Устройство для определения размеров изображения объекта

 

Изобретение относится к ТВ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспе чения возможности выделения и измерения миним. размера изображения объекта . Устр-во содержит ТВ-камеру 1, видеоконтрольный блок 2, видеоусилитель 3, аналоговой компаратор 4, этг ты И 5, 1 и 10, г-р 6 импульсов, одновибратор 8, селектор 9 синхроимпульсов , счетчики II и 13, блок 12 управления, регистры 14, 15 и 17, блок 16 совпадения, цифровой компаратор 18, группу выводов 19, Блок 12 содержит два одновибратора, эл-т И, эл-т ИЛИ. Устр-во обеспечивает непрерывное отслеживание миним. размера проекции образца при механич, испьг таниях и передачу величины размера в цифровом коде в систему автоматизации эксперимента. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„138 t 732 А 1

H 04 Л 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054098/24-09 (22) 14.04. 86 (46) 15.03.88. Бюл. М- 10 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро физико-механического института АН УССР и Вильнюсский завод электроизмерительной техники (72) М. H. Шатский, А. И. Корнблюм, И. М. Цыгельный, К, Б. Кацов, В. И. Ткачев, И. В, Пальчикевич и И, П, Абложявичюс (53) 621 ° 397(088.8) (56) Полоник В. С ° Телевизионные автоматические устройства. M. Связь, 1974, с. 105, рис. 4.10, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к ТВ, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности выделения и измере" ния миним, размера иэображения объекта. Устр-во содержит ТВ-камеру 1, видеоконтрольный блок 2, видеоусилитель 3, аналоговой компаратор 4, элты И 5, 7 и 10, г-р 6 импульсов, одновибратор 8, селектор 9 синхроимпульсов, счетчики I! и 13, блок 12 унравления, регистры 14, 15 и 17, блок 16 совпадения, цифровой компаратор 18, группу выводов 19, Блок 12 содержит два однивибратора, эл-т И, эл-т ИЛ1. Устр-во обеспечивает непрерывное отслеживание миним. размера проекции образца при механич. испытаниях и передачу величины размера в цифровом коде в систему автоматизации эксперимента. 1 э.п. ф-лы, 5 ил.

1381732

Блок 16 совпадения (фиг. 3) содержит постоянное запоминающее устройство 24, первый 25, второй 26, третий

27 и четвертый 28 постоянные резисторы, переключатель 29, элемент HE 30.45

Группа входов постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 24 является многоразрядным входом блока 16 совпадения, первые выводы постоянных резисторов 25 - 28 соединены между со50 бой и подсоединены к положительному полюсу источника питания (например, 5В), второй вывод первого постоянного резистора 25 соединен с первым вьг ходом ПЗУ 24 и первым контактом переключателя 29, второй вывод второго постоянного резистора 26 соединен с вторым выходом ПЗУ 24 и вторым контактом переключателя 29, второй вьгИзобретение относится к телевидению и может использоваться, например, при механических испытаниях, в которых происходит изменение формы об ра зцов.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем обеспечения возможности выделения и измерения минимального размера 10 изображения объекта.

На фиг. I представлена структурная электрическая схема устройства для определения размеров иэображения объекта; на фиг. 2 - структурная 15 электрическая схема реализации блока управления этого устройства; на фиг ° 3 - схема реализации блока совпадения; на фиг. 4 — силуэтное изображение контролируемого объекта на приемный торец видикона; на фиг. 5 временные диаграммы в узлах схемы устройства, Устройство (фиг. 1) содержит телевизионную камеру 1, видеоконтрольный

25 блок 2, видеоусилитель 3, аналоговый компаратор 4, первый элемент И 5, генератор 6 импульсов, второй элемент И 7, одновибратор 8, селектор

9 синхроимпульсов, третий элемент

И 10, первый счетчик 11 с предустановкой, блок 12 управления, второй счетчик 13, первый регистр 14, второй регистр 15, блок 16 совпадения, третий регистр 17, цифровой компара- 35 тор 18, группу выводов 19.

Блок управления (фиг. 2) содержит первый 20 и второй 21 одновибраторы, элемент И 22, элемент ИЛИ 23. вод третьего резистора 27 соединен с третьим контактом переключателя 29 и третьим выходом ПЗУ 24, второй вывод четвертого резистора 28 соединен с четвертым контактом переключателя 29 и четвертым выходом ПЗУ 24, общий контакт переключателя 29 соединен с входом элемента НЕ 30, выход элемента НЕ является выходом блока 16 совпадения.

Устройство для определения размеров изображения объекта работает следующим образом.

