СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1969 года по МПК G06K7/14 

Предлагаемое устройство относится к классу сканирующих устройств и систем, осуществляющих поиск точечных светящихся объектов путем просмотра исследуемого поля по определенной траектории и последующее отслеживание найденных объектов, а более точно к устройствам, производящим сканирование по спиральной траектории и слежение за зоной, содержащей объект.

Известны сканирующие устройства, содержащие передающую телевизионную трубку с двухканальной отклоняющей -системой, один входной зажим которой подсоединен к перемножителю генератора гармонических колебаний непосредственно, а другой через фазовращатель, и подсоединенный к телевизионной трубке двухканальный блок запоминания.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлены соединенные последовательно логический блок с тремя входными зажимами, нагруженный на симметричный триггер, интегратор и пороговое устройство. В каждый канал отклоняющей системы включен сумматор, подсоединенный выходным зажимом к входному зажиму соответствующего канала -блока запоминания, а входным зажимом-к выходному зажиму этого же блока. Первый входной зажим логического устройства подключен к выходу телевизионной трубки, второй и третий - ко входу

и выходу интегратора, а выход интегратора подсоединен дополнительной параллельной связью к перемножителю. Такое выполнение устройства позволяет повыаить быстродействие в режиме поиска точечных светящихся объектов и точность в режиме слежения при одновременном снижении вероятности срыва слежения. Блок-схема предлагаемого устройства показана на фиг. 1, где 1 - сканируемое поле, 2- объектив, 3 - передающая телевизионная трубка, 4 - отклоняющая система, 5 - сумматор, формирующий напряжения для отклонения сканирующего пятна по оси X, 6 - сумматор, формирующий напряжения для отклонения сканирующего пятна по оси У, 7 - блок, сдвигающий фазу синусоидального напряжения на 90°, 8 - блок перемножения, 9 - генератор синусоидального напряжения, 10 -

интегратор, 11 - симметричный триггер, 12- пороговая схема, 13 - логический блок, 14 - блок запоминания.

На фиг. 2 представлена временная диаграмма напряжений l/s, f/g, t/io, t/u, На выходе

