Корреляционный измеритель скорости движения изображения поверхности Советский патент 1979 года по МПК G01P3/54 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения скорости движения изображения подстилающей поверхности или среды в различных устройствах автоматики, например в измерителях скорости компенсаторов скорости смаза при аэрофотолрафировании. Известен корреляционный измеритель скорости 1, в котором информация о величине скорости представлена в виде частоты импульсов, генератора, управляемого экстремальным регулятором. Это устройство не обеспечивает В ряде случаев требуемой точности измерения. Известен также корреляционный измеритель скорости 2, содержащий объектив, два линейных прибора с зарядовой связью, один из которых выполнен светочувствительным, перемножитель, соединенный с выходами линейных приборов с зарядовой связью и входом интегратора, экстремальный регулятор, вход которого иодключен к выходу интегратора, а вход - к перестраиваемому многофазному генератору сдвиговых импульсов, соединенному с входами регистратора скорости и линейных приборов с зарядовой связью. Этот измеритель имеет недостаточно высокую чувствительность, определяемую чувствительностью одного экспонируемого номинального элемента линейного прибора с зарядовой связью. Цель изобретения - повышение чувствительности пзмернтеля. Поставленная цель достигается тем, что второй линейный прибор с зарядовой связью выиолнен затененным, а иервый имеет отвод от одного из элементов, соедииенный с затененным прибором. На чертеже иоказана структурная схема корреляционного измерителя скорости. Устройство содержит объектив /, через который оптическое изображение подстилающей поверхности 2 проецируется на светочувствительную поверхность линейного прибора 3 с зарядовой связью, расположенного вдоль лпнии движения изображения. Светочувствительный линейный прибор с зарядовой связью состоит из Л номинальных элементов. Он предназначен для преобразования светового потока в электрический сигнал. Номинальный элемент светочувствительного линейного прибора с зарядовой связью с номером i (1 ) имеет отвод, соединенный с входом второго, затенённого линейного прибора 4 с зарядовой связью. Номер i номинального элемента, от которого сделан отвод, определяет световую

чувствительность предложенного устройства.

Остальные {N-1) номинальных элементов светочувствительного прибора выполняют функцию эквивалента базового расстояния обычной схемы корреляционного измерителя скорости.

Отвод не нарушает целостности зарядового пакета. Затенённый линейный прибор 4 с зарядовой связью состоит из (N-i+) номинальных элементов и предназначен для передачи сигнала от г-го номинального элемента светочувствителБНОго линейного прибора 3 с зарядовой связью к второму входу перемножителя 5. Выход линейного прибора 3 с зарядовой связью также соедине-н с раздельным входом перемножителя 5. Выход перемножителя 5 подключен к входу интегратора 6, а выход интегратора 6 - к входу экстремального регулятора 7, предназначенного для поддержания на своем выходе такого управляющего напряжения, при котором сигнал на выходе интегратора 6 максимален. Выход экстремального регулятора 7 соединен с входом многофазного перестраиваемого генератора 8 сдвиговых импульсов, который предусмотрен, во-первых, для продвижения зарядовых пакетов вдоль линейных приборов и с зарядовой связью, а, во-вторых, для определения с помощью регистратора 9 скорости движения объекта по значениям частоты следования сдвиговых импульсов, подключенного к его выходу. Число фаз многофазного перестраиваемого генератора 8 сдвиговых импульсов определяется типом применяемых линейных приборов с зарядовой связью.

Корреляционный измеритель скорости работает следующим образом.

Изображение подстилающей поверхпостй 2 через объектив / проецируется на светочувствительную поверхность линейного прибора 3 с зарядовой связью. Направление движения изображения в фокальной полости объектива совпадает с направлением продвижения зарядовых пакетов в светочувствительном линейном приборе 5с зарядовой связью. На первый вход перемнол ителя -5 поступает видеосигнал изображения с выхода светочувствительного линейного прибора с зарядовой связью непосредственно, а на его второй вход подается видеосигнал с t-ro элемента светочувствительного линейного прибора 3 с зарядовой связью

через затененный линейный прибор 4 с зарядовой связью. Линейные приборы с зарядовой связью работают в режиме непрерывного продвижения зарядовых пакетов. Перемноженные в перемножителе 5 видеосигналы интегрируются в интеграторе 6. При равенстве скорости движения изображения в фокальной плоскости и скорости продвижения зарядовых пакетов в светочувствительном линейном приборе 3 с зарядовой связью видеосигналы на входах перемножителя 5 подобны, и напряжение на выходе интегратора 6 мааусимально. С увеличением или уменьшением скорости движения изображениях в фокальной плоскости объектива / видеосигналы на входах перемножителя 5 отличаются, при этом напряжение на выходе интегратора 6 уменьшается. Экстремальный регулятор 7 так управляет частотой следования сдвиговых импульсов многофазного перестраиваемого генератора 8 сдвиговых импульсов, что сигнал на выходе интегратора 6 максимален. Регистратор 9 скорости по частоте следования сдвиговых импульсов определяет скорость движения измерителя.

Формула изобретения

Корреляционный измеритель скорости движения изображения поверхности, содержащий два линейных прибора с зарядовой связью, один из которых выполнен светочувствительным, перемножитель, соединенный с выходами линейных приборов с зарядовой связью И входо у1 интегратора, экстремальный регулятор, вход которого подключен к выходу интегратора, а вход - к перестраиваемому многофазному генератору сдвиговых импульсов, соединенному с входами регистратора скорости и линейных приборов с зарядовой связью, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, второй линейный прибор с зарядовой связью выполнен затененным, а первый имеет отвод от одного из элементов, соединенный с затененным прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР N° 253462, кл. G 01 Р 3/54, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 594456, кл. G 01 Р 3/54, 1976.

////////7/////////