Устройство для определения скорости движения объектов и их типов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ,ОБЪ ЕКТОВ И ИХ ТИПОВ, содержащее приемник изображения, синхронизатор, блок памяти видеосигналов, выход которого соединен с первым входом блока сравнения видеосигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства , в него введены аналого-цифровой преобразователь , два детектора транспорта, реверсивный счетчик, пять элементов И, два счетчика, блок селекции строчных импульсов, блок селекции перепада видеосигнала , элемент НЕ, блок памяти, блок сравнения, первый выход приемника изобра-. жения соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу блока памяти видеосигналов и к второму входу блока сравнения видеосигналов. выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом блока селекции перепада видеосигнала, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которы.х соединены с соответствующими входами блока памяти, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй выход приемника изображения соединен с первым в.ходом первого счетчИка и с входом блока селекции строчных импульсов, выход которого подключен к входу элемента НЕ, к первому входу второго счетчика, первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с вторым входом блока памяти видеоi сигналов, третий выход приемника изображения подключен к второму входу второго (Л счетчика, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый выс: ход синхронизатора соединен с вторым входом пятого элемента И, второй выход синхронизатора соединен с вторым входом первого счетчика; выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выходы первого и второго детекторов транспорта соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, со со выход которого подключен к третьему входу блока памяти видеосигналов и к второму входу второго элемента И, при этом выход элемента НЕ соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого является О5 выходом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

®ср о„,„„ и и., Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3737290/24-24 (22) 04.05.84 (46) 23.11.85. Бюл. № 43(71) Специальное проектное конструкторское бюро промышленной автоматики «Промавтоматика» (72) А. Е. Духанин, Е. В. Новицкий и О. Л. Полищук (53) 531.767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 400848, кл. G 01 P 1!/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 792140, кл. G 01 P 3/68, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ,ОБЪ

ЕКТОВ И ИХ ТИПОВ, содержащее приемник изображения, синхронизатор, блок памяти видеосигналов, выход которого соединен с первым входом блока сравнения видеосигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены аналого-цифровой преобразователь, два детектора транспорта, реверсивный счетчик, пять элементов И, два счетчика, блок селекции строчных импульсов, блок селекции перепада видеосигнала, элемент НЕ, блок памяти, блок сравнения, первый выход приемника изобра-. жения соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу блока памяти видеосигналов и к второму входу блока сравнения видеосигналов, „„SU„„1193716 А (5И4 G 08G 1 01 выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом блока селекции перепада видеосигнала, выход которого соединен с rtepebi входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока па мяти, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй выход приемника изображения соединен с первым входом первого счетчика и с входом блока селекции строчных импульсов, выход которого подключен к входу элемента НЕ, к первому входу второго счетчика, первому входу пятого элемента И. выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с вторым входом блока памяти видеосигналов, третий выход приемника изображе- Е ния подключен к второму входу второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый вы-,. ход синхронизатора соединен с вторым вхо- % дом пятого элемента И, второй выход синхронизатора соединен с вторым входом Я первого счетчика; выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выходы первого и второго детек- 0 торов транспорта соединены с соответ- фа ствующими входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к третьему вхо- © ду блока памяти видеосигналов и к второму входу второго элемента И, при этом выход элемента НЕ соединен с вторым входом ) блока сравнения, выход которого является ф выходом устройства.

1193716

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения скорости движения автотранспорта и определения типов движущихся транспортных средств.

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит приемник изобра- 10 жения, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 селекции строчных импульсов, счетчики 4 и 5, элемент И 6, блок 7 сравнения видеосигналов, блок 8 памяти видеосигналов, элемент И 9, реверсивный счетчик 10, детектора 11 и 12 транспорта, блок 13 се15 лекции перепада видеосигнала, элементы

И 14 и 15, блок 16 памяти, блок 17 сравнения, элемент HE 18, элемент И 19, синхронизатор 20.

