Устройство для определения параметров движения изображения с колокольным распределением яркостей Советский патент 1980 года по МПК G06G9/00 

передающей телевизионной трубки через последовательно соединенные первую линию задержки и первый блок вычитания и через последовательно соединенные вторую линию задержки и второй блок вычитания подключен соответственно к. первому и второму входам нуль-индикатора и подсоединен также непосредственно к другим входам первого и второго блоков вычитания, а выход нуль-индикатора через последовательно, соединенные первый

синхронный детектор, первый фильтр низких частот, первый усилитель постоянного тока, первый сумматор и через последовательно соединенные второй .синхронный детектор, вторрй фильтр низких частот, второй усилитель постоянного тока, второй сумматор подключен соответственно к первому и второму входам развертки передающей телевизионной трубки. Выходы первого и второго усилителей постоянНого тока соединены соответственно с первым и вторым входами регистратора, к входу синхронизации которого подключен первый выхой синхрогенератора, второй выход которог соединен с третьим входом нуль-индикатора и через генераторы кадровой и строчной

разверток с другими входами соответственно первого и второго синхронных детекторов, а втьрьге выхбды генераторов кадровой и строчной разверток подключены к другим входам cooTBCTCtBeHHO первого и второго сумматоров,

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит передающую телевизионную трубку-диссектор 1 с двухканальной отклоняющей системой, сумматоры 2, 3, формирующие напряжения для перемещения сканирующего пятна соответственно в кадровом и строчном направлениях, кадровую 4 и строчную 5 линии задержки, кадровый 6 и строчны 7 блоки вычитания, генерато кадровой 8 и строчной, 9 разверток, нуль-индикатор 10, кадровый 1 и строчный 12 синхронные детекторы, кадровый 13 и строчный 14 фильтры низких Частот, усредняющие выходные напряжения cmixpoHHbix детекторов, синхрогенератор 15, синхронизирующий работу устрЬйства в целом, кадровый 16 и строчный 17 усилители постоянного тока, регистратор 18. Работает устройство следующим образом. С вибрирующим объектом жестко связывается точечный источник излучения. Оптическая система - объектив - проецирует изображение точечного источника на фотокатод диссектора. Распределение яркостей в изображении является колокольным, что обусловлено высокочастотной фильтрацией объектива и размытостью изображения из-за З.апыленности воздуха. Причем значение яркости в вершине

колокола в процессе измерения меняется как вследствие изменения состава атмосферы, так и из-за неравенства коэффициента передачи оптической системы в различных точках объектива.

Перемещение изображения линейно связано с вибрацией объекта. Генераторы кадровой 8 и строчной 9 разверток, синхронизируемые синхрогенератором 15, через сумматоры 2 и 3 управляют отклоняющей системой Диссектора. Считывание изображения осуществляется по методу строчно-кадровой развертки с частичным перекрытием соседних строк друг другом что повыщает разрещающую способность преобразования. 3идеосигнал с выхода диссектора поступает непосредственно и через строчную линию 5 задержки с малым временем задержки на входы строчного блока 7 вычитания. В процессе считывания строки строчный сигнал сначала возрастает и на вы5;оде блока. 7 напряжение положительное, а затем после прохождения максимума уменьщается и на выходе блока 7 напряжение отрицательное. Момент смены знака на выходе блока 7 означает момент появления максимума строчного сигнала. Выходной сигнал диссектора поступает также непосредственно и через кадровую линию 4 задержки с временем задержки, равным строчному периоду, на входы -кадрового блока 6 вычитания.