Оптическая система (фиг. 1 ) телевизионной камеры проецирует силуэтное изображение контролируемого объекта на приемный торец видикона (фиг. 4). При этом с выхода телевизионной камеры снимается видеосигнал, На фиг. 5а представлена в упрощенном виде осциллограмма выходного напряжения телекамеры. При этом временным интервалам ь, соответствуют хорды иэображения объекта в i-x строках разложения. Селектор синхроимпульсов (ССИ) 9, выполненный, например, на микросхеме 174XAII выделяет строчные и кадровые синхроимпульсы, которые используются для синхронизации работы устройства. С первого выхода ССИ 9 снимаются строчные синхроимпульсы, длительность которых несколько превьппает длительность соответствующих импульсов виде сигнала (фиг. 5в).

По срезу синхроимпульса срабатывает одновибратор 8, длительность импульса которого подобрана таким образом, что завершается импульс на 2-3 мкс раньше, чем начинается следующий строчный импульс. Таким образом, одновибратор формирует "окно" (фиг. 5г), составляющее примерно 907 строки симметрично ее центра.

Аналоговый компаратор 4 (выполненный, например, на И1!С типа 597

CA2) формирует из видеосигнала прямоугольную последовательно импульсов, согласованную по уровням с логическими уровнями интегральных микросхем, на основе которых реализована остальная часть устройства (фиг. 5б). Выходной сигнал компаратора объединяется по И с выходным сигналом одновибратора 8, в результате чего на выход элемента И проходят лишь те сигналы, которые соответствуют рабочей зоне растра - "окну" (фиг. 5д). Выходной сигнал первого

1381732 элемента И 5, несущий информацию о величине хорды изображения объекта, используется для формирования "ворот" для подсчета импульсов генератора

5 (фиг. 5е) счетчиком 11 (фиг. 5ж).

Для этого используется первый элемент И 5. Во время действия кадрового синхроимпульса работа второго элемента И 7 запрещается. Таким образом, Ip осуществляется преобразование линеиный размер — временной интервал двоичный код. Результат преобразования сохраняется первым счетчиком 11 до прихода следующего строчного син- 15 хроимпульса, осуществляющего сброс счетчика при условии отсутствия кадрового синхроимпульса (элемент

И 10). Выходная информация счетчика

11 подается на информационные входы первого регистра 14 и входы цифрового компаратора 18; с выхода первого регистра РПР 14 информации подается на входы В цифрового компаратора

18. Цифровой компаратор осуществляет 25 сравнение кодов чисел, хранящихся в первом счетчике 11 и в первом регистре 14. В случае, если значение кода числа в первом счетчике Il меньше, чем в первом регистре 14, компаратор выдает сигнал разрешения на блок 12 управления (фиг. 5и), который формирует импульс, переписывающий информацию из первого счетчика Il в первый регистр 14 (фиг. 5к). Таким образом

35 осуществляется последовательное сравнение результата преобразования в текущей строке с предыдущими и вьгделение наименьшего результата с перезаписью последнего в первый регистр 14. В конце кадра в первом регистре 14 хранится код наименьшего результата, соответствующего минимальной хорде изображения объекта за кадр (полукадр в случае черезстроч- 4 ной развертки). Второй счетчик 13 подсчитывает строчные импульсы. Вьгходная информация счетчика подается на информационные входы второго регистра 15 и на блок 16 совпадения °

Занесение информации из счетчика 13 во второй регистр 15 осуществляется тем же импульсом, который заносит информацию иэ счетчика в первый регистр 14, Поэтому в конце кадра во втором регистре 15 содержится номер

55 строки, соответствующей минимальной хорде изображения объекта. По импульсу, формируемому блоком 16 сравнения, информация из первого 14 и второго

15 регистров переносится в третий регистр, откуда может быть считана внешним устройством.

Блок 16 совпадения настроен на некоторое значение кода второго счетчика 13, которое принимается границей кадра. Например, если принять в качестве границы кадра 312-ю строку (для черезстрочной развертки), необходим

9-разрядный двоичный счетчик 13, а блок 16 совпадения должен реализовать функцию

С Qs Q1 Qe Q÷ Q+ Q3 Q2 х х 4 809 где С вЂ” логическое значение выхода;

Q -Q — логическое значение выхоg o дов счетчика строк.

Возможны самые различные способы реализации блока 16 совпадения, например, с использованием простейших логических элементов И, НЕ схем сравнения, на вход А которых заведено значение кода границы кадра, на вьгход  — информация со счетчика строк.

Можно предложить коммутационное лоле, с помощью которого возможна перенастройка блока и различные другие варианты. В качестве примера можно привести реализацию блока совпадения на базе ПЗУ (фиг. 3) к адресным входам которого подключаются выходы счетчика, В схеме (фиг. 3) блока 16 совпадения применена ПЗУ 24 (например, Е565РТ4), запрограммированная таким образом, что в ячейках, адреса которых соответствуют нескольким выбранным номерам строк (в примере — 312, 314, 316, 318) записаны нули в первом, втором, третьем и четвертом бите соответственно, а во всех остальных ячейках - значение слов 1111.

Адресные входы А -А, подключены к выходам счетчика строк 13 Я вЂ” Qs.