блоков 5, 9, 10, 11, 12 для случая, когда на просматриваемом поле искомый объект отсутствует (индекс напряжения указывает номер блока). На фиг. 3 представлена временная диаграмвыходе блоков 3, 5, 10, 11, 18, 14 для случая, когда на просматриваемом поле имеется неподвижный объект. На фиг. 4 показана траектория сканирующего пятна .при обнаружении неподвижного объекта. На этой фиг. обозначено: 15- искомый объект, 16- круглая зона, которой ограничивается сканирование после обнаружения объекта. На фиг. 5 представлена временная диатрамма напряжений i/з, U&, UIQ, t/n, Uis, fJx на выходе блоков 3, 5, 10, 11, 13, 14 для случая, когда на просматриваемом поле имеется подвижной объект. Функциональная взаимосвязь между блокаМИ и элементами устройства -видна на фиг. 1. Работа от устройства заключается в следующем. В момент включения симметричный триггер // принимает одно из устойчивых состояний, т. е. на его выходе появляется постоянное напряжение Оц. Это напряжение интегрируется интегратором 10. Линейно растущее напряжение Llo перемножается в блоке 8 «а синусоидальное напряжения V, имеющее достоянную частоту и постоянную амплитуду. Напряжение на выходе блока 8 является синусоидальным с линейно растущей амплитудой. Оно через блок 7 и сумматоры 5, 6 подается на отклоняющую систему 4 и обеспечивает сканирование по спиральной траектории постоянного шага с центром развертки, находящимся в точке , в случае, если на вторые входы сумматоров напряжения не поступают. . Режим работы устройства при отсутствии искомого объекта на поле виден из фиг. 2. Сканирование по возрастающей спирали продолжается до тех пор, пока абсолютная величина напряжения б/ю не достигнет некоторого значения f/io, определяемого размером исследуемого поля. При ,1 t/io на выходе пороговой схемы 12 появляется напряжение (, которое перебрасывает триггер // в другое устойчивое состояние, т. е. Ui изменяет знак на обратный. При этом напряжение Ую начинает линейно уменьшаться до тех пор, пока снова не выполнится условие |f/i« | и снов не произойдет переброс триггера, что приведет к изменению знака f/u и линейному возрастанию t/io. Та,ким образом, при отсутствии объекта устройство будет производить многократное сканирование всего поля по спиральной траектории с Ц;ентром в точке , . , Влслучае обнаружения объекта на выходе п редающей телевизионной трубки 3 появляетс дапульс f/s, который поступает на вход ло :i|Heickoro 6j|OKa 13. На этот же блок подаютсянапряжения Ч/п с триггера / и f/io с инт рратрр.а 10. Блок 13 производит обработку С/3 в зависимости от полярностей напря ёнйй 1/10и Un по следующему алгоритму. При этом, если в течение времени т поступает новый импульс {/3, то обработке подвергается этот импульс, а первоначально задерживаемый импульс не пропускается. Так1им образом, если обнаружение произойдет при движении сканирующего пятна по возрастающей спирали, то импульс пропускается,происходит переброс триггера и сканирование продолжается по убывающей спирали. Если же обнаружение произойдет при движении сканирующего пятна по убывающей спирали, то импульс не рропускается и сканирование продолжается по этой же спирали. При обнаружении объекта в тот момент, когда его положение совпадает с центром спирали, сканирование ограничивается небольшой круглой зоной, размер которой зависит от времени зарежки импульса т. Блок запоминания 14 в момент появления импульса на выходе передающей телевизионной трубки 5 запоминает значения напряжений 5 и /7б, соответствующих декартовым координатам обнаруженного объекта X и У. Запомненные напряжения UxViUy остаются на выходе блока 14 до тех пор, ,пока с трубки 3 не поступит новый импульс, приводящий к запоминанию новых координат объекта. Напряжения Uх UY с выхода блока 14 подаются на входы сумматоров 5 и 5. Это обеспечивает совмещение найденного объекта с центром развертки. Такое совмещение позволяет уменьшить вероятность срыва слежения за счет того, что малая линейная скорость сканирующего пятна вблизи центра развертки повышает отношение сигнала к шуму на выходе передающей телевизионной трубки 5. Если найденный объект является неподвижным (см. фиг. 3 и 4), то, после обнаружения объекта 15 и совмещения с ним центра развертки, сканирование ограничивается малым кругом 16 (см. фиг. 4). При перемещении объекта по сканируемому полю (см. фиг. 5) показаны напряжения на выходе блоков 3, 5, 10, 11, 13, 14 в случае, когда объект перемещается в сторону оптической оси устройства и остается на этой оси, после каждого нового обнаружения ирои схо1дит совмещение центра развертки и объекта. Алгоритм, заложенный в логический блок 13, обеспечивает автоматическое слежение за объектом при любом его перемещении. При этом максимально возможная скорость объекта накладывает соответствующие ограничения на шаг спирали, угловую скорость сканирующего пятиа, его размер.

Предмет изобретения

Сканирующее устройство, содержащее передающую телевизионную трубку с двухканальной отклоняющей системой, один входной зажим которой подсоединен к перемножителю генератора гармонических колебаний непосредственно, а другой через фазовращатель, и .подсоединенный к телевизионной трубке двухканальный блок запоминания, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства в режиме поиска точечных светящихся

объектов и повышения точности в режиме слежения при одновременном снижении вероятности срыва слежения, в нем установлены соединенные Последовательно логический блок с тремя входами, нагруженный на симметричный триггер, интегратор и пороговое устройство, а в каждый канал отклоняющей системы включен сумматор, подсоединенный выходом ко входу соответствующего канала блока запоминания, а вход сумматора подсоединен к выходу этого же блока, причем первый вход логического устройства подключен к выходу телевизионной трубки, второй и третий входы подключены «о входу и выходу интегратора, а выход интегратора лодсоединен дополнительной параллельной связью к перемножителю.

fue 2

-Y

i/.

ЙЙИПЛ 1

J

A1

Фиг. 5