В качестве приемника 1 изображения может быть использована, например, стандартная передаюшая телевизионная камера, устанавливаемая таким образом, что направление ее строчной развертки совпадает с основным направлением движения объектов, т. е. параллельно полотну дороги в 25 зоне контроля.

В качестве детекторов 11 и 12 транспорта могут быть использованы любые известные устройства (как контактные, например пневматические, так и бесконтактные, например индуктивные, ультразвуковые, фото- ЗО электрические), которые выдают сигнал прохождении объектом контролируемого сечения дороги. Чувствительный элемент первого детектора 11 транспорта устанавливается перед входным сечением контролируемой зоны,. охватываемой приемником 1 изображения. Чувствительный элемент второго, детектора 12 транспорта располагается за выходным сечением контролируемой зоны.

Блок 3 селекции строчных импульсов 4g представляет собой кольцевой счетчик, выдающий сигнал при появлении каждого

N-го строчного импульса. Число N определяется из следующих соображений. Поскольку направление строчной развертки приемника 1 изображения параллельно полотну 45 дороги, то оно принимается за направление одйой из осей координат (ось Y). Тогда номер строки определяет значение координаты Y объекта. Таким образом, значение

N определяется из выражения

@ Z>Y п где Z — число строк разложения. и — ширина зоны, охватываемой приемником;

AY — дискрет определения координаты Y.

Блок 7 сравнения видеосигналов состоит из сумматоров по модулю два (по одному на кажаый разряд), выходы которых подключены к схеме ИЛИ.

Блок 8 памяти видеосигналов состоит из оперативного запоминающего устройства, построенного на триггерных ячейках с использованием БИС ОЗУ, и схемы формирования адреса, содержащей счетчик и дешифратор. Емкость ОЗУ составляет N„° М, где М вЂ” число отсчетов координаты Х поодной строке изображения.

Блок 13 селекции перепада видеосигнала может быть реализован, например, в виде сумматора по модулю два, один вход которого через элемент задержки связан с входом данного блока, а другой вход соединен с ним непосредственно.

Синхронизатор 20 представляет собой генератор тактовой частоты, которая определяется из выражения.

fT=- fc ° где f — частота следования строк развертки;

М вЂ” число отсчетов координаты Х по одной строке.

При этом М = — —, е 1 Я где E — длина зоны, охватываемой приемником 1 изображения; Х вЂ” дискрет определения координаты Х.

Устройство работает следующим образом.

Приемник 1 изображения производит преобразование визуальной информации о состоянии зоны контроля в электрический сигнал, который поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 2, где производится преобразование видеосигнала в двоич- ный код. Разрядность кода определяется из условия устойчивого разделения объекта и фона. Код с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на первый вход элемента 6 И. С второго выхода приемника 1 изображения строчные имиульсы поступают на вход схемы 3 селекции строчных импульсов, которая формирует выходной сигнал при появлении каждого N-го строчного импульса и держит его до появления (N+1) строчного импульса. Этот сигнал поступает на первый вход элемента 19 И и разрешает прохождение через этот элемент сигналов тактовой частоты, поступающих на его второй вход с первого выхода синхронизатора 20. Тактовые импульсы с выхода элемента И 19 поступают на второй вход элемента И 6, разрешая тем самым прохождение на его выход кодовых комбинаций с выхода аналого-цифрового преобразователя 2, соответствующих значениям квантованного видеосигнала в точках отсчета по оси Х. Одновременно сигналы тактовой частоты с выхода элемента И 19 поступают на первый вход блока 8 памяти видеосигналов для управления записью и считыванием кодовых комбинаций точек отсчета. С выхода элемента И 6 кодовые

11937! 6 комбинации поступают на соответствующие входы блока 8 памяти видеосигналов и блока 7 сравнения видеосигналов.

