Устройство для измерения координат объекта Советский патент 1982 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к телевизионным измерительным системам, в частности к телевизионньом устройствам для измерения координат объектов.

Известно устройство для измерения координат точечных изображений на телевизионном растре, содержащее передающую трубку, измеритель координат, автогенератор, усреднитель и генераторы кадровой и строчной интерполирующих функций 1.

Недостатком устройства является низкая точность измерения координат о,бъекта.

Наиболее близким к данному изобретению является устройство для измерения координат объектов, со- держащее передающую телевизионную камеру, блок задержки, элемент ИЛИ, два счетчика, формирователь импульсов считывания, делитель строчных синхроимпульсов, делитель кадровых синхроимпульсов, задающий генератор, два блока элементов И, два дешифратора, измеритель координат и дополнительный элемент ИЛИ 2.

Недостатком известного устройства является запуск формирователя импульсов считывания непосредственно от задающего генератора и «зменение

Г.ачальных фаз импульсов частоты строк и частоты полей при смене полей с помощью счетчиков с дешифраторами, управляющими работой соответствующих блоков элементов И, что обуславливает жестко детерминированные по последовательности прогрессивные условные шаги разложения вдоль и поперек строк. Коррелированность ус10ловных шагов разложения в результате их жесткой детерминированности делает невозможным достижение погрещностей измерения координат, меньших соответствующих условных

15 шагов разложения. Погрессивность условных шагов разложения приводит к смещению результатов измерений координат вследствие известного эффекта (Эффект пульс.ации-ещаптации

20 пятна на мишени электронно-лучевой. трубки с накоплением энергии).

Цель изобретения - повьвиение точности измерений координат.

Поставленная цель достигается тем,

25 что в устройство для измерения координат o6bekTa, содержгицее передак)щую телевизионную камеру, выход которой подключен к входу измерителя координат, задающий генератор,

30 выход Которого соединен с входом

блока задержки, п выходов которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом дешифратора, а выходы - с входом элемента ИЛИ, формирователь импульсов считывания, делитель частоты строк и делитель частоты полей, .введены первый и второй генераторы -случайных кодов и-блок цифровой управляемой задержки, причем выход первого генератора случайных кодов подключен к входу дешифратора, а вход к выходу задакндего генератора, выходом также подключенного к входу делителя частоты строк, выход которого соединен с первым входрм передающей телевизионной камеры, и к сигнальному входу блока цифровой управляемой задержки, выход.которог через делитель частоты полей соединен с входом второго генератора случайных кодов, выход которого подключен к входу записи блока цифровой управляемой задержки, вторым входом передающей телевизионной камеры и синхронизирующим- входом блок цифровой управляемой задержки, при этомввход формирователя импульсов считывания соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с третьим входом передающей телевизионной камеры.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - участок телевизионного раствора (в увеличении на фиг.З - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг.4 - телевизионный растр.

Устройство для измерения координ объекта содержит задающий генератор 1 , блок 2 задержки, блок элементов ИЗ, элемент ИЛИ 4, формирователь 5 импульсов считывания, делитель 6 частоты строк, делитель 7 частоты полей, блок 8 цифровой управляемой задержки,генератор и 10 случайных кодов, дешифратор 11 передающая телевизионная камера 12, измеритель 13 координат, выход которого является выходом устройства. Блок 3 элементов состоит из элементов И 14, количество которых равно числу условных шагов разложения вдоль строк, укладывающихся в длитености одного элемента разложения на строке.

На фиг.2 точками отмечены равновероятные в пределах длительности.,. каждого элемента разложения зд р моменты импульсного .считывания коммут рующим пучком потенциального рельеф мишени передающей трубки, расположенные друг от друга.на расстоянии условного шага разложения вдоль строк Сх( в строка стахостатически скользящего растра с условным шагом разложения fy и расстоянием между строками сЛ. .

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает тактовые импульсы с периодом следования, равнымС д р (фиг.З, а). Эти импульсы подаются на вход блока 2 3 адержки, имеющем п выходов, соединенных соответственно с первыми входами элементов И 14 блока элементов И 3. Общее время задержки блока 2 задержки равно Т эл.р- Время задержки между любыми соседними выходами Ту. Поступающие тактовые импульсы (фиг.З, а) на вход генератора 10 случайного кода вызывают появление случайного потенциального кода на его выходах, соединенных соответственно с входами дешифратора 11,. выходы которого соединены соответственно с вторыми входами элементов И 14 блока элементов И 3. Сигнал снимаемый с выхода дешифратора 11, открывает соответствующий элемент И 14 для прохода задержания тактового импульса с соответствующего выхода блока 2 задержки, который через элемент ИЛИ 4 поступает на вход формирователя 5 импульсов считывания, выходные импульсы которого (фиг.3,6J поступают в передающую телевизионную камеру 12 для модуляции коммутирующего пучка. Генератор 10 случайного кода по приходе на его вход тактовых импульсов вырабатывает код равномерно распределенных случайных чисел, поэтому задержка импульса считывания Tl, в пределах длительности каждого элемента разложения по строке принимает равновероятные значения из набора задержек, обеспечиваемых блоком 2 задержки. Так осуществляется случайнее равновероятное импульсное считывание в пределах длительности каждого элемента разложения по строке.

