Устройство для измерения параметровдВижЕНия изОбРАжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01H9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактных измерений вибрации объектов и сред. Известно устройство для измерения п амеоров движения изображения, содержащее усилители и передающую телевизионную трубку, связанную выхода со входами усилителей, а входами с их выходами ij.i Недостатком этого устройства является невысокая точность из-за недоработки конструкции. Цель изобретения - повышение точнос ти измерений. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено нуль-индикатороМ, регистратором и двумя пфаллельными электрическими цепями первая из которых включает две ветви с последовательно соединенными линией задержки и блоком вычитания в каждой, выходы блоков вьгаитания подключены ко входам нуль-индикатора, выходом подключенного к первому входу регистратора, второйвход которого подсоединен ко вторым входам блоков вычитания, ко входам линий задержки и к первому выходу передающей телевизионной трубки, вторая цепь включает две ветви с последовательно соединенными детектором и фильтром в каждой, выходы фильтров через усилители соединены с третьим и четвертым Входами регистратора и с первым и вторым входами телевизионной трубки, второй и третий выход которой подключены к первым входам детекторов, вторые входы которых соединены с выходом нуль-иадикатсфа. На чертеже схематически изображено устройство для измерений параметров изображения. Устройство .содержит усилители 1. 2 и передающую телевизионную трубку 3, связанную выходами со входами усилителей 1 и 2, а входами с их выходами. Оно снабжено нуль-индикатором 4, регистратором 5 и двумя параллельными

электрическими цепями, первая из которы включает две ветви с последовательно соединенными линиями 6 и 7 . задержки и блоками S и 9 вычитания, выходы блоков 8 и 9 вычитания подключены ко входам нуль-индикатх)ра 4, выходом подключенного к первому входу регистратора 5 второй вход которого подсоединен ко вторым входам., блоков 8 и 9 вычитания, ко входам линий задержки 6, 7 и к первому выходу передающей телевизионной трубки 3, вторая цепь включает две ветви с последовательно сбединенными детектс ами 1О, 11 и-фильтрами 12 и 13 в каждой, выходы фильтрой 12 и 13, через усилители 1 и 2 соединены с третьим и четвертым входами регистратора 5 и с первым и втqpым входами передающей телевизионной трубки 3, второй и третий выходы которой подключены к первым входам ,детекторовt Ю и 11, вторые входы которых соединены с выходом нуль-индикатора 4.

Устройство работает следующим образом.

Изображение проецируется на фотокатод передающей телевизионной труб ки 3- Распределение яркостей в изображении является колокольным, что обусловлено высокочастотной фильтрацией объектива (на чертеже не показан) и размытостью изображения из-за запыленности воздуха. Значение максимума $фкости в вершине колокола меняется вследствие изменения расстояния между движущимся объектом и фотокатодом передающей телевизионной трубки 3. Передающая телевизионнаятрубка 3 с помощью двухканальной отклоняющей системы (на чертеже не показано) считывае изобралсенке по методу прочно-кадровой развертки с частичным перекрытием боседних строк друг с другом, чтос повышает разрешающую способность преобразования. Видеосигнал с первого выхода передающей телевизионной трубки 3поступает непосредственно и через одну из линий 7 строчной задержки с малым временем задержки на вход блока 9 вычитания. В процессе считывания строки Сигнал . снач;ала возрастает и на выходе блока 9 вычитания напряжение положительное, а затем после прохождения макЬимума уменьшается, и на выходе блока 9 вычитания проявляется- отрицательное напряжение, что означает моментпоявления максимума строчного сигнала.

Выходной сигнал передающей телевизионной трубке и 3 поступает также на

кадровую линию 6 задержки, с временем задержки, равным строчному периоду на Входы блока 8 вычитания. В процессе считывания кадра разность текущего и предыщущего строчных сигналов, сначала положительная, затем отрицательная. Момент смены знака на выходе блока 8 вычитания означает, что была просканирована строка, прошедшая через вершину колокола яркости. Нуль-нндикатор 4 вьщает импульс в момент одновременного появления на своих входах нулевых напряжений. Таким образом, этот импульс индицирует момент появления максимума значения сигнала сканирования строчно-кадрового растра движущегося изображения, то есть момент накрытия аппетурой передающей t телевизионной трубйи 3 вершины колокола яркости. Этот импульс подается на входы детекторов 10, 11 управляемых со второго и третьего выходов передающей телевизионной трубки 3 импульсами кадровой и строчной разверток, которые вырабатываются двухканальной отклоняющей системой.

Моменты появления максимума значения видеосигнала относительно середины кадрового и строчного периодов определяют смещение изображения в кадровом и строчном направлениях относительно центра растра. Импульсы, длительность которых пропорциональна величине, а знак - направлению смещения изображения в кадровом и строчном направлениях, с выходов детекторов 10 и 11 после усреднения фильтрами 12 и 13 поступают на входы усилителей 1 и 2. Усилители 1 и 2 подключены выходами к первому и второму входам передающей телевизионной трубки 3, и питают двухканальную центрирующую систему, Если изображение колокола яркости своей вершиной находится точно в середине фотокатода передающей телевизионной трубки 3, выходные сигналы усилителей 1 и 2 равны нулю и центр растра совпадает с центром фотокатода. В случае смещения изображения относительно центра фотокатода на выхо50 дах усилителей 1 и 2 появятся соответствующие напряжения, которые сместят растр до совпадения его центра с вершиной колокола яркости. Таким образом, смещение растра скомпенсирует 55 смещение изображения. При этом выходные напряжения усилителей 1 и 2 будут пропорциональны смещению изображения в кадровом и строчном направлениях. Эти напряжения поступают на третий и четвертый входы регистратора 5. Так о преобразуются в выхспные сш налы-частоты, амплитуды и фазы кадровой и строчнойусоставляющих вектора вибраци изображения. Выходной сигнал передающей телевизионной трубки 3 поступает также на первый вход регистратора 5, уп Ьавляемо по второму входу выходным, напряжением нульг-индикатора 4. При поступлении импульса с нуль индикатора «указывающе на момент накрытия аппетурой пе-редающей телевизионной трубки 3 вершины колокола яркости в регистраторе 5 производится извлечение корня квадратного и обратно пропорциональное преобразование со значением видеосигнала. Тем самым вычисляется текущее значение удаления движущегося объекта. Это значение преобразуется в выходной сигнал-частоту, амплитуду и фазу осевой составляющей вектора движения изображения. Основным преимущество предлагаемого изображения является повьМение точности измерений. Формула изобретения Устройство для измерения параметро движения изображения, содержащее усилители и передающую телевизионную трубку, связанную выходами со входами усилителей, а входами с их выходами, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, оно снабжено нуль-индикатором, регистратором и двумя параллельными электрическими цепями, первая из которых включает две ветви с последовательносоодиненными линией задержки и блоком вычитания в каждой, выходы блоков вычитания подключены ко входам нуль-индикатора, выходом подключенного к первому входу регистратора, второй вход которого подсоединен ко вторым входам блоков вьпи- . танин, ко входам линий задержки и к первому выходу передающей телевизионной трубки, вторая цепь включает две ветви с последовательно соединенными детектором и фильтром в каждой, выходы :. фильтров через с, усилители соединены с третьим и четвертым входами регистратора и с первым и вторым входами передающей телевизионной трубки, второй и третий выходы которой подключены к первым входам детекторов, вторые входы которых соединены с выходом нульиндикатора. Источники инфсфмации, 1финятые во внимание при эксаертизе 1. Полоник В. С. Телевизионная автоматика. Энергия, 1970, с. 71-72 (прототип).