Устройство для определения положения зоны с неравномерной освещенностью

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного определения положения объектов. Цель изобретения - повышение быстродействия - достигается за счет уменьшения времени обработки видеосигнала путем одновременного со сканированием объекта блоком фоточувствительных элементов сравнения текущего значения видеосигнала с его максимальным значением, полученным в предыдущем цикле сканирования. Видеосигнал, формируемый при сканировании блока 1 фоточувствительных элементов, интегрируется интегратором 3. Результат интегрирования поступает на схему 5 сравнения и схему 4 выборки-хранения, где он запоминается. На второй вход схемы 5 сравнения из схемы 4 выборки-хранения поступает с коэффициентом пропорциональности К<SB POS="POST">д</SB>, определяемым делителем 9, максимальное значение интеграла, полученное на предыдущем шаге

при совпадении сигналов вырабатывается импульс, управляющий блоком 7 счета, который преобразует результат измерения в двоичное число. Регистрация сигнала осуществляется с помощью блока 8 выходного регистра. 2 ил.

СОЮЭ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИК (19) (П) (д)) С О1 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫ7ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4244382/24-28 (22) 14.05.87 (46) 30.06.89 ° Бюл. 1) 24 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) М.А. Великотный, В.И.Поляков и Ю.В.Борщев (53) 535.825.23(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1155849, кл. G Ol В 15/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЗОНЫ С НЕРАВНОМЕРНОЙ ОСВЕЩЕННОСТЬЮ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного определения положения объектов. Цель изобретения — повышение быстродействия достигается за счет уменьщения времени обработки видеосигнала путем одновременного со сканированием объекта блоком фоточувствительных элементов сравнения текущего значения видеосигнала с его максимальным значением, полученным в предыдущем цикле сканирования. Видеосигнал, формируемый при сканировании блока 1 фоточувствительных элементов, интегрируется интегратором 3. Результат интегрирования поступает на схему 5 сравнения и схему 4 выборки-хранения, где он запоминается. На второй вход схемы 5 сравнения из схемы 4 выборки-хранения поступает с коэффициентом пропорциональности К, определяемым делителем 9, максимАльное значение интеграла, полученное на предыдущем шаге; при совпадении сигналов вырабатывается импульс, управляющий блоком 7 счета, который преобразует результат измерения в двоичное число. Регистрация сигнала осуществляется с помощью блока 8 выходного регистра. 2 ил.

1490479

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для бесконтактного определения положения объектов.

Цель иэобреуения - повышение быстродействия — достигается за счет того, что в течение сканирования блоков фоточувствительных элементов производится одновременное сравнение текущего значения интеграла видеосигнала с его максимальным значением, полученным в предыдущем цикле сканирования °

На фиг ° 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 — эпюры напряжений в соответствующих точках блоксхемы.

Устройство содержит блок 1 фоточувствительных элементов, видеопроцессор 2, интегратор 3, схему 4 выборки-хранения, схему 5 сравнения, блок 6 управления, блок 7 счета, блок 8 выходного регистра и делитель

9. Блок 1 фоточувствительных элементов соединен с видеопроцессором 2.

Вход видеопроцессора 2 подключен к входу интегратора 3. Выход интегратора 3 соединен с первым входом схемы 5 сравнения и входом делителя 9.

Выход делителя 9 подключен к входу схемы 4 выборки-хранения, выход которой соединен с вторым входом схемы 5 сравнения. Выход схемы 5 сравнения соединен с управляющим входом блока 8 выходного регистра. Информационный вход блока 8 выходного регистра соединен с информационным выходом блока 7 счета. Блок 6 связан с управляыицими входами блока 1 фоточувствительных элементов, видеопроцессором 2, интегратором 3, схемой 4 выборки-хранения, блоком 7 счета.

Устрэйство работает следующим образом.

Квантованный по времени видеосигнал с выхода блока 1 фоточувствительных элементов, в качестве которого используется линейный формирователь изображения на основе прибора с зарядовой связью, поступает на вход видеопроцессора 2. Видеопроцессор 2 осуществляет преобразование видеосигнала и выделение измерительной информации, заключающееся в устранении помех, обусловленных влиянием тактовых и сбросовых импульсов, с помощью двойной коррелированной выборки.

1О

Видеосигнал, формируемый при первом сканировании блока 1 фоточувствительных элементов (фиг. 2а сигнал Т), интегрируется интегратором 3, Результат интегрирования (фиг. 22)

1 ч(с)4с, о где KN — коэффициент передачи интегратора 3; V(t) — выходной сигнал видеопроцессора 2; — время сканирования блока 1 фоточувствительных элементов, поступает на вход делителя 9 с коэффициентом передачи KA.