Тактовые импульсы с выхода задающего генератора 1 (фиг.З,а) поступают на вход делителя 6 частоты строк, с выхода которого снимаются импульсы следующие с частотой строк (фиг.З,в) роступа%)щие в телевизионную камеру 1 для формирования строчных синхроимпульсов, управляющих работой генератора строчной развертки (фиг.З,г). Таким образом осуществляется сканирование телевизионного растра вдоль строк.

Сканирование телевизионного растра поперек строк осуществляется следующим образом.

Тактовые импульсы с выхода задающего генератора 1 поступают на вход делителя 7 частоты полей через блок 8 цифровой управляемой задержки, в котором из входной последовательноети исключается группа импульсов (фиг.Зд), что приводит к изменению начальной фазы импульсов на выходе делителя 7, поступающих в передающую телевизионную камеру 12 для уп равления работой генератора кадровой развертки (фиг.3,е). Импульсы с выхода делителя 7 поступают такж на вход генератора 9, вырабатывающего с их приходом параллельный слу чайный код с равномерным законом распределения, который подается на соответствующие входы записи блока 8 цифровой управляемой задержки и записывается в него. импульсс1ми с вы хода делителя 7, поступающим на си хронизирующий вхЬд блока 8. По . скольку генератор 9 вырабатывае код с равномерным законом распреде ния, то со сменой полей строки рас ,ра будут равновероятно менять напр ление на величину шага скольжени т.е. формируется стохастически скользящий растр. На фиг.4 изображен, стохастич ки скользящий растр,состоящий из, четырех полей, соответствукицих работе генератора кадровой развертки (фиг.З, г) и генератора строчной р вертки (фиг.3,е). Точками моменты импульсного считывания в соответствии с режимом, приведенным на фиг.3,6. Строки первого поля обозначены толстой сплошной линией, строки второго - пунктирной, третьего штрих-пунктирной и четвертого - тон . кой сплошной линией. . Использование стохастического скользящего растра со случайными равновероятными изменениями со сменой полей как направления так и величины шага скольжения и случайное равновероятное в пределах длительности каждого элемента разложения вдоль строк импульсное считывание позволяет без увеличения полосы пропускания устройства повысить точность измерений координат по сравнению с прототипом соответственно на величины дX и ду, поскольку усреднение некоррелированных результатов измерений дает не кратные условным шагам разложения значения координат, а равновероятные подходы коммутирующего пучка относительно центра потенциального рельефа объекта на мишени позволяют 1 компенсировать при усреднении предварительное считывание в результате эффекта пульсации-адаптации. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерений координат не менее чем в VD ;,/N раз соответственно, где D и PI некоторые постоянные, а N - число полей.: Формула изобретения Устройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, выход которсй подключен к входу измерителя координат, задающий генератор, выход которого соединен с входе блока задержки, п выходов которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом дешифратора, а выходам - с входсм элемента ИЛИ, формирователь импульсов считывания, делитель частоты строк и делитель частоты полей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения координат, введены первый и второй генераторы случайных кодов и блок цифровой управляемой задержки, причем выход первого генератора случайных кодов подключен к входам дешифратора, а вход - к выходу заданмцего генератора, выходом также подключенного к входу делителя частоты строк, выход которого соединен с первым входом передающей телевизионной камеры, и к сигнальному входу блока цифровой управляемой задержки, выход которого через делитель частоты полей соединен с входом второго генератора случайных -кодов, выход которого подключен к входу записи блока цифровой управляемой задержки, вторым входом передающей телевизионной камеры и синхронизирующим входом блока цифровой управляемой задержки, при этом вход формирователя импульсов считывания соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с третьим входом передающей телевизионной камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 560364, кл. Н 04 N 7/18, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 595878, кл. Н 04 N 7/18, 1975 (прототип) .

фуг.И 4%Timil III in МП ним I ним II nil III iMMM M

L, мини HI Mill П in ими I