Телевизионный способ измерения координат Советский патент 1979 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к телевизионным снособам измерения координат, и может быть использовано при считывании графической информации, в устройствах автоматического слежения за объектами, при бесконтактном иамер ;нии линейных раз.меров и площадей.

Известен теле зизионный способ измерения координат, основанный на использовании результата сравнения напряжения развертки с эталонным пилообразным напряжением для управления скоростью перемещения луча телевизионного датчика, на формировании счетных им- Пульсов постоянной частоты и опреде- лении координат по количеству счетных импульсов ij.

Этот способ не обеспечивает высокой точности измерения координат нелинейности преобразования упрявляюшего .напряжения в скорость перемеще-.

ния :луча, а также из-за динамической расфокусировки, луча и поворота растра .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является телевизионный способ измерения координат путем сравнения напряжения разверткн с эталонным тгалообразным напряжением, формнрова1гая счетных импульсов в моменты совпадиния этих напряжений по амплитуде и определения координат по количеству счетных импульсов 2.

Недостаток известного способа состоит в его низком йлстродействии. Согласно приемам способа L2 для квантования расстояний в направлении развертки на Ifl дискретов иеобХОдимЬ напряжение развертки п раз сравнивать с эталонным пилообразным напряжением, период которого в п раз больше периода разверт.. ки; В результате этого измерения в пределах строки (координата Х) занимают время П периодов строчной развертки, а

змерения по кадру (координата У} ремя U периодов кадровой развертки.

Целью изобретения является повышеие быстродействия.

Указанная гель яостагаетса тем, то эталонное напряжение формируют виде ступенчатого пилообразного наряжения с постоянным шагом квантова. ИЯ по амплитуде.

Временные диаграммы фиг, 1 пояс-, яяет сущность предлагаемого спосо- ба; на фиг. 2 приведена блок-схема устройства для его осушествленяя.

На фиг. 1 показаны: напряже гае разветки lJ j (t ); ступенчатое пилообразное напряжение 1Т(1 ) с постоянным шагом квантования по амплитуде; напря жение д V . величина ко-горого устававлив.ается в зависимости от количес-ша дискретов, на которое разбивает ся амплйтуд№.1Й диапазон напряжения развертки; момент времени to соо-рветствующий началу 1развертки; момент времени i.}, в который напр яжение развертки достигает величины первой ступеньки пилообразного напряжеш я1Г2.(Ь )| момент времени t, в который нап;ряжение развертки достигает уровня второй ступеньки пилообразного напряжения tr (t ); иьлпульсная прследовательHocTblJjC i ), импульсы которой формируют в момент совпадения напрззкенйя развертки со ступенчатым пилообразным напряжением If 2 (Ь ) перепад напряжеш яU(t ), соответствующий измеряемой координате; вг импульсы 1Г ( t ), являкядиеся аи4фовь1М кодом координаты.

Показанное на фиг. 2 устройство для измерения координаты X (устройство для опреДейенйя координаты У аналогично) состоит аз компаратора 1 напря жени я, схемы 2 интегрирования и запоминания (накопительного цифро-аналогового преобразователя), схемы 3 совпадений и счетчика 4.

Компаратор напряжения 1 выраба- тывает короткие импульсы лишь в мсныенты совпадения напряжения разверт ки со ступенчатым пилообразным напряжением. Выход компаратора i связан с одаий из входов схемы 2 интегрирования и запоминания и со схемой 3 совпадений. На второй вход 5 схемы 2 поступают импульсы начала строки (или кадра), которые устанавливают ее в исходное состояние, т. е. задают первую ступеньку uTJ тшообразного напряжения и импульсы конца строки

(или кадра), которые устанавливают схему в нулевое состояние. Количество ступенек пилообразного напршкения, а следовательно, и количество имщльсов

в последовательностиТГ (t) определяется отношением амплитуды напряхсения развертки к амплитуде одной ступеньки йТЗ пилообразного напряжения. Схема 2 интегрирования и запомйнания обеспечивает формирование очередной ступеньки пилообразного напряжения 13 (t) в моменты поступления каждого импульса последовательностиНд ( t ) и запоминание этого напряжения на

период развертки. Выход схемы 2 соединен с одним входом компаратора 1, на второй вход 6 которого подается на-, пряжение, изменяющееся в соответс-рвип с изменением тока в отклоняющей .

катушке сканирующего датчика (это напряжение снимают с резистора, включённого последовательно с обмоткой отклоняющей катушки). На вход 7 схемы 3 совпадений подают импульс, зад-

НИИ фронт которого соответствует временному положению точки изображения, координаты которой ( относительно начала развертки - начала координат) необходимо определить. Этот импульс

4 (фиг. l) разрешает проХождё-, ние счетных импульсов 11 «(t ) с выхо-, да компаратора 1 ha вход счетчика 4.

В начале цикла измерения схема 2 интегрирования и запоминания устанавливается в исходное состояние импульсом начала строки (или кадра). При атом на ее выходе возникает перепад AU первой ступеньки пилообразного напряжеНияТГлС Ь ) Этот перепад подают

на ОДИН из входов компаратора 1, на второй вход которого; начиная с.момента времени t, поступает напряжение развер-гки с резистора, включенного последовательно с отклоняющей катухикой сканирующего датчика, В момент времени t| напря кение развертки достигаетамплиту-ды напряжения первого порогового уровня ( первой ступеньки) и на выходе компаратора 1 формируется первый

счетный импульс, который поступает на вход схемы 2 интегрироваиия и запоминания и на один, из входов схемы 3 совпадений. Схема 2 в момент прихода этого импульса обеспечивает

формирование второй ступеньки, равной по амплитуде Первоначально заданной, и суммирование их. В результате ©того с йыхода схемы 2 интегрирова-/

ия и запоминания на вход компара ора 1 будет подаваться напряжение, . авное 2 &1Г. Кроме того, первый счет ный импульс пройдет через .схему 3 совпадений на счетчик 4, так как на азрешающий вход 7 схемы 3 совпаде НИИ одновременно поступает напряжениеН С ). При совпадении напряжения развертки с уровнем напряжения очередной ступеньки пилообразного напряжения в счетчик к:оординйт поступает очередной счетный импульс. Счетные импульсы последовательностиТГ СЬ ) будут поступать на счетчик 4 до тех пор, пока на входе 7 схемы 3 совпаде1сий будет присутствовать высокий потенциал напряжения С )

В результате в Счетчике 4 будет зафиксирован цифровой код, соответствующий измеряемому временному интервалу, т. е. координате точки изображения относительно начала развертки.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает измерение координат в реальном масштабе времени, т, е. за период развертки, а значит повышает

скорость измерения по сравнению с известным способом в гт раз.

Формула из обре те ния

Телевизиршый способ нзмеретгея координат путем сравнения напряжения развертки с эталонным дилообразшзгм напряжением, формирования счетных импульсов в моменты совпадения этих напряжений по амплитуде и определенид координат по количес бу счетных импульсов, отличаюшийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, эталонное напряжение формируют в виде ступенчатого пилообразного. 1апряи ения с постошшьгм шагом квантования по амплитуде.

Источники информации, принятые во внимание пр,и экспертизе

1. Техника кино и телевидения , № 11, 1971.

2.Известия ВУЗов, Приборостроение, т. CV , NO 3, 1972.

ГП -41

ii Г I

I } I { I { I J