В процессе считывания кадра разность текущего и предыдущего строчных сигналов сначала положительная, затем отрицательная. Момент смены знака на выходе блока 6 означает, что была иросканирована строка, проходящая через вершину колокола яркости. Двухвходовой нуль-индикатор 10, синхронизируемый синхрогенератором, выдает импульс в момент одновременного появления на своих входах нулевых напряжений. Таким образом,зтот импульс индуцирует момент появления максимума значения сигнала сканирования строчно-кадрового растра движущегося изображения, т.е. момент накрытия аппертурой диссектора верщинь колокола яркости. Этот импульс подается на входы кадрового 11 и строчного 12 синхронных детекторов, управляемых генераторами кадровой и строчной разверток. Моменты появления максимума значения видеосигнала относительно середин кадрового и строчного периодов определяют смещение изображения в кадровом и строчном направлениях относительно центра растра. Импульсы, длительность которых пропорциональна величине, а знак - направлению смещения в кадровом и строчном f aпpaвлe ниях, с выходов синхронных детекторов после усреднения фильтрами 13, 14 низкой частоты поступают на входы усилителей 16, 17 постоянного тока. В том случае, когда изображение колокола яркости своей вершин находится точно в середине фотокатода диссе тора, выходные сигналы у усилителей равны нулю и центр растра совпадает с центром фо токатода. В случае смещения изображения относитель но центра фотокатода на выходах усилителей появляются соответствующие напряж гния, тсот рые, суммируясь в сумматорах с напряжениями кадровой и строчной разверток, смещают растр до совпадения его центр а с вершиной колокола яркости. Таким образом, смещение растра компенсирует смещение изобрал ения. При этом выходные напряжения усилителей пропорциональны смещению изображения в ка ровом и строчном направлениях. Эти напряжения поступают в регистратор 8, синхронизируемый синхрогенераТором, Там они преобразуются в выходные сигна.гП)1 - частоты, амплитуды и фазы кадровой и строчной составляюших BCKtopa вибрации изображения. Использование строчно-кадровой развертки с частичным перекрытием строк выгодйо отличает предлагаемое устройство, так как значительно повышает разрешающую способность преобразования. Кроме того, зкстремальная обработка сигнала повышает точностьи помехозащиЦ1енность устройства, так как уменьшает влияние неравномерности коэффициента передачи оптической системы и влияние изменения состава атмосферы. В предлагаемом устройстве реализуется метод уравновешивающего преобразования, обеспечиваюший высокие метрологические характеристики. Предлагаемое устройство может с успехом применяться при бесконтактном измерении вектора вибрации различных объектов.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров движения изображения с колокольным распределением яркостей, содержащее передающую телевизионную трубку, генераторы кадровой и строчной разверток, два усилителя постоянИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 378896, кл. G 06 G 9/00, 1971.

2.Полоник А. С. Телевизионная автоматика. Энергия, 1970, с. 71, 72 (прототип). 916 нрго тока, отличающееся тем, что, с целью повышення точности опреде;}ения составляющих вектора вибрации изображения, в него дополнительно введены первый н второй сумматоры, первая и вторая линия задержки, первый и второй блоки вычитания, нуль-индикатор, первый и второй синхронные детекторы, первый и второйфильтры низких частот, ошхрогенератор, регистратор , причем фотокатод передающей телевизиониой трубки через последоватёл6йо ёЬёдинённые первую лиийю задержки и первый блок вычитания и через последовательно coe ftiteifflbte вtopyю линию задержки и второй блок вычитания подкт)чен соответственно к ni BOMy и второму входам иуль-йндикатОра и Ьофсшбчёи также непосредственно к щ) вхо;гам первого и второго блоков вычитания, а выход нульиндикатора через последовательно соединенные первый сюсхроиный детектор, первый фильтр низких частот, первый усилитель постоянного тока, первый сумматор и через последовательно соединенные второй синхронный детектор, второй фильтр низких частот, Ьтброй усилитель постоянного тока, второй сумматор подключен соответс1;венно к первому и второму входам развертки передающей телевизионной трубки, а выходы первого и второго усилителей постоянного тока соединены соответственно с первым и вторым входами регистратора, к входу синхронизации которого Подключен первый выход синхрогенёратора, второй выход которого соединен с третьим входом нуль-индикатора и через генераторы кадровой и строчной разверток с другими входами соответственно первого и второго синхронных детекторов, а вторые Bbixoztbi Генераторов кадровой и строчной разверток подключены к другим входам соответственно первого и второто сумматоров.

15

Н

-5

П

«