Телевизионное устройство измерения малоразмерных объектов Советский патент 1992 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к телеви

зионмой технике и может быть использовано в прикладных телевизионных устройствах, например в астрономических телевизионных установках, для измерения координат звезд, малых планет и других астрономических объектов, а также в устройствах слежения за малоразмерными объектами, например для гидирования звезд с целью удержания в диафрагме при фотометри- ческих измерениях.

. Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства путем фильтрации шумовых выбросов .

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема телевизионного устройства для определения координат малоразмерных объектов; на фиг,2 - вариант реализации анализатора проекции сигнала; на фиг. 3 - пример обработки изображения.

Телевизионное устройство для измерения координат малоразмерных объектов содержит телевизионную камеру 1, бинарный квантователь 2, генератор 3 счетных импульсов, формиро-. ватель 4 синхроимпульсов, коммутатор 5, формирователь 6 импульсов по фронту, блоки определения координат объекта по кадру 7 и по строке 8,каждый из которых содержит счетчик 9 импульсов, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 10, первый 11, второй 12 и третий 13 элементы И, элемент 14 задержки, элемент ИЛИ 15 первый 16 и второй 17 одновибраторы, анализатор 18 проекция сигнала, регистр 19 хранения кода координат, а в сос

0

5 п

35

® 55

40

4S

тав анализатора 18 входят элемент ИЛИ 20, счетчик 21 импульсов, регистр 22 и компаратор 23.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал, поступающий с телевизионной камеры 1, преобразуется бинарным квантователем 2 в последовательность О и 1. Генератор 3 вырабатывает последовательность синхроимпульсов, которые стробируют дискретизацию видеосигнала на элементы вдоль строки (СИ). Формирователь 4 вырабатывает последовательности-, кадровых и строчных синхроимпульсов (КСИ,ССИ), которые стробируют развертку луча в телекамере 1 и обработку .видеосигнала устройством. Формирователь б вырабатывает импульсы для сброса счетчика 9 и ОЗБ 10, блоков 7 и 8 определения координат в начале прямого хода кадровой развертки.

Вся работа устройства разделяется на два этапа. Во время прямого хода кадровой развертки в блоках 7 .и 8 определения координат формируются проекции растра на вертикаль и на горизонталь соответственно. Во время обратного хода кадровой развертки проекции одновременно срабатываются и определяются значения размера максимальной связной области, т.е. максимальной непрерывной последовательности единиц, координата ее для каждой проекции.

Рассмотрим работу блока 7 определения координат при формировании вертикальной проекции растра. Во время прямого хода кадровой развертки на вхол сметчика 9 через коммутатор 5 подается последовательность ОСИ, слеловательно, счетчик 9 перебирает адреса ПЗБ 10 так, что кажлой строке растра соответствует своя ячейка ОЗБ, который имеет структуру Кх1, гле К - число строк. На вхол управления записью ОЗБ поляны импульсы дискретизации

СИ1

в качестве которых использо,ваны импульсы генератора 3. Во время хода луча по строке, таким образом, текущая ячейка ОЗБ 10 попеременно, записывается и спрашива- ется. Содержимое ячейки каждый раз записывается в элемент 1 задержки и поступает опять на вход ОЗБ через элемент ИЛИ 15. Следовательно, если какой-либо элемент на строке имеет значение 1 в ячейке ОЗБ 10, то значение сохраняется путем перезаписи самого себя через элемент 1 задержки. В результате каждая ячейка ЮЗБ 10 имеет значение 1, если хотя бы один элемент соответствующей строки имеет такое значение. Это и есть проекция растра на вертикаль.

Проекция растра на горизонталь образуется аналогично в блоке 8 определения координат. На вход счетчика 9 подается сигнал СИ. В этом случае счетчик перебирает адреса ОЗБ 10 так, что каждая ячейка ОЗБ 10 соответствует определенному столбцу растра. Во время хода луча по строке содержимое ячейки, соответствующей текущему столбцу, переписывается в элемент 1Д задержки, собирается по элементу ИЛИ 15 с текущим значением видеосигнала и вновь записывается в ту же ячейку. Таким образом, если в каком-нибудь столбце появляется 1м, это значение сохраняется в соответствующей ячейке. Следовательно, в ОЗБ 10 оказывается записанной проекция растра на горизонталь.

Следующий этап - обработка проекции, т.е. определение размера и. координат максимальной связной области и каждой проекции. Она производится во время обратного хода кадровой развертки. Обработка производится блоками 7. и 8 определения координат одинаково. Перед обработкой счетчик 21 и регистры 19 и 22 обнулены, так как они удерживались в нуле все время прямого хода кадровой развертки. При обработке на счет0

5

0

5

чик 9 через коммутатор 5 подается сигнал СИ, а сигнал КСИ через элемент И 11 переключает ОЗБ 10 в режим чтения.

