Устройство для измерения координат центра пятна Советский патент 1989 года по МПК H04N7/18 

(21) 433166 4/2 -09

(22)20.11.87

) 30.12.89. Бюл. N (72) П.В.Дзюбенко, В.И.Зубко, О.Н.Шабурова и В.М.Шишкин (53) 621.397 (086.8)

(56)Авторское свидетельство СССР К 12513 42. кл. Н СИ N 7/18, 1984.

() УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРА ПЯТНА

(57)Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения Расширение функциональных возможностей. Устройство содержит пороговый элемент 1, г-р 2 импульсов, D-три)- гер 3, Т-триггеры А и 5, счетчики 6, 7,8 и 20, эл-ты И 9,Ю,13,И,17,18, 19 и 23, мультиплексоры 11 и 12, эл-т ИЛИ 15, IK-триггер 1б, блок сравнения 21, RS-триггер 22, формирователь 2k импульсов и блоки эл-тов И 25 и 26. Цель достигается за счет обеспечения измерения координат центрэ пятна с произвольно расположенными осями сим- , метрии. 2 ил.

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит пороговый элемент 1, г-р 2 импульсов, T-триггер 3, T-триггеры 4 и 5, счетчики 6,7,8 и 20, эл-ты И 9,10,13,14,17,18,19 и 23, мультиплексоры 11 и 12, эл-т ИЛИ 15, JK-ТРИГГЕР 16, БЛОК СРАВНЕНИЯ 21, RS-ТРИГГЕР 22, ФОРМИРОВАТЕЛЬ 24 ИМПУЛЬСОВ И БЛОКИ ЭЛ-ТОВ И 25 И 26. ЦЕЛЬ ДОСТИГАЕТСЯ ЗА СЧЕТ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРА ПЯТНА С ПРОИЗВОЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ ОСЯМИ СИММЕТРИИ. 2 ИЛ.

ел

со со

Ф.1

1

Изобретение относится к телевизионной измерительной технике и может быть использовано в телевизионных автоматических системах для измерения , координат центра изображения на теле- визионном растре.

Целв изобретения - расширение Функциональных возможностей путем обеспечения измерения координат цент- JQ Ра пятна с произвольно расположенными осями симметрии.

На фиг.1 представлена схема устройства для измерения координат цент- Ра пятна; на фиг.2 - схема счетчика, вариант исполнения.

Устройство для измерения координат центра пятна (фиг.1) содержит пороговый элемент 1, генератор 2 импульсов, -триггер 3, первый Ц и второй 5 Т- 20 триггеры, первый 6, второй 7 и третий Ь счетчики, первый 9 и второй 10 элементы И, первый 11 и второй 12 мультиплексоры, третий 13 и четвертый 1k

элементы И, элемент э ИЛИ, 1К-триг- 25

i

тер 16, пятый 17, шестой 18 и седьмой 19 элементы И, четверти счетчик 20, схему 21 сравнения, RS-триггер 22, восьмой элемент И 23, формирователь 2Л импульсов, первый 25 и ВТОРОЙ 26 30 блоки элементов И.

Второй сметчик 7 1фиг.2) содержит первый 27, второй 28 ГК-триггеры второго сметчика, первый 9, второй 30, третий 31 элементы И второго счетчика, элемент HF 32 второго сиетчика.

Устройство для измерения координат центра пятил работает следующим обра зом.

При включении устройства на второй вход поступают кадровые гасящие импульсы, усганавлипающие счетчики 7 и 20 и KS-триггер 22 в нулевое состояние, и не тором выходе второго 45 счетчик формируется сигнал единичного урс знл, который переключает первый 11 и второй 12 мультиплексоры ча прием сигналов с их первых входов. Сигналами с выходов RS-триггера 22 запрещается элемент И k (нулевым уровнем с единичного выхода) и разрешается элемент И 18 (единичным уровнем с нулевого выхода). Одновременно кадровые гасящие импульсы поступают на С-вход 1К-триггера 16 и на второй вход пятого элемента И 17, которые выдепяют кадровые гасящие импульгы первы попукадров (первые

