Устройство для регистрации перемещений спортсмена

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СПОРТСМЕНА, содержащеб передающую телевизионную камеру с лампами засвета, информационный выход которой соединен со входом видеомагнитофона , источник напряжения , выход которого подключен к лампам за света передающей телевизионной камеры , и обтюратор с электродвигателем. который установлен между объектом регистрации и объективом передающей телевизионной камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены формирователь импульсов, блок сравнения, протгорционально-интегральный регулятор и фотодатчик, который установлен в зоне действия обтюратора , выход кадровой развертки передающей телевизионной камеры через формирователь импульсов соединен с входом источника напряжения и непосредственно - с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу фотодатчика, выход блока сравнения через пропорционально-интегральный регулятор соединен со входом электродвигателя обтюратора 2. Устройство по п. 1 , о т л и чающее с я тем, что обтюратор выполнен в виде укрепленного на валу электродвигателя непрозрачного диска с отверстиями, расположенными по его окруж14ости,и радиальным вырезом.

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

PECflYS JlHH

22 А

3® G 07 С 1/22 с ър, 4,.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! н свтссснвмт свнавтссвствк " -- - -, (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i(21) 3369687/18-24 (22) 25.12.81 (46) 15.08.83. Бюл. II 30 (72) И.В. Истомин (71) Государственный ордена Ленина и ордена Красного Знамени институт физической культуры им. Il.ф. Лесгафта (53) 681. 178(088.8) (56).1. Гончаров А.В. Техника магнитной записи. Ив, "Энергия", 1970, с. 219-221.

2. Патент ФРГ И 2552865,, кл. Н 04 Н 5/22, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

1l 563180, кл. А 63 8 71/06, 1963 (прототип). (54)(57) 1 ° УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СПОРТСМЕНА, содержащее передающую телевизионную камеру с лампами засвета, информационный выход которой соединен со входом видеомагнитофона, источник напряжения, выход которого подключен к лампам засвета передающей телевизионной камеры, и обтюратор с электродвигателем, который установлен между объектом регистрации и объективом передающей телевизионной камеры, о т л и ч а е-щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в

-него введены формирователь импульсов, блок сравнения, протюрционально-инте-. гральный регулятор и фотодатчик, который установлен в зоне действия обтюратора, выход кадровой развертки передающей телевизионной камеры через формирователь импульсов соединен с входом источника напряжения и непосредственно - с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу фотодатчика, выход Q блока сравнения через пропорционально-интегральный регулятор соединен со входом влектродвнгателл сбтвратора.С м

2. Устройство по и. 1, о т. л ич а ю щ е е с я тем, что обтюратор выполнен в виде укрепленного на валу

Ф электродвигателя непрозрачного диска с отверстиями, расположенными по его окружности,и радиальным вырезом.

1035622 к невозможности последующего выделения.отдельных фаэ движения при воспроизведении информации. Причем, если первая причина помех устраняется достаточно легко путем повышения . частоты кадров, то борьба со второй эатруднена.—

45 I

Известно устройство видеозаписи информации, содержащее телевизионную передающую камеру с видиконом и объективом, блок памяти, блок конт- 50 роля и затвор, установленный перед объективом телевизионной передающей камеры (2».

Это устройство позволяет получать сложное неподвижное изображение дви- 55 жущегося объекта, например игрока в гольф в вго последовательных положениях, являющееся наложенным иэобраИзобретение.относится к автоматике и спортивному оборудованию и ка" сается вопросов регистрации быстрых перемещений спортсменов.

При проведении тренировочного про- 5 цесса.и совершенствовании спортивной техники возникает задача регистрации отдельных фаз выполняемого спортсме- ном движения или упражнения. Исполь= эование для этой цели кинофотоаппаратуры ограничено особенностями этих видов регистрации, требующих проявления пленки или бумаги, а также невоз-. можностью автоматизации анализа записанной информации. Более перспетив" t5 ным направлением является применение для записи движений систем видеозаписи телевизионной информации.

