СЛЕДЯЩЕЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК G06K9/30 

1

Изобретение относится к устройствам я системам, осуществляющнм поиск точечных свстяш,ихся (излучающих либо отражающих) объектов путем просмотра контролируемой области по определенной траектории и последующего отслеживаиия найденных объектов.

Известное устройство, содержащее передающую телевизионную трубку, отклоняющую систему и блоки формирования спиральной развертки, ироизводит иоиск объекта но спиральной траектории и отслеживание зоны, содержащей объект.

Недостатком устройства является то, что после обнаружения объекта до следующего за тем момента выдачи координат может пройти значительиое время. Это, кроме увеличения дискретности выдачи координат, также приводит к повыщепию вероятности срыва слежения сразу же после обнаружения объекта.

Для получения быстродействия работы в предлагаемое устройство введены последовательно соединенные дополнительный сумматор, ключи, интегратор, линия задержки, дополнительный инвертор, причем сумматор соединен с инвертором и с другим входом логического блока, ключи соединены с выходом телевизионной трубки, с триггером и с доиолнительным интегратором, подключенным через пороговую схему и блок преобразования к сумматорам.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого ст)ойства; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжений; ia фпг. 3 - процесс поиска объекта.

На фиг. 1 нрнняты следую цие обозначения: 1 - сканируемая область, 2 - сбъсктив, 3 - нередаюпитя телевизио1П1ая трубка-диссектор, 4 - двухканальиая отклоняющая снстема, 5- сумматор, формирую ций напряжен 1я для от-клонення сканирующего пятна по оси X, 6 - сумматор, формируюпии напряжения для отклонения скан11руюп1,его пятна по оси У, 7 - блок сдвига фазы синусоидального напряжения на 90°, 8 - блок умножения, 9 - генератор синусо}1дального нанряженпя, W - интегратор, //-триггер, }2-пороговая схема, 13 - логпческий блок, 14 - запомипающий блок, 15 - доиолпительпый сумматор, 16 - дополиительный интегратор, 17-линия задержки, 18 - инвертор, 19 - ключи, 20 - ключи, 21 - блок преобразования.

На фпг. 2 представлеиа времегпчая диаграмма папряжений t/s, , , ii, f-is Vs, Lle на выходе блоков 5, 5, 10, II, 13-16 для

случая, когда в сканируемой областп нмеетея ненодвижный объект (индекс иапряжеиня указывает номер блока).

На фпг. 3 приняты следуюни1е обозначения: 22 - искомый объект, 23 - траектория скаипрующего нятиа, 24 - отслеживаемая зона,

25 - внешняя граница иесканирусмого участка.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения устройства ключ 19 разомкнут, ключ 20 замкнут, а симметричный триггер // принимает одно из устойчивых состояний, т. с. иа его выходе ноявляется ностояииое ианряженне бц. Это наиряжение нодастся на вход интегратора W и через инвертор 18 н линию задержки 17, осуществляющую задержку на время г, - на вход доиолнительного ннтегратора 16. Оба интегратора имеют одинаковые коэффициенты. Линейно растущее нанряженне Uio с выхода интегратора 10 нодается на однн из входов донолннтельного сумматора 15, а так как в этот момент на другой вход сумматора ничего ие подается, то наиряжеиие t/io иерсмиожается в блоке 8 на синусоидальное цанряженне U-.,, имеюн;ее иостоянную амнлитуду. Нанряжение на выходе блока 8 является синусондальным с линейно растущей амилитудой.

Оно через блок 7 и сумматоры 5 и 6 постунает на откло}1яюн1,ю снстему 4 н обеснечнваст сканнрованне ио сннральной траектории ностоянного шага с центром развертки, находжцнмся в точке , У--0.

Если в области / объект о1сутетвует, то сканирование по возрастающей снирали продолжается до тех иор, иока значение

+ 1

не достнгнет некоторой велнчины t/j2, определяемой размером сканнруемой области.

1/99

При ( 65 + на выходе нороговой схемы 12 ноявляется сигнал, который перебрасывает триггер У/ в другое устойчивое состояние, т. е. и 11 меняет знак иа обратный.

Нанряжение UIQ иачннает линейно уменьшаться до тех иор, иока снова ие выполннтея

условие I и снова ие нронзойдет нереброс триггера. Возведение ианряжений Uf, н Ls в квадрат, их сложенне н извлечение корня происходят в блоке и.реобразования 21.

При этом сигиалы, иостунающие с нороговой схемы 12, размыкают ключ 19 н замыкают ключ 20.