40

50

0

5

0

5

0

50

кадровые гасящие импульсы). Вычел ь- ный первый кадровый гасящий импульс с выхода элемента И 17 поступает на входы первого 25 и второго 26 блоков элементов И для их опроса и на вход формирователя , формирующего короткие импульсы по заднему фронту Первого кадрового гасящего импульса. После окончания действия первого кадрового гасящего импульса (задним фронтом этого импульса).IK-триггер 16 устанавливается в единичное состояние и запускается формирователь 2k импульсов. В результате сигналом с единичного выхода IK-триггера 16 (уровнем логической единицы) разрешаются элементы И 13 и 23, сигналом с нулевого выхода (уровнем логического нуля) запрещаются элементы Т+, 17. 18, 19 И, а сигналом формирователя третий счетчик 8 устанавливается в нулевое состояние. С момента начала первого полукадра осуществляется подсчет количества всех строк подряд до момента появления первого видеоимпульса в строке. Строчные гасящие импульсы с третьего входа устройства поступают через мультиплексор 12 и разрешенный элемент И 23 на счетный вход (С-вход) третьего счетчика 8„ который осуществляет подсчет строк в текущем полукадре. Видеосигнал поступает через первый вход устройства на вход порогового элемента 1, который осуществляет бинарное разложение видеосигнала.

На выходе порогового элемента 1 формируется импульсный сигнал, который поступает через разрешенный элемент И 13 и элемент ИЛИ 15 на D-вход D-триггера 3, осуществляющего синхронизацию бинарного видеосигнала с импульсами тактовой частоты, поступающими на С-вход D-триггера 3. При поступлении первого видеоимпульса с D-триггера З на С-вход второго счетчика 7 на его первом выходе vc- танавливается уровень логической единицы, а на его втором выходе - уровень логического нуля.

Сигналом нулевого уровня с выхода счетчика 7 мультиплексор 12 переключается на прием сигналов с второго его входа. При этом на С-вход третьего счетчика 8 через второй мультиплексор 12 поступает импульсный сигнал с выхода Т-триггера 5, который осуществляет деление на два количества

51

видеоимпульсов, сформированных на выходе 1)-триггера 3. Подсчет видеоимпульсов счетчиком 8 прекращаете-1 с прекращением поступления видеосигналов на первый вход устройства.

Таким образом, на выходе третьего счетчика 8 формируется код результата подсчета всех строк подряд до появления первого видеоимпульса в строке и через одну при наличии видеоимпульсов в строках (вертикальная координата центра изображения пятна на телевизионном растре) . Код вертикальной координаты изображения пятна формируется в течение первого полукадра и хранится в третьем счетчике 8 в течение второго полукадра.

С момента начала второго полукадра на второй вход устройства поступа ет второй кадровый гасящий импульс, который устанавливает счетчики 7 и 20 и триггеры 16 и 22 в нулевое состояние. На втором выходе счетчика 7 формируется уровень логической единицы, а на первом выходе счетчика 7 и на единичных выходах триггеров 16 и 22 - уровень логического нуля.Сигналом с второго выхода счетчика 7 (уровнем логической единицы) разреза- ется элемент И 10 и первый мультиплексор 11 переключается на r.,(- налов с его первого входа. Сигналом с второго выхода второго счетчика , (уровнем логического нуля) запрещается элемент И 9. Сигналом уровня лог и ческого нуля с единичного выхода 1К- триггера 16 запрещаются элементы И 13 и 23, а сигналом уровня логической единицы с другого выхода этого триггера разрешаются элементы И ;ч, 17, 18 и 19, однако элемент И 1 остается запрещенным по третьему входу, на который поступает уровень логического нуля с единичного выхода RS-триггера 22. Переключение 1К-триггера 16 осуществляется по заднему фронту кадрового гасящего импуяьсг, и второй кадровый гасящий импульс через ранее запрещенный элемент И I/ не проходит, а следовательно, с выходов устройства коды горизонтально и вертикальной координат не считыва /тся, так как нет опроса первого 25 и второго 26 Рлоков элементов И, формирователь 24 не запускается и в третьем четчике 8 сохраняется код вертиг-чл чой координаты изображения, ранге .читанный в первом полукадрс . Код всрги1 1льной координа3301/t

ТЫ С ВЫХОДОВ SCrO С ч тЧИКи ЧЧ

гупает на нтор л оды с ми 1 г пучения. При нсЬ )-Чк(и уровни логической единицы на втором выхода второго счетчика 7 строчные гасящие импульсы с третьего входа устройства поступают через элемент И 10 на R-вход первого счетчика 6 и устанавливают его э ну,Q левое состояние к начале каждой строки. На С-вход первого счетчика 6 через первый мультиплексор 11 поступает импульсный сигнал тактовой частоты с выхода генератора 2 импульсов. Пер15 вый счетчик 6 осуществляет подсчет тактовых импульсов в каждой строке заново до появления первого видеоимпульса. Во пречя действия второго полукадра на С-вход третс го счетчика

