Устройство кодирования однократных световых импульсных сигналов Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для ввода в цифровые вычислительные машиныи для обработки информации, представленной световыми импульсными сигналами. Известно устройство кодирования однократных световых импульсных сигналов , содержащее приемную оптическу систему, блок регистрации и кодирова ния, выполненный с использованием ан лого-цифрового преобразователя, оперативное запоминающее устройство и блок вывода информации. Регистрация и кодирование оптических сигналов в этом устройстве осуществляется с помощью специальной фотоаппаратуры на фот1Ьграфический носитель, устройств хиЦрко-физической обработки фотомате риалов и устройства автоматического ввода фотографических изображений в цифровую вычислительную машину, включающего в свой состав блок сканирования, блок фотометрирования Спрследнйй состоит из светооптической системы, фотоэлектрического преобразователя и тракта усиления видео сигнала) и аналого-цифровой преобра зователь ГИ. Сложность указанных технических средств и многооперационность процесса регистрации и кодирования приводят к появлению существенных погрешностей преобразования, основными из которых являются погрешности фотоносителя, апертурные и координатные погрешности блоков сканирования и фотометрирования, нестабильности светового потока осветителя и чувствительности фотоэлектрического преобразователя, а также погрешности, обусловленные наличием рассеянного и постороннего света в светооптической системе блока фотометрирования и другими причинами. Кроме того, вследствие использования фотографического процесса эти устройства характеризуются значительными затратами времени на кодирование входных световых импульсных СИГНсШОВ. Цель изобретения - повышение точности, быстродействия устройства при одновременном его упрощении, Для достижения этой цели в устройство кодирования однократных-световых импульсных сигналов, содержащее приемную оптическую систему, блок регистрации и кодирования, выполненный на аналого-цифровом преобразователе, выходы которого соединены с информа ционными входами оперативного запоми нающего устройства, выходы которого соединены со входами блока вывода информации, введены электроцно-оптический преобразователь с отклоняющими пластинами, оптически связанный с приемной оптической системой, блок управления разверткой электроннооптического преобразователя по одной координате и объектив, а в блок регистрации и кодирования введены выполненный в виде линейки приборов с зарядовой связью линейный фотоприемник, оптически связанный через объектив с выходным экраном электрон но-оптического преобразователя, усилитель, блок управления линейным фотоприемником, при этом вход усилителя соединен с выходом линейного фотоприемника, а выход - со входом аналого-цифрового преобразователя, а блок управления линейным фотоприемни ком выполнен на логической схеме и счетчике элементов строки, причем вход логической схемы соединен с ши ной управления, первый выход подключен ко входу блока управления разверткой электронно-оптического преоб разователя, второй - к шине запуска аналого-цифрового преобразователя и счетному входу счетчика элементов строки, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запо минающего устройства и входами логической схемы, а третий - к управляющему входу линейного-фотоприемни ка. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство для кодирования однократных световых импульсных сигнало содержит приемную оптическую систем 1, электронно-оптический преобразов тель 2 с отклоняющими пластинами, блок 3 управления разверткой электр но-оптического преобразователя, объ ектив 4, линейный фотоприемник 5, выполненный на линейке приборов с з рядовой связью (линейке ПЗС), блок управления линейным фотоприемником, усилитель 7, аналого-цифровой преоб разователь 8, оперативное запоминаю щее устройство 9 и блок 10 вывода и формации. Блок б управления линейны фотоприемником состоит из логическо схемы 11, на вход 12 которой подан сигнал управления, и счетчика 13 эл ментрв строки линейного фотоприемни ка. устройство работает следующим об разом. Поданный на вход 12 сигнал управ ния U.(j,p, разрешающий прием и кодирование светового импульса, проходи через блок 6 управления линейным фо топриемником на вход блока 3 управления разверткой электронно-оптичес кого преобразователя 2 и запускает его. Одновременно исследуемый световой импульсный сигнал проходит через приемную оптическую систему 1 на входной фотокатод электронно-оптического преобразователя. Блок 3 осуществляет развертку принимаемого электронно-оптическим преобразователем светового импульсного сигнала по одной координате, в результате чего на выходном экране электронно-оптического преобразователя 2 формируется усиленный сигнал в виде линии с модулированной яркостью свечения. Этот сигнсил с помощью объектива 4 проецируется на светочувствительную площадку линейного фотоприемника 5, который преобразует световой сигнал в электрические заряды, распределенные по фоточувствитель,ным элементам линейки ПЗС в соответствии с мгновенными значениями яркости принимаемого сигнала, и запоминает их на время, достаточное для кодирования. Вывод информационных сигнгшов . из линейки ПЗС производится с помощью блока б управления линейным фотоприемником, в котором логическая схема 11 вырабатывает тактовые импульсы, обеспечивающие перенос зарядов. Видеосигнал с выхода линейки ПЗС через усилитель 7 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 8, который осуществляет его кодирование и выдает в оперативное запоминающее устройство 9 коды мгновенных значений видеосигнала. С помощью блока 10 вывода информации осуществляется связь между оперативным запоминающим устройством 9 и цифровой вычислительной машиной. Запуск аналого-цифрового преобразователя осуществляется сигналами блока б, синхронными с тактовыми импульсами. Одновременно счетчик 13 подсчитывает количество этих сигналов и формирует код, который подается в оперативное запоминающее устройство 9 как код адреса. По окончании кодирования сигнала последнего элемента линейно1 о фотоприемника, фиксируемого счетчиком 13,- блок 6 прекращает подачу тактовых импульсов в линейный фотоприемник 5 и устанавливает устройство в исходное состояние. Применение электронно-оптического преобразователя с разверткой исследуемого светового импульсного сигнала в линию с модулированной яркостью свечения, а также применение линейки приборов с зарядовой связью в качестве фотоприемника, обладающего памятью, позволяет упростить конструкцию устройства, процесс регистрации и кодирования исследуемого сигнала и значительно повысить точность и быстродействие устройства. Применение предлагаемого устройства в комплекте с процессором или цифровой вычислительной машиной позволяет создавать оперативные системы контроля быстропротекающих процессов, сопровождаемых световыми импульсными сигналами. Формула изобретения Устройство кодирования однократны световых импульсных сигналов, содерж щее приемную оптическую систему, бло регистрации и кодирования, выполненный на аналого-цифровом преобразователе, выходы которого соединены с ин формационными входами оперативного запоминающего устройства, выходы которого соединены со входами блока вывода информации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия устройства при одновременном его упрощении, в него введены электронно-оптический преобразователь с отклоняющими пластинами, оптически связанный с приемной оптической системой, блок управления разверткой электронно-оптического преобразователя по одной координате и объектив, а в блок регистрации и кодирования введены выполненный в виде линейки приборов с зарядовой связью линейный фотоприемник, оптически связанный через объектив с выходным экраном электроннооптического преобразователя, усилитель, блок управления ли ейным фотоприемником, при этом вход усилителя соединен с выходом линейного фотоприемника, а выход - со входом аналого-цифрового преобразователя, а блок управления линейным фотоприемником выполнен на логической схеме и счетчике элементов строки, причем вход логической схемы соединен с шиной управления, первый выход подключен ко входу блока управления разверткой электронно-оптического преобразователя, :второй - к шине запуска аналого-цифрового, преобразователя и счетному входу счетчика элементов строки, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запоминающего устройства и входами логической схема, а третий - к управляющему входу линейного фотоприемника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе „1, Распознавание образцов при помощи цифровых вычислительных машин. Под ред. Л. Хармона. М., Мир, 1974, с. 92-124 (прототип).