Таким образом, при отсутствии объекта уетройство будет нронзводить многократное сканнрование области / по спиральной траекторни с центром в точке , .

В случае наличия объекта в облаети 1 в момент его обнаружения на выходе передающей телевизионной трубки 3 появляется импульс (УЗ (фиг. 3), который поступает на вход логпческого блока 13, замыкает ключ 19 и размыкает ключ 20. Блок 13, соединенный с выходами сумматора /5,и триггера // обрабатывает импульс Uz в зависимости от полярности 15 и U.

Если в течение времеии т постунает новый импульс /7з, то обработке подвергается этот

имиульс, а первоначально задержпваемый импульс пе пропускается.

Такая обработка импульса U приводит к тому, что если обнаружение ироизойдет при движеннн сканнруюгдего пятна но возрастаюН1ей сннрали, то имиульс иронускается, происходит переброс триггера и сканирование продолжается но убьгвающей сиирали. Если же обнаружепие произойдет при движении

сканирующего пятна по убывающей спирали, то импульс не пропускается и сканирование продолжается по той же спирали. Заноминаю1ЦИЙ блок 14 в момент ноявлення импульса U запоминает значения напряжений U;,, UQ, соответствующие декартовым координатам обнаруженного объекта. Запомненные напряження Ux, и а остаются на выходе блока 14 до тех иор, иока с трубки-диссектора 3 не поступит новый имну; ьс, ириводящий к запоминанию новых координат объекта.

Паиряжения Их и L/y с выхода блока 14 нодаются на входы сумматоров 5 и 6.

Это обеспечивает совмещеиие центра развертки с коордииатами найден}1ого объекта.

Так как имнульс УЗ замыкает ключ 19, то в момент обнаружения объекта на второй вход сумматора 15 ностуиит напряжение t/id с выхода интегратора 16. Это ириводит к скачкообразиому изменению напряжения на

выходе сумматора 15.

Размыкание ключа 20 обеспечивает неизмещ-юсть напряжепня Llg после обнаружения объекта. Такое формирование нанряжения, поступающего на вход блока 8, производит уменьшение амплитуды развертки сразу же после обнаружения объекта до величины, определяемой временем задержки т. Траектория сканирующего иятна на этом этапе работы устройства показана на фиг, 3. При перемещении объекта в сканируемой области будет осуществляться слежение за .малой зоной. На фиг. 3 эта зона выделена пунктирной линией.

Величина зоны зависит от времени т и выбирается, исходя из максимально возможной скорости спиральной развертки. Если объект уходит из сканируемой области, то в момент иересечения ее границы, т. е. ири выполнении

I оо

Os-+- 8 12, на выходе пороговой ехемы 12 появляется сигнал, который размыкает ключ 19, замыкает ключ 20 и приводит интегратор 16 в исходное состояние, после чего устройство продолжает многократное еканирование всей области.

Таким образом, введение дополнительного сумматора, дополнительного интегратора, линни задержки, инвертора, нреобразовательного блока, двух ключей, позволяет в момент обнаружения объекта мгновенно уменьшить размер снирали до величины зоны, за которой осуществляется слежение.

Это сокращает время между обнаружением

объекта следующим моментом отсчета координат. В любом случае это время не больше т. Кроме того, уменьшение размера спирали приводит к тому, что ольцевой участок, заключенный между иунктирной линией 22 и линией (фиг. 3), не сканируется совсем в процессе слежения за объектом. Такая развертка уменьшает вероятность срыва слежения за счет захвата деталей фона. Предмет изобретения Следяшее сканирующее устройство, содержашее оптически соединенные объектив и телевизионную трубку с двухканальной отклоняющей системой, подключенной к сумматорам и запоминающему блоку, выход которого соединен с одним из входов сумматоров, другие входы которых, один неиосредственно, другой через блок сдвига фазы, подключены к блоку умножения, соединенному с генератором, а выход телевизионной трубкт нодключен к запоминаюп ему блоку и к одному HJ входов логического блока, соединенного с триггером и интегратором, пороговую схему п блок преобразования, отличающееся тем, что, с целью получения быстродействия работы устройства, в него введены последовательно соединенные донолннтельный сумматор, ключи, интегратор, лнния задержки и дополнительный инвертор, причем сумматор соединен с инвертором и с другим входом логического блока, ключи соединены с выходом телевизионной трубки, с триггером и с дополнительным интегратором, подключенным через пороговую схему и блок нреобразования к сумматорам.

2

и.

-

Фи J