20 8 импульса (строчные гасящие) с треть еггч входа ус тропе гиа не проходят, так как Э;РМРнг И 23 закрыт сигналом, поступающим с единичного выхода хК-тоиггера -о. Одновременно с начала

25 второго полукаьрл с третьего входа устройства строчные гасящие импульсы записываются разрешенный элемент И 18 и счетамч 0. Нз выходе счетчика 20 ..формируется код р ,з-эд г .ч подси,,т „ чис.о с ff.- , от( поступает на лерры Ечсд1 сооа- ненил: При д с и -енгч рагьн. за кодо на вход 14 схемы 2 .р зчснил (сопео5

чимое счет чикл сиртм -.г v нз

п

равно coflef жимс. у выходе Формируется

0

сигнал, кот ры - PI-ГЗ разрешенный эпеме -т И 19 устанавливает KS-триг- гер 22 в единично гопояние. При этом на единичном BL- оде RS-триггера 22 формируется yoot-ень логической единицы, разрешающий элемент И Т, и на нулев .м ,- - уровень логи- чесчого нулч , , рс чг ци1 элемент И .б. Поступлю мг тгочнл л гасящих к имг/пьоов чер з элемеч- И 1& нз С- вхо 1 счетчика 20 лрокр. . Элемент И lk ряэр jacTCP ч омент, когда код содержимого „- стмика 0 5удег ра- ьен р д рертм --гц нон ы, Q хранящему1-.- в тчике 8. При по .тупле . н,- г г порог.озого

элемента 1 первог- ви/ гсигнзла на

его выходе формирз - i я ридеоимпуль :, К((орый через РПЯОРШРННЫЙ элемент И И осгупаег н- n-D.on п-тригг-ера 3. На иы/мде D-три- геп- 3 формируется видеоимпульс, ;од Д( .-i т пием которого на втором нг i сметчика 7 ycTaHaBjiHp «TCfl угоняю логического

5

нуля, а на первом выходе - уровень логической единицы, соответствующий содержимому второго счетчика 7, равному единице. Сигналом нулевого уровня с второго выхода второго сметчика 7 первый мультиплексор 11 переключается на прием сигналов с его второго входа и запрещается элемент И 10. В результате на С-вход первого счетчи- ка 6 при наличии первого видеоимпульса на выходе D-триггера З через элемент И 9 и первый мультиплексор 11 поступает импульсный сигнал с выхода Т-триггера k, который осуществляет деление на два количества импульсов, формируемых на выходе генератора 2 импульсов. После прекращения действия первого видеоимпульса на D-входе D-триггера З (на D-вхоДе действует нулевой уровень) D-триггер импульсом с генератора 2 устанавливается в нулевое состояние и на его ьыходе формируется уровень логического нупя, запрещающий элемент И 9. В результате импульсы с выхода Т-триггера k на С-вход счетчика 6 не - Ступают. При поступлении на С-вход второго счетчика 7 второго и последующих видеоимпульсов на его первом выходе устанав- ливается и сохчраняегся уровень логического нуля. Этим уровнем запрещается элемент И 9. и сигнал с выхода Т-триггера ( на С-вход первого счетчика 6 не проходит, а элемент И 10 не пропускает импульсы с третьего входа ус1ройс ва на R-вход первого счетчика 6 после поступления первого видеоимпульса.

Таким образом, на выходе первого счетчика 6 формируется код результата подсчета тактовых импульсов подряд до появления первого видеоимпульса во втором полукадре и через один в течение первого видеоимпульса в строке, в которой появился первый видеоимпульс (горизои альная координата центра изображения пя гна на телевизионном растре).

Во время действия нгорого полукадра в третьем счетчике 8 сохрангется код вертикальной координаты центра изображения пятна, сформированный во время действия первого полукадра. Третьим кадровым гасящим импульсом осуществляется считывание координат центра изображения. Третий кадровый гасящий импупьс поступает через разрешенный лемечт И 17 на первые входы

п 5 „ 5 о

«

5

0

5

первого 25 и второго 26 блоков ле - ментов И, на вторых входах м ,орых действуют соответственно коды горизонтальной и вертикальной координаты изображения пятна. В результате координаты центра изображения пятна передаются на выходе устройства. Таким образом, измерение центра изображения пятна на телевизионном растре осуществляется в пределах двух полукадров.

В дальнейшем с приходом третьего кадрового гасящего импульса и далее четвертого, работа устройства осуществляется аналогично описанному.

Второй счетчик 7 работает следующим образом.