Сигнал с выхода делителя S S KA

Ф

1 1 (фиг. 2д) поступает на вход схемы выборки-хранения. Во время действия импульса управления из блока Ь управления (фиг. 25) результат интегpHpoBGHHH запоминается. После окончания записи выходнсй сигнал интегратора принимает нулевое значение при воздействии на его управляющий вход импульса управления блока 6 управления (фиг. 2о).

Задержка видеосигнала осуществляется за счет повторного сканирования блока 1 фоточувствительных элементов и использования полученного видеосигнала в качестве задержанного.

При вторичном сканировании линейной цепочки фоточувствительных элементов 1 видеосигнала с выхода видеопроцессора 2 (фиг, 2о, сигнал TT) поступает на вход интегратора 3, а с его выхода в виде

Ф,,и

S (t) = K„V(t)dtý

3 (фиг. 2 ) — на один вход схемы 5 сравнения. На другой вход схемы 5 сравнения поступает выходной сигнал схемы 4 выборки-хранения S, Через время t после начала второго сканирования блока 1 фоточувствительных элементов, когда результат развернутого во времени интегрирования S<(t) становится равным S на выходе схеФ мы 5 сравнения появляется импульс сравнения (фиг. 2 ).

В начале каждого сканирования блока 1 фоточувствительных элементов на блок 7 счета поступает управляющий сигнал (фиг. 2w), который устанавливает счетчик на нулевое значение. После окончания этого сигнала блок 7 счета начинает считать вырабатываемые в нем импульсы и на его

479

15 Видеопроцессор 2 может быть реализован с использованием стандартных микросхем серии К561, К574, КР590, интегратор 3 может быть выполнен на микросхемах серии К574 и

2p KP59Q; схемы выборки-хранения

К1100СК2, сравнивающее устройство— компаратор КР597САЗА, блок счета, блок управления и блок выходного регистра — на микросхемах серии К561.

40

5 I 490 информационном выходе появляется двоичное число, соответствующее количеству сосчитанных блоков 7 счета импульсов. Это двоичное число посту5 пает на вход блока 8 выходного регистра. По фронту импульса сравнения, который поступает на управляющий вход блока 8 выходного регистра со схемы 5 сравнения (фиг. 26), про- 10 исходит запись двоичного числа в блок 8 выходного регистра. Таким образом, в блоке 8 .выходного регистра регистрируется сигнал в виде двоичного числа, соответствующего адресу того фоточувствительного элемента и той его части, где выполняется условие S (t)s< °

По окончании второго сканирования блока 1 фоточувствительных элементов в схему 4 выборки-хранения записывается с весовым коэффициентом К результат интегрирования второго зидеосигнала 3 (Ф

К, - К К„J V,(t)àt.

Ф

Величина $ сравнивается с результатом развернутого во времени интегрирования видеосигнала, полученного 30 при третьем сканировании блока 1 фоточувствительных элементов

2t,l,wt к,(е> - к„J ч,(е>)е, 2ty 35

В момент времени, когда выполняется а условие S (t) S„, согласно описанной процедуре, определяется номер того фоточувствительного элемента и той его части, где выполняется условие

S,(t)=S,.

-BKHN образом, з цикле сканирования n, n ъ 2, происходит сравнение (n-2)t,1,i (, + величин Я„, К Ке Ч(е)йе

" (..lit it 1 - 1Ф, 1 н S„(t) K „J V(t)dt, (n-() ty т. е. каждый видеосигнал, полученный 50 в результате сканирования блока 1 фоточувствительных элементов, служит одновременно для определения положения зоны с неравномерной освещенностью в данном цикле и при вычисле- 55 нии на основании его S „(t) и для определения положения эоны с неравномерной освещенностью в следующем цикле и+1, так как на его же основе вычисляется S .

В случае, когда реализация видеосигнала близка по форме гауссову импульсу (фиг. 2р), при выборке К 1/2 можно обеспечить максимальную чувствительность устройства, так как при этом максимальная крутизна сигнала

S „(t) приходится на момент времени

tx ч

Формула изобретения

Устройство для определения положения эоны с неравномерной освещенностью, содержащее блок фоточувствительных элементов, видеопроцессор, вход которого соединен с выходом блока фоточувствительных элементов, интегратор, информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора, схему сравнения, первый вход которой соединен с выходом интегратора, схему выборки хранения, выход которой соединен с вторым входом схемы сравнения, блок счета, блок выходного регистра, информационный вход которого соединен с выходом блока счета, а управляющий вход соединен с выходом схемы сравнения, блок управления, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока фоточувствительных элементов, видеопроцессора, интегратора, схемы выборки хранения и блока счета, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, оно снабжено делителем, вход которого соединен с выходом интегратора, схема выборки хранения выполнена с управляющим входом, который соединен с выходом интегратора.

1490479

Составитель B. Чулков

Техред Л.Сердокова

Корректор С.Шекмар

Редактор О.Спесивых й

Заказ 3740/45 Тирах 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина, 101