Устройство для считывания и определения параметров движения констрастного изображения Советский патент 1980 года по МПК G06K11/00 

Кедостатками устройства являются сложность и громоздкость. Целью изобретения является упрощение устройства. Указанная цель д эстигается тем, что устройство содержит логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам блока определения экстремума си нала, а выход - к счетному входу триггера, разрядные выходы блока па.мяти видеосигнала строки изображения соедийены через последовательно включенные блоки умножения и интеграторы со BTto- дами блока определения экстремума сигнала, а одни из входов блоков умножения подключены к выходу видеоусилителя На фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг, 2 - временные диаграммы работы его основных узлов. Телевизионная передающая камера .1 содержит объектив 2, оптически связанный с передающей телевизионной трубкой например, типа диссектор, видеоусилитель например, с квантованием сигнала по двум уровням (есть или нет ),генератОр5 кадровой развертки, генератор 6 строч- и6й развертки, хронизатор 7 и ключ 8. Хронизатор 7 вырабатывает тактовую частоту , строчную частоту j и кадрову частоту f (с к ) На время паузы (обратный ход строчной развертк ключ 8 разомкнут. Сигнал телевизионной передающей камеры 1 подан на вход кор релятора 9. В сос-гав коррелятора 9 вхо дит блок 10 памяти видеосигналов строки изображени я, например, кольцевого типа на р разрядовдля хранения видеосигнала первой строки разложения изображения. Блок 10 памяти видеосигнала стфоки изображения состоит из регистра 11 сдвига без отводов (большая часть блока памяти видеосигнала строки изображения), например, выполненного на приборах с зарядовой связью (ПЭС), и регистров 12 и 13 сдвига, имеющих по п поразрядных отводов (меньшая часть блока памяти видеосигнала строки изображения). Регистры 1.2 к 13 сдвига под- ключены так, что в них на конец записи размещаются соответственно конец и начало видеосигнала первой строки разложения изображения (строка замкнута в кольцо без разрыва). Запись видеосигнала в блок 1О памяти видеосигнала строки изображения осуществляется.через ключ 14, управляемый импульсом Циркуляция информации в блоке 10 памяти видеосигнала строки изображения обес печивается с помощью нормально замкнутого ключа 15, управляемого импульсами f к импульсами ( . Отводы регистров 12 и 13 сдвига подключены к соот«ветствующим входам блоков 16 умножения, на вторые входы которых подается видеосигнал телевизионной ка-меры 1. Выходы блоков 16 умножения подключены ко входам интеграторов 17, которые выполнены, например, на цепочках RC. Сброс сигналов интеграторов осуществляется с помощью ключей 18, управляемых импульсами f . быходы интеграторов 17 коррелятора 9, соответствующие дискретным значениям сигналов ± pCi ( ,1,2,... г ) угла направления вектора скорости движения изображения, подключены к соответствующим входам блока 19 определения экстремума сигнала, например, многов ходовому пиковому детектору. С соответствующих выходов блока 19 определения экстремума сигнала снимаются дискретные значения сигналов ос: j (позиционный код) угла направления вектора скорости V и подаются на вход логического элемента 20 ИЛИ, выход котОрого подключен к счетному входу триггера 21. Выходным сигналом триггера 21 является сигнал 1 у7 j несущий информацию о модуле вектора скорости движения (где i - время в периоде Т( , К. - кадровый размер на фо- ; токатоде передающей телевизионной трубки, определяемый двумя параллельными фиксированными положениями строк считывающего луча). Эта зависимость верна для. всех корреляционых измерителей скорости движения. На фиг. 2 изображены временные д иаграммы работы основных узлов уст- . ройства при движении изображения без угла сноса (выходной сигнал в канале оСо )-Принятыеобозначения: информация без скобок - для входного сигнала узла, информация в скобках - для выходного сигнала узла. Например 16 -о означает сигнал канала с для входа узла 16. Информация по тексту, заключенная в квадратные скобки, относится к временным диаграммам. Устройство работает следующим образом., Движущееся изображение с помощью передающей телевизионной трубки 3 телевизион;иой камеры 1 считывается двумя параллельными строками, расположенными на фиксированном расстоянии к в плоскости фотокатода.. В начале цикла измерения (кадровом периоде) сигналы f j и f возбуждают соответственно , генератор 5 кадровой развертки ( 7 { ) и генератор 6 строчной развертки ), тем самым формируя первую строку, считывающую движущееся поперек строки изображения. Видеосигнал первой строки через видеоусилитель 4 (4)3 поступает на блоки 16 умножения и через замкну- тый ключ 14 СС f )1 на запись в регистры 11, 12 и 13 сдвига, продвигаясь в регистрах с помощью импульсов f ( 7 f )} При этом ключ 15 разомкнут, чем обеспечивается очистка блока 10 памяти