Телевизионный координатный дискриминатор

 

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение точности определения координатных ошибок (КО). Дискриминатор содержит телевизионный датчик 1, АЦП 2, кадровый рециркулятор 3, строчные рециркуляторы 4 и 5, формирователи 6 и 12 сигнала ошибки по осям x и y, делители 13 и 14. В основу работы устройства положен алгоритм цифрового измерения КО множества объектов с использованием многоуровневого квантования видеосигнала и пилообразного измерительного импульса с нормированием сигнала КО. Рекурсивный и сепарабельный принцип построения блоков устройства позволяет уменьшить число выполняемых над многоразрядным цифровым видеосигналом операций для прецизионного вычисления КО множества подвижных малоразмерных объектов, что увеличивает быстродействие устройства. Введение адаптивного нормирования КО множества объектов увеличивает точность их измерения за счет учета изменения их пространственных размеров и яркости. Устройство по п. 2 формулы отличается выполнением формирователей 6 и 12. Даны примеры выполнения формирователей 6 и 12 и рециркуляторов 3, 4 и 5. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в телевизионных координаторах при слежении за группой малоразмерных объектов. Цель изобретения - повышение точности. На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема предлагаемого телевизионного координатного дискриминатора; на фиг. 2 - схема накапливающего сумматора-вычитателя; на фиг. 3 - схема кадрового и строчного рециркуляторов; на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу дискриминатора. Телевизионный координатный дискриминатор (см. фиг. 1) содержит телевизионный датчик 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, кадровый рециркулятор 3, первый 4 и второй 5 строчные рециркуляторы, формирователь 6 сигнала ошибки по оси Х, состоящего из элемента 7 задержки, первого умножителя 8, накапливающего сумматора-вычитателя 9, блока 10 вычитания и второго умножителя 11, формирователь 12 сигнала ошибки по оси Y, первый 13 и второй 14 делители. Накапливающий сумматор-вычитатель 9 (см. фиг. 2) содержит сумматор 15, элемент 16 задержки. Кадровый и строчный рециркуляторы (см. фиг. 3) содержит сумматор 17, первый 18 и второй 19 элементы задержки. Телевизионный дискриминатор работает следующим образом. В основу его работы положен алгоритм цифрового изменения координатной ошибки множества объектов с использованием многоуровневого квантования видеосигнала и пилообразного измерительного импульса с нормированием сигнала координатной ошибки ΔX= , ΔY= где ΔX, Δ Y - сигналы координатных ошибок по осям Х и Y соответственно; X_i, Y_i - отсчеты линейной измерительной функции; Sij - отсчеты видеосигнала. В кадровом рециркуляторе 3 (см. фиг. 4, а) задержка в первом элементе 18 задержки равна МТ, где Т - период строки разложения; М - размер апертуры по кадру и во втором элементе задержки 19 равен (см. фиг. 4, б). В первом и втором строчных рециркуляторах 4,5 в первом элементе задержки 18 NT₃, а во втором элементе задержки 19 - Т_э, где Т_э- длительность элемента разложения. Последовательное включение кадрового рециркулятора 3 и первого строчного рециркулятора 4 позволяет получить текущую сумму отсчетов видеосигнала в зоне сканирующей аппаратуры размером МхN. Разделимое построение канала обработки двумерного изображения возможно за счет использования последовательного характера съема информации при формировании телевизионного сигнала. Видеосигнал с выхода телевизионного датчика 1 поступает в АЦП 2, где осуществляется квантование сигнала, после чего в кадровом рециркуляторе 3 осуществляется рекурсивное сложение столбца М элементов из N строк телевизионного изображения. С выхода кадрового рециркулятора 5 сигнал поступает на первый вход формирователя 6 сигнала координатной ошибки по оси Х. На другой вход формирователя 6 поступает текущая сумма отсчетов видеосигнала в окрестности MxN элементов V_мN(ij). Формирователь 6 состоит из элемента 7 задержки на N элементов, первого умножителя 8 на N (см. фиг. 4, в), второго умножителя 11 на N/2 + 0,5 (см. фиг. 4, е). При этом на суммирующий вход накапливающего сумматора-вычитателя 9 (см. фиг. 4, г) поступает сигнал V_мN(ij), а на его вычитающий вход подается выходной сигнал кадрового рециркулятора 3, задержанный на N элементов разложения и прошедший через первый умножитель 8 на N. Блок 10 вычитания устраняет смещенность оценки координат (см. фиг. 4, д). Нормирование сигнала координатной ошибки по оси Х производится первым делителем 13 (см. фиг. 4, ж), на вход делимого которого поступает ненормированная координатная ошибка с выхода блока 10, а на вход делителя - сигнал V_мN(ij). Эта операция позволяет сделать процедуру определения координат прецизионной и инвариантной к изменению пространственных размеров объекта и их яркости. Аналогичным образом формируется сигнал на выходе формирователя 12 и второго делителя 14. (56) Авторское свидетельство СССР N 559456, кл. H 04 N 7/18, 1977. Авторское свидетельство СССР N 987853, кл. H 04 N 7/18, 1979.

Формула изобретения

1. ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ КООРДИНАТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР , содеpжащий последовательно соединенные телевизионный датчик и аналого-цифpовой пpеобpазователь, а также фоpмиpователь сигнала ошибки по оси X и фоpмиpователь сигнала ошибки по оси Y, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные кадpовый pециpкулятоp, вход котоpого соединен с выходом аналого-цифpового пpеобpазователя, пеpвый стpочный pециpкулятоp и пеpвый делитель, дpугой вход котоpого соединен с выходом фоpмиpователя сигнала ошибки по оси X, пеpвый вход котоpого соединен с выходом кадpового pециpкулятоpа, втоpой стpочный pециpкулятоp, вход котоpого объединен с входом кадpового pециpкулятоpа, а выход соединен с пеpвым входом фоpмиpователя сигнала ошибки по оси X, втоpой вход котоpого объединен с втоpым входом фоpмиpователя сигнала ошибки по оси X, а также втоpой делитель, пеpвый и втоpой входы котоpого соединены соответственно с выходом пеpвого стpочного pециpкулятоpа и выходом фоpмиpователя сигнала ошибки по оси Y. 2. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что фоpмиpователи сигнала ошибки по осям X и Y выполнены в виде последовательно соединенных элемента задеpжки, вход котоpого является пеpвым входом фоpмиpователя сигнала ошибки по осям X и Y, пеpвого умножителя, накапливающего сумматоpа - вычитателя и блока вычитания, выход котоpого является выходом фоpмиpователей сигнала ошибки по осям X и Y, а также втоpого умножителя, вход котоpого объединен с дpугим входом накапливающего сумматоpа - вычитателя и является втоpым входом фоpмиpователей сигнала ошибки по осям X и Y, а выход соединен с втоpым входом блока вычитания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4