Устройство для измерения координат элементов рисунка Советский патент 1979 года по МПК G01B11/02 G06K11/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ЭЛЕМЕНТОВ РИСУНКА

входом к выходу формирователя импульсов, вторым формирователем импульсов, подключенным входом к знаковому выходу цифрового фильтра, блоком задержки, связанным входом с выходом второго формирователя импульсов, а выходом - с вторым входом триггера, элементом И, подключенным входами к выходу триггера и второму формирователю имнульсов, выходом - к разрен1аю1цему входу регистра, а выход блока выработки счетных импульсов соединен с тактовыми входами аналого-цифрового преобразователя и цифрового фильтра.

На фиг. I изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма сигналов, поясняюн1,ая работу устройства.

Устройство состоит из осветителя 1, предметного столика 2, на который устанавливается объект 3 измере1Ц1Й,электропривода 4, преобразователя 5 перемещений, блока 6 выработки счетных импульсов, счетчика 7, регистра 8, объектива 9, анализирующей диафрагмы 10, фотонриемника 11, аналогоцифрового преобразователя 12, цифрового фильтра 13, порогового элемента 14, формирователей 15 и 16 импульсов, блока 17 задержки, триггера 18, элемента И 19. На диаграмме даны следующие обозначения: 20 - сигнал на выходе цифрового фильтра 13, 21 - точка перехода через ноль сигнала 20, 22 - норого срабатывания элемента 14, 23 - выходной сигнал порогового элемента 14, 24 - выходной сигнал формирователя 15, 25 - сигнал с выхода знакового разряда ци(:)роного фильтра 13, 26 -сигнал на выходе формирователя 16.

Устройство работает следующим образом

Объект 3 измерений устанавливается па предметный столик 2, который приводится в дпижение электроприводом 4. При движении предметного сголика осуществляется ф(1го 1отрпрова11ие объекта фотоприемником 11. Фоюметрирование заключается в том, что э;1емепты рисунка объекта пере1ч:-как)т поле зрещ1я анализирую цей диафpaivMii 10. При этом сигнал на выходе фотоприем (щка будет соответствовать изменепию прозрачности по элементу рисунка. Одповремепно преобразователь 5 перемещещ1Й вырабатывает э.:|ектрическпй сигнал, подаваемый па вход блока 6 выработки счетных импульсов, формируюишй счетные импульсы через определенное время перемен1ений предметного столика.

Счетные имиульс1 1 подаются на вход счет чика 7. Содержимое Счетчика 7 нрелТ,ставляет собой текунгую координату столика в данный момент времени. За начало координат принимается точка, в которой счетчик 7 сбрасывается в ноль. Измерение координат элементов рисунка состоит из двух процессов: измерения текущей координаты предметного столика и выработки импульса отсчета в момент, когда оптическая ось устройства пересекает элемент рисунка. Импульс отсчета

вырабатывается на выходе элемента И 1 при это.м координата счетчика 7 нереггосится в регистр 8, где сохраняется до прихода следующего импульса отсчета от следующего э:1емента рисунка, далее эта координата может выводиться на регистрацию. Выработка импульсов отсчета происходит следующим образом.

НепрерыВ ц Й выходной сигнал фотоприемника 11 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, где подвергается дискретизации и кваптованию по уровню. Выходной сигнал аналого-цифрового преобразователя подаепч и в виде кода на информационный вход цпфрового фильтра 13. На тактовые входы аналого-цифрового преобразователя 12 и цпфрового фильтра 13 подается сигнал с выхода блока 6 выработки счетных импульсов, вследствие чего моменты выдачи кода V привязащ.1 к определенным положениям предметного столика, н его значение зависит только от текуп1ей координаты пх,

гдеп - - последовательность натуральных чисел;

X --- дискретность выработки счетных импульсов. Цифровой фильтр 13 представляет собой специализированное цифровое вычислительное устройство, имеющее импульсный отклик, соответствующий конкретному тину элементов рисунка, координаты которых измеряются.

Прн отсчете координаты штриха цифровой (Фильтр имеет 1мпульсный отк.пик:

Г+ 1, при О п NI

1, при N(

h

ШТ|}. I

О, при п 2N|, где X - интервал дискрет1 зации (дискретность выработки отсчет1П х импульсов);

п -- последовательность naTypa.nbmjix чисел (п 0,1,2,3...);

NI - цСоЮе число, определяющее длину импульсного отклика для пгтрпха.

При отсчете коордииаты края э.мемеита рисунка цифровой фильтр имеет импульсный отклик:

4- 1, iipn О п ;. Na Ь.н(пх) fiP Мг,п , 3Nj,

Kjj -f 1, при ЗХг. ч;п О, при п . где X интервал .щскретизацпи:

п -- после.говательность пату 1альных чисел (п 0,1,2,3...);

NZ - целое число, определяющее длину импульсного отклика д.чя края.

Цифровой фильтр 13 работает таким образом, что его выходной сигнал 20 (см. фиг. 2) при фотометрировании рг.сунка отличается от нуля только вблизи от элементов рисунка и изменяет свой знак в единственной точке 21, жестко привязанной к ноложению элемеита рисунка. При этом его выходной сигнал W зависит только от координаты пх и не зависит от скорости движения столика.