Известно устройство видеозаписи информации, содержащее телевизионную 20 передающую камеру с видиконом и объективом и видеомагнитофон, Это устройст. во просто в эксплуатации, позволяет осуществлять срочный просмотр и ана- . лиз совершаемого движения и удобно 25 для обеспечения автоматизированного ввода данных в электронно-вычислительную машину Р 1 j.

Однако из-за возникновения специ- . фических помех оно пригодно. только З0 для видеозаписи сравнительно медленных движений. Эти помехи обусловлены, во-первых, сопоставимостью записываемого движения со скоростью кадровой развертки телевизионной передающей камеры и, во-вторых, инерционностью .послесвечения люминофора видикона.

В обоих случаях происходит размазывание изображения, которое приводит жением нескольких отдельных фаз выполняемого движения. Это достигается прерывистой синхронной с заданием блока контроля работой затвора, обуславливающей прерывистую работу видикона. Наличие прерывистой работы видикона уменьшает помехи при записи, поскольку снижается интегральный эф-, фект инерционной составляющей послесвечения люминофора, Однако полной компенсации помех рассмотренные устройства не обеспечивают, так как каждая записанная фаза двйжения все еще представляет. суммарный эффект наложе- ния друг на друга отдельных кадров..

Кроме того, наличие инерционного элемента затвора ограничивает диапазон записываемых движений по скорости, а сам принцип наложенного изображения препятствует проведению анализа отдельных фаз движения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для воспроизведения траектории движенИя спортивной штанги, состоящее из передающей телевизионной камеры с види-. коном и объективом, информационный вы" ход которой соединен со входом видеомагнитофона, блока управления телевизионной передающей камерой с блоком кадровой развертки, видеоконтрольного блока, пульта управления, затвора, обтюратора с двигателем, установленным соосно с объективом передающей камеры, ламп засвета с источником Йапряжения, электрически связанными с реле времени „ размещенном на пульте управления, зеркала с отверстием и осветителя. Затвор в этом устройстве выполняет те же функции, что и описанные выше. Обтюратор позволяет уменьшить число суммируемых эа время открытия затвора кадров изображения и, тем самым, получить более четкое изображение. Лампы засвета, в свою очередь, расширяют динамические возможности видикона. Все это обес-печивает возможность регистрации движения штанги в виде четкой непрерывной кривой f 3».

Недост ат ками предла гаемого устройства являются наличие затвора, ограничивающего диапазон записываемых движений ho скорости, а также невозможность регистрации с помоц1ью этого устройства последовательных фаэ движения спортсмена.

103

5622 4

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Ноставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации пе- . ремещений спортсмена, содержащее передающую телевизионную камеру с лампами засвета, информационный выход которой соединен со входом видеомагнитофона, источник напряжения, выход . которого подключен к лампам засвета Ю .передающей телевизионной камеры, и обтюратор с электродвигателем, кото"рый установлен между объектом регист" рации и объективом передающей теле-визионной камеры, введены формирова- 15 тель импульсов, блок сравнения, пропорционально-интегральный регулятор и фотодатчик, который установлен. в зоне действия обтюратора, выход кад= ровой развертки передающей телевизи- 2О онной"камеры через формирователь им", пульсов соединен со -входом источника напряжения и непосредственно - с пер-. вым входом блока сравнения, второй >,вход которого подключен к выходу фо- 2 тодатчика, выход блока сравнения через пропорционально-интегральный регулятор. соединен со входом электро-двигателя обтюратора.

Кроме того, обтюратор выполнен в .виде укрепленного на валу электродвигателя непрозрачного диска с Ьтверстиями, расположенными по его окружности, и радиальным вырезом.

На фиг. 1 представлена структурная. схема устройства; на фиг, 2 - различ-. ные варианты конструкции обтюратора.

