом импульсов высокой часто- , ты f,., , которыми заполняют период квантования М.

Формула изобретения

10

1. Способ определения положения soitti с неравномерной освещенностью, заключающийся в формировании изображения зоны, получении квантованного

по времени видеосигнала путем одномерного дискретного сканирования изображения зоны, интегрировании видеосигнала, одновременной с интегрированием задержке видеосигнала, интегрировании задержанного видеосигнала, сравнении результатов интегрирования задержанного и незадержанного видеосигналов и опредепении положения зоны по времени равенства результатов интегрирования задержанного и незадержанного видеосигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, увеличивают период квантования задержанного

сигнала в М раз, М 1.

2.Способ по П.1, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродеГ1Ствия, время задержки видеосигнала выбирают меньше

времени сканирования изображения, но больо;им времени интегрирования незадержанного видеосигнала.

3.Способ по П.1, отличающийся тем, что, с целью повыше п1я быстродействия, в случае определения положения зоны с симметричным распределением освещенности время задержки видеосигнала выбирают меньше времени интегрирования,

период квантования задержанного видеосигнала увеличивают при этом в два раза.

4.Устройство для определения положения зоны с неравномерной освещенностью, содержащее последовательно соединенные линейку фоточувствительных элементов и видеопроцессор.. , последовательно соединенные интегратор, схему сравнения и

выходной регистр, схему выборки-хранения, включенную между выходом интегратора и вторым входом схемы сравнеюш, блок счета, первый выход которого подключен к второму входу

выходного регистра, блок управления, вход которого подключен к второму выходу блока счета, блок управления электрически связан с видеопроцессором, управляющие входы линейки фоточувствительных элементов и схемы выборки-хранения, вход стробирования сжемы сравнения и вход сброса интегратора подключены к соответствующим выходам блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено последовательно соединенными демультиштексором и мультиплексором, включенными выходом видеопроцессора и интегратора, элементами памяти, количество которых равно количеству выходов демуль- типлексора, кажцый элемент памяти электрически связан с соответствующим выходом демультиплексора, ключом, включенным между выходом видеопроцессора и входом интегратора, и счетчиком адреса, блок счета выполнен с третьим выходом, подключенным к вхоJQ входу счетчика адреса, выход которого подключен к управляющим входам демультиппексора и мультиплексора, блок управления выполнен с четьфьмя дополнительными выходами, подклю15 ченными к управляющим входам ключа и счетчика адреса и стробирующим входам демультиплексора и мультиплексора соответственно.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния шумов и увеличение быстродействия за счет уменьшения времени задержки видеосигнала. Способ заключается в интегрировании незадержанного и задержанного видеосигналов, сравнении результатов интегрирования и определении положения зоны с неравномерной освещенностью по времени равенства результатов интегрирования, при этом период квантования задержанного сигнала увеличивают в М раз, М*981, а время задержки выбирают меньше времени дискретного сканирования зоны, но больше времени интегрирования для несимметричных распределений освещенности зоны и меньше времени интегрирования для симметричных распределений освещенности зоны. Устройство содержит линейку 1 фоточувствительных элементов, демультиплексор 3, мультиплексор 4, схему 7 сравнения, элементы 9 памяти, подключенные к выходам демультиплексора, и блок 13 управления. Изменение периода квантования происходит путем считывания сигналов с элементов памяти с помощью мультиплексора под управлением сигналов с блока управления. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.