Таким образом, за время первой строки обратного хода кадровой развертки на выходе ОЗБ 10 появляется j соответствующая проекция в последо- вательном виде, связные области при этом выглядят как положительные импульсы разной длительности. Эти импульсы стробируют прохождение сигналов СИ на счетчик 21 анализатора 18 проекции сигнала. Стробировйние осуществляет элемент И 12, это означает, что счетчик 21 к концу, импульса хранит код числа элементов текущей связной области. По заднему фронту упомянутых импульсов запускаются последовательно одновибраторы 16 и 17. Импульс с выхода одновибратора 16 переписывает содержимое счетчика 21 в регистр 22 в том случае, если код, хранящийся в регистре 22, меньше кода в счетчикеч21. Разрешение на перезапись дает цифровой компаратор 23 через элемент И 13. Импульс од- новибратора 17 сбрасывает счетчик 21, После воспроизведения всей проекции в регистре 22 оказывается код размера максимальной связной области. При ртом одновременно с записью регистра 22 записывается регистр 19, в котором, таким образом, хранится код координат правого (нижнего) края выбранной связной области.

В результате обработки проекции в регистрах 22 и 19 блоков 7 и 9 определения координат хранятся коды . размеров наибольшей связной области и ее координат по осям Y и X соответственно.

Пример обработки представлен на 5 Фиг.З, где дан дискретизированный участок телевизионного изображения, содержащий шумы и сигнал от звезды В и В -проекции на оси X и Y соответственно. Результатом работы являются координаты УО, ХО, &ХО, &YO. Как видно из примера, шумовые выбросы и сигналы от более слабых изображений (слабых звезд) фильтруются, выбирается наиболее яркая звезда.

0

5

0

0

55

Формула изобретения

Телевизионное устройство для определения координат малоразмерных

объектов, содержащее последовательно соединенные соединенные генератор счетных импульсов; и формирователь кадровых и строчных импульсов, выходы кадровых и строчных синхроимпульсов которого соединены о соответствующими входами телевизионной камеры, формирователь импульсов по фронту и блоки определения координат объекта по кадру и по строке, каждый из которых содержит счетчик импульсов, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами регистра хранения кода проекции, о т л и ч a-i ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности путем фильтрации шумовых выбросов, введены бинарный квантователь и коммутатор,а в состав блоков определения координат объекта no i кадру и по строке введены последовательно соединенные первый элемент И, оперативный запоминающий блок (ОЗВ), первый и второй одновиб- раторы и анализатор проекции сигнала, а также второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и элемент задержки, причем выходы разрядов счетчика импульсов соединены с соответствующими адресными входами ОЗБ, выход которого через второй элемент И соединен со счетным входом анализатора, проекции сигнала, а через элемент задержки

соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом данных ОЗБ, выход первого одновибратора через третий элемент И соединен с входами стробирования регистра хранения кода проекции и анализатора проекции сигнала, выход которого соединен с другим входом

третьего элемента И, при этом выход телевизионной камеры через бинарный квантователь соединен с другим входом элемента блоков определения координат по кадрам и по строке, выхол

кадровых синхроимпульсов соединен с управляющим входом коммутотора и с входами сброса регистра хранения кода проекции и анализатора проекции сигнала и с одним из входов первого

0 элемента И блоков определения коордит нат по кадру и по строке, а через формирователь импульсов по фронту - с входами сброса счетчиков импульсов и ОЗБ блоков определения координат

5 по кадру и по строке, выход строчных синхроимпульсов соединен с входом счетчика блока определения координат по кадру через коммутатор, другой вход которого соединен с выходом ге0 нератора счетных импульсов, с входом счетчика и с другими входами первого и второго элементов И блока определения координат по кадру.

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в прикладных телевизионных устройствах, например в астрономических телевизионных установках для измерения координат звезд, малых планет и других астрономических объектов, а также в устройствах слежения аа ма

2/

22

000000000000000000000000000000000000000000O

000000000000000000000000000000000000000000О

OOOOOOOIIIOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOI

000000001000000000000000000000000000000000I

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

000000000000000000001000000000000000000000I

OOOOOOOOOOOOOOOOOPOII100000000000000000000I

ООООООООООООООООООЩIIOOOOOOOOOOOOOOOOOOOI

ОООООООООООООООООООИlOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOI

OOOOOOOOOOOOOOOOOQOOIOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOI

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

OOOOOOOOOOQOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOIIOOOOOOOOOI

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOI1000000000I

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000000000000000000000000000000000000000

0000000II100000000IIIII00000000I1000000000 - :: s-.XP

A W

Зьгз

&У0