ви- деосигнала строки изображения от старой информации. Ключ 8 разомкнут на время обратного хода строчной развертки С(7 fg )3 , что исключает запись в блок памяти 10 видеосигнала строки изображения искажающей информации времени обратного хода (замыкание в кольцо без разрыва видеоинформации строки). В последующих тактах строчной развертки текущего цикла измерения генератор 5 не возбуждается ( f., D чем обеспечивается новое фиксированное положение считывающей строки на фотокатоде передающей телевизионной трубки 3. Клюк 14 разомкнут, а ключ 15 замкнут (7f| У этим обеспечивается синхронная со строяной разверткой циркуляция информации в регистрах 11, 12 и 13. В блоках 16 ум-J ножения видеосигналы текущих строк С leoCp и первой строки (из блока памяти видеосигнала строки изображения) 16 , С (3 перемножаются и подаются для интегрирования в течение времени длительности строки в R С цепоч ки интеграторов . , {18 +с. Сигнал 116-оС), запаздывает времн -г () -1) относительно сигнана время (направление циркуляции ин- формации в блоке 1О памяти видеосйгна-. ла строки изображенияобозначено на фиг, 1 стрелками). На выходах интеграторов 18 образуются сигналы, пропорциональные дискретным ординатам ФВК видеосигналов. В пер вом такте строчной развертки цикла изме рения вычисляются дискретные ординаты функции автокорреляции первой строки, определяемые сдвигом видеосигналов nef вой строки на дискретные промежутки вре мени J (,l,2, ...п, р-п, п-ф, рн1+1, р-п+2, ..-. р-п+п). ОрдинатаоСоМаксимальн на конец периода интегрирования (длительность строки), так как сдвиг сигналов по времени равен - iQoCp С увеличением времени 1 .корреляционная связь слабеет, что сказывается на умень шении ординат ), ,) и т.д,. Эначение ординатыо о(как экстремальное) запоминается в блоке 19 опре деления экстремума си riiana, сигнал ее появления 20о( вьщается на выход и через логический элемент 20 ИЛИ возбуждает триггер 21, формирующий начало выходного сигнала f (21)3. Постоянная времени разряда конденса- тора пайяти блока 19 определения экстремума сигнала всегда конечна и поэтому в момент появления следующего экстре- мума (который не больше первого) сигнал дозаряда конденсатора памяти в виде нового выходного сигнала блока 19 определения экстремума сигнала I20a(o через логический элемент 20 ИЛИ поступает на вход триггера 21, формируя сигнал конца временного отрезка t -укадрового периода -j- (21) . Второй экстремум ФВК видеосигналов первой и последующих строк является мерой наибольшего сходства текущего и запомненного в блока 10 памяти видеосигналов строки изображения образов изображения, набегающего на фотокатоде передающей телевизионной трубки 3 в направлении от первой считывающей строки ко второй. Это возможно при нахождении на изображении образа первой запомненной строки, т. е. при смещении изображения на величину кадра к. При перпендикулярном .направлении. Строк движении изображения экстремум ФВК видеосигналов располагается в конце строчного периода, т. е. при сдвиг® видеосигналов на - периодов времени. Отклонение от этого направления вызывает соответствующее смещение экстремума на ± т периодов времени, т. е. появление экстремума в канале устройства.: Таким образом, экстремальное значение ФВК, снимаемое с i -го интегратора коррелятора, индицирует дискретное значение сигнала угла i о направления вектора скоростиV( для малых углов g() toC, , где е -длина строки) . Применение в блоке памяти видеосигнала строки изображения динамического регистра сдвига, который может быть выполнен на ПЗС, позволяет снизить мощность, потребляемую одним регистром, не менее, чем в сотни раз.

Применение одного блока умножения в каждом интеграторе позволяет значительно -улучшить отношение сигнал/шум информации ФВК....

Формула изобретения

Устройство для считывания и определения параметров движения контрастного изображений, содержащее оптически объектив и передающую телевизионную трубку, например, диссектор,, пластины которой подключены к генера- торам кадровой и строчной разверток,;

соединенных с соответртвующими выходами хронизатора, видеоусилитель, вход которого подключен к сигнальному выходу передающей телевизионной трубки, а выход - ко входу блока памяти видеосиг-

нала строки изображения, блок опредеЛе-

8

ния экстремума сигнала и триггер, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены, к выходам блока определения экстремума сигнала, а выход - к счетному входу триггера, разрядные выходы блока памяти видеосигнала строки изображения соединены через последовательно включенные блоки умножения и интеграторы со входами блока определения экстремума сигнала, а одни из входов блоков умножения подключены к выходу видеоусилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N9 401924, кл, Н , 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № .484533, кл. G Об G 9/00, 1974 (прототип).

Jii

Фиг.1