Сигналы с первого детектора 11 транспорта, чувствительный элемент которого размещен на входе зоны контроля, посту5 пают на прямой вход реверсивного счетчика 10, на обратный вход которого подаются сигналы с второго детектора 12, транспорта, чувствительный элемент которого размещен на выходе зоны контроля. 10

Запуск устройства производится в тот момент, когда в зоне контроля отсутствуют транспортные средства, поэтому нулевое состояние реверсивного счетчика 10 свидетельствует о том, что в данный момент времени зона контроля свободна от контролируемыхх объектов. Реверси в ный счетчик

10, приходя в нулевое состояние, формирует на выходе сигнал, который поступает на третий вход блока 8 памяти видеосигнала, переводя его в режим записи, и на первый вход элемента И 9, запрещая прохождение на его выход сигналов с блока 7 сравнения видеосигналов.

В режиме записи блок 8 памяти видеосигналов производит запись кодовых комбинаций, поступающих с выхода элемента И 6. 25

Эти кодовые комбинации содержат информацию об изображении зоны контроля— фоне.

При появлении в зоне контроля транспортного средства реверсивный счетчик 10 выходит из нулевого состояния и своим выходным сигналом снимает сигнал записи с блока 8 памяти видеосигналов, который переходит при этом в режим считывания, и одновременно открывает элемент

И 9. Кодовые комбинации, характеризующие текущее состояние зоны контроля, с выхода элемента И 6 поступают на один из входов блока 7 сравнения видеосигналов, на другой вход которого подаются кодовые сигналы, считываемые из блока 8 памяти видеосигналов импульсами с выхода элемента И 19, ко- 4О торые характеризуют фон.

Сигнал на выходе блока 7 сравнения появляется при несовпадении поступивших на его вход кодовых комбинаций, т. е. при появлении на уровне фона постороннего объекта. Этот сигнал через элемент И 9 45 поступает на вход блока 13 селекции перепада видеосигнала, который формирует импульсы характеризующие начало и конец проекции. транспортного средства на строку развертки видеосигнала.

Счетчик 4 и роизводит счст тактовых импульсов, определяющих отсчет коорлннат по осн Х, поступающих на его вход с ВТорого выхода синхронизатора 20. Сброс счетчнка 4 производится строчными импульсами, поступающими на его второй вход с второго выхода приемника 1 изображения, так как координата X опрелеляется по расстоянию от начала строки ло объекта.

Счетчик 5 подсчитывает импульсы, поступающие на его вход с выхода блока 3 селекции строчных импульсов. Эти импульсы характеризуют приращение координаты 1.

Сброс счетчика 5 производится кадровыми импульсами, поступающими на его второй вход с третьего выхода приемника 1 изображения.

Сигналы, характеризуюгцие состояния счетчиков 4 и 5, постоянно подаются на вторые входы элементов И 14 и 15 соответственно. При поступлении на первые входы элементов И 14 и 5 сигналов с выхода блока 13 селекции перепада видеосигналов информация о состоянии счетчиков 4 н 5 записывается в блок 16 памяти. По окончании N-й строки в блоке 16 памяти оказываются записанными координаты отрезков проекций обьектов, находящихся в контролируемой зоне, на эту стро V.

При этом сигнал на выходе блока 3 селекции строчных импульсов исчсзает н соответственно появляется сигнал на выходе инвертора, который поступает на вхол блока 17 сравнения и инициируст считывание информации на блоке 16 памяти.

Цикл определения и записи координат повторяется каждую X-ю строку ло окончания кадра. По окончании кадра блок 17 сравнения производит определение координат TpBHOIIopTHblx средств и нх типа путем сравнения площади пятна проекции транспортных средств на полотно дороги с заранее определенными эталонными значениями.

В слелуюгцем кадре пол ностью повторяется весь цикл работы устройства по определению координат и типов транспортных средств в зоне контроля.

Определение скорости транспортных средств производится путем сравнения координат транспортного средства в разные моменты времени (в различных ка jpBx).

1193716

Редактор С. Саенко

Заказ 7318/54

Составитель Ю. Фатеев

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4