При поступлении на R-входы IK- триггеров 27 и 28 кадрового гасящего импульса оба триггера устанавливаются в нулевое состояние. В результате элемент И 29 разрешается сигналом единичного уровня, поступающим на его первый вход с нулевого выхода IK- триггера 27, а на входах элемента И 31 действуют нулевой уровень, поступающий с единичного выхода 1К-тригге- ра 27, и единичный уровень, поступающий с нулевого выхода 1К-триггера 28 (код 01). Под действием входных сигналов на выходе элемента И ЗТ формируется нулевой уровень, который через элемент НЕ 32 разрешает4 элемент И 30. Видеоимпульс с С-входа второго счетчика 7 через элементы И 29 и 30 поступает на С-входы IK-триггеров 27 и 28, в результате чего оба триггера переключаются в единичное состояние. В результате на единичном выходе IK- триггер 27 устанавливается нулевой уровень, запрещающий элемент И 29, элемент И 29 находится в закрытом состоянии до прихода следующего кадрового гасящего импульса. При переключении 1К-триггеров 27 и 28 в единичное состояние на входах элемента И 31 действует код 10, а следовательно, на выходе этого элемента формируется нупевой уровень, который, инвертируясь элементом НЕ 32, разрешает элемент И 30.

Второй видеоимпульс проходит через разрешенный элемент И 30 на С- вход ГК-триггера 28. 1К-триггер 28 вторым видеоимпульсом переключается в нулевое состояние. На входах элемента И 31 действует код 11, в результате чего на выходе этого элемента формируется уровень логической единицы, который через элемент НЕ 32 запрещает элемент И 30. Элемент И 30 находится в запрещенном состоянии до прихода следующего кадрового гасящего импульса. С приходом очередного кадрового гасящего импульса 1К-триг- гер 27 устанавливается в нулевое состояние, в результате чего на первые входы элементов И 29 и 30 поступают разрешающие сигналы. С приходом следующих видеоимпульсов работа второго счетчика 7 осуществляется аналогично описанному выше.

Устройство для измерения координат центра пятна обеспечивает возможность измерения на телевизионном растре координат центра не только сплошной фигуры, расположенной симметрично относительно вертикальной и горизонтальной осей (исправлений кадровой и строчной разверток), но и сплошной фигуры с произвольно расположенными осями симметрии.

Формула изобретения

Устройство для измерения координат центра пятна, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого Т-триггера, С-вхо- дом D-триггера и первым входом первого мультиплексора, выход которого соединен с С-входом первого счетчика выход D-триггера соединен с входом второго Т-триггера, С-входом второго счетчика и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого Т-триггера, третий вход - с первым выходом второго счетчика, а выход - с вторым входом первого мультиплексора, управляющий вход которого соединен с управляющим входом второго мультиплексора, первым входом второго элемента И и вторым выходом второго счетчика, выход второго элемента И соединен с R-входом первого счетчика, вход порогового элемента является первым входом устройства, второй вход которого соединен с R-входом второго счетчика, а третий вход устройства соединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом второго

15

533017 °

мультиплексора, второй вход ксторогс

соединен с выходом второго Т-трмте- ра, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональ- ных возможностей путем обеспечения измерения координат центра пятна с произвольно расположенными осями симметрии, введены третий и четвертый

10 элементы И, первые входы которых соединены с выходом порогового элемента, а выходы через элемент ИЛИ - с D-вхо- дом D-триггера, IK-триггер, нулевой .выход которого соединен с вторым входом четвертого и первыми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, четвертый счетчик, выходы разрядов которого соединены с первой группой входов схемы сравнения, выход которой

20 соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, восьмой элемент И и формирователь импульсов, вход которого соединен с первыми вхо25 дамк первого и второго блоков элементов И и с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с С- входом 1К-триггера, R-входами четвертого счетчика и RS-триггера и с вто,Q рым входом устройства, третий вход устройства соединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого соединен с нулевым выходом RS- триггера, а выход - с С-входом четвертого счетчика, единичный выход

35 RS-триггера соединен с третьим входом четвертого элемента И, а единичный выход IK-триггера соединен с вторым входом третьего и с первым входом восьмого элементов И, второй вход восьмого элемента И соединен с выходом второго мультиплексора, выход восьмого элемента И подключен к С- входу третьего счетчика, R-вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, выходы разрядов третьего счетчика подключены к соответствующим входам первого блока элементов И и к второй группе входов схемы сравнения, вторые входы второго блока элементов И подключены к выходам разрядов первого счетчика, при этом выходы разрядов первого и второго блоков элементов И являются соответственно первой и второй группами выхо- 55

40

45

50

дов устройства.

F

П

Фиг.2