На выходах D, — D ПЗУ 24 присутству ет потенциал логической единицы при любых состояниях счетчика, кроме тех, которые соответствуют ячейкам 312, 314, 316. При переходе счетчика в состояние, при котором выбирается од" на из отмеченных ячеек, на одном из выходов ПЗУ устанавливается логичес кий нуль ° Сигнал с выхода ПЗУ 24

1381732 инвертируется элементом НЕ 30 и используется для стробирования третьего регистра 17 ° Переключатель 29 позволяет настраивать блок 16 сов5 падения на любое из выбранных значе" ннй номеров строк.

Кадровый синхроимпульс инициирует систему, т,е. осуществляет подготовку всех компонентов устройства к сле. 10 дующему циклу работы. Для того, чтобы мог начаться поиск нового минимального значения результата счета импульсов первым счетчиком ll, необходимо занести в первый регистр

14 код максимально возможного числа для регистра принятой разрядности

Я 11

2 - 1, где N — число разрядов счетчика и первого регистра 14, Для этого по фронту кадрового синхроим20 пуль.са первый счетчик 11 устанавливается в состояние ill ... 1. По срезу кадрового синхроимпульса срабатывает однонибратор 21 блока уп

25 равления, выходной импульс которого, проходя элемент ИЛИ 23, заносит информацию иэ счетчика в первый регистр 14, После этого начинается очередной цикл выделения минимальной хорды изображения объекта.

Одновибратор 21 блока 12 управления срабатывает по срезу импульса одновибратора 8 и генерирует короткий импульс вне "окна", но до начала следующего строчного синхроимпульса 35 (фиг. 5з). Если результат, подсчитанный счетчиком ll в текущей строке, меньше хранимого в первом регистре

14, на выходе цифрового компаратора имеет место сигнал "1" (фнг. 5H), который поступает на первый вход элемента И 22 БУ12; при этом импульс одновибратора 21 проходит элемент

И 22, элемент ИЛИ 23 и вызывает saпись информации из счетчиков 11, 13 45 в первой и второй регистры 14, 15 соответственно. В противном случае на первый вход элемента И 22 подается сигнал "0", импульс одновибратора далее не распространяется и в реги» страх сохраняется информация, соответствующая минимальной встреченной в процессе развертки хорде и номеру соответствующей строки.

Предлагаемое устройство обеспечивает непрерывное отслеживание минимального размера проекции образца при механических испытаниях, например, на растяжение и передачу величины этого размера в цифровом коде в систему автоматизации эксперимента.

Это позволяет в результате механических испытаний получать не условныМ, а истинные значения параметров испытуемых материалов.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для определения размеров изображения объекта, содержащее телевизионную камеру, выход которой подключен к входу видеоконтрольного блока и входу видеоусилителя, выход которого подключен к входу аналогового компаратора, первый элемент

И, пеРвый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, о т л. и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, путем обеспечения возможности выделения и измерения минимального размера изображения объекта, в него введены второй и третий элементы И, селектор синхроимпульсов, второй и третий регистры, пркчем выход видеоусилителя подключен к входу селектора синхроиьгпульсов, выход аналогового компаратора подключен к первому входу второго элемента И, первый выход селектора синхроимпульсов подключен к входу одновибратора, первому входу третьего элемента, И, счетному входу второго счетчика, второй выход селектора синхроимпульсов подключен к второму входу второго элемента И, второму входу третьего элемента И, входу установки первого счетчика, первому входу блока управления, выход одновибратора подключен к третьему входу второго элемента И и к второму входу блока управления, выход второго элемента И подключен к второму входу первого элемента И, входы установки первого счетчика объединены и являются выво дами сигнала логической единицы устройства, выход третьего элемента И подключен к входу сброса первого счетчика, многоразрядный выход перво" го счетчика подключен поразрядно к многоразрядному входу первого регистра и к,многоразрядному входу А цифрового компаратора, многоразрядный вьгход первого регистра подключен к многоразрядному входу В цифрового

1381732 компаратора и к первому многоразрядному входу третьего регистра, выход цифрового компаратора подключен к третьему входу блока управления, вьгход блока управления подключен к входам стробирования первого и второго регистров, многоразрядный выход второго счетчика подключен к многоразрядному входу второго регистра и fp к многоразрядному входу блока совпадения, многоразрядный выход второго регистра подключен к второму многоразрядному входу третьего регистра, выход блока совпадения подключен к входу стробирования третьего регистра, многоразрядный выход третьего регистра является выходом устройства для определения размеров изображения объектов.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй одновибраторы, элемент И и элемент

ИЛИ, причем первый вход блока управления является входом первого одновибратора, второй вход блока управления является входом второго одновибратора, третий вход блока управле". ния является первым входом элемента

И, выход второго одновибратора подключен к второму входу элемента И, выход элемента И,подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого одновибратора, выход элемента ИЛИ является выходом блока управле ния.

1381732

Составитель А, Иванов

Редактор Н. Швыдкая Техред Л.Сердюкова Корректор М, Максимишинец

Заказ 1195/56

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4