Устройство состоит из видеомагни" тофона 1, телевизионной передающей -: камеры 2, видикона 3, ламп 4 засвета, объектива 5, обтюраторв 6 с электродвигателем 7, блока 8 управления теле. визионной передающей камерой с бло-. ком 9 кадровой развертки, источника

l0 напряжения, формирователя 1! им- 4 пульсов, фотодатчика 12 с лампочкой

13 и фотосопротивлением 14, блока 15 сравнения и пропорционально-инте" грального регулятора 16. Обтюратор 6 выполнен из непрозрачного диска 17 с радиальным вырезом 18 и отверстия" ми 19. Лампы 4 засвета установлены .между объективом 5 и видиконом ) и служат для улучшения динамических характеристик видикона. Фориирова" Ы тель 11 импульсов предназначен .для формирования управляющих импульсов, включающих лампы 4 засвета. Он может быть выполнен, например, в виде обыч" ной дифференцирующей цепочки. Обтю" ратор 6 обеспечивает дискретную пода-. чу иэображения н а види кон .3 через объектив 5 синхронно с частотой полукадров изображения. Он может быть установлен перед объективом 5 под углом к оптической оси телевизионной передающей камеры 2 или параллельно ей.

На фиг. 1 показан вариант параллельного расположения обтюратора; .

Остальные элементы устройства фотодатчик 12, блок 15 сравнения,. пропорционально-интегральный регулятор

16 совместно с электродвигателем 7 составляют цепь автоматической-син- хронизации работы обтюрвтора 6 согласно ймпульсов гашения кадровой развертки;

Устройство работает следующим об разом.

Рри включении устройства обтюратор 6 начинает. вращаться. Частоту вращения обтюратора выбирают- равной удвоенной частоте кадров (или частоте полукадров). Поскольку обтюратор 6 имеет разделительный вырез 18 и вращается, то изображение объекта поступает на мишень видикона 3 также цикли. ческй с частотой нолукадров и в течение времени, не,йревышающем дли-. тельности импульса кадровой pB3BepTки. Такая работа системы "обтюратор— телевизионная передающая камера" позволяет практически полностью исключить эффекты размазывания изображения, связанные .с -послесвечением люминофора видикона: Запись изображения с помощью такой системы может происходить при наличии согласования между моментом прохождения радиального выреза 18 обтюратора 6.перед объективом 5 и моментом reseneйия импульса гашения кадровой раз" вертки Эта задача решается автоматически .с помощью цепи .автоматической синхронизации работы обтюрато" ра. В некоторый момент времени с бло-. ка 9 кадровой развертки поступает импульс гашения кадровой развертки;

Этот импульс и sCe последующие производят управление работой всех бло ков. Своим передним фронтом; выделен» ным формирователем 11 импульсов, они вызывают вспышки ламп 4 засвета, которые, будучи расположенными в не-посредственной близости от мишени видикона, увеличивают начальную чувст I

1035622 РиФ.2

Составитель Г. Усачев

Редактор А. Долинич Техред Т.Наточка КорректорА. Повх:

Заказ 5836/51

Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

ФВ ВФ Ю»Ю ЮЮЮЮЮОФОЮ ФОФЮЮ ЮЮ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вительность видикона и улучшают контраст изображения. Одновременно эти импульсы поступают на первый вход блока 15 сравнения, на второй вход которого подают r, фотодатчика 12 на" пряжение, пропорциональное текущему углу поворота обтюратора 6, Блок 15. сравнения вырабатывает напряжение рассогласования между моментом появления импульсов гашения кадровой раз вертки и углом поворота обтюратора.

Напряжение рассогласования поступает..

4 затем на пропорционально-интегральный регулятор 16, который меняет режим работы электродвигателя 7 и ликви дирует имеющееся в системе рассоглаS сование, Наличие в устройстве новых елементов и связей между ними выгодно отличает его от прототипа и позволяет получить неискаженную видеозапись последовательных фаз движения спортсмена.