Способ определения зоны с неравномерной освещенностью и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности анализа быстропротекающих процессов. Цель достигается путем считывания одной реализации видеосигнала и параллельного процесса интегрирования от его начала и конца, что позволяет убыстрить оценку положения зоны с не равномерной освещенностью. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (И) А1 (51) 4 С Ol В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4241276/24-28 (22) 19.12.86 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (71) Таллиннский политехнический институт и Ленинградский институт точной механики и оптики (72) М.А.Великотный и Б.А,Круминг (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1155849, кл. G 01 В 21/00, 1985, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для бесконтактного определения положения объектов, их размеров ° а также в других случаях, когда информативным параметром является положение зоны с неравномерной освещенностью в плоскости анализируемого иэображения.

Целью изобретения является расширение области применения эа счет обеспечения возможности анализа быстропротекающих процессов.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг ° 2 — диаграммы, поясняющие принцип действия устройства.

Устройство содержит линейку 1 фоточувствительных элементов, на которую проектируется изображение зоны с неравномерной освещенностью, видео2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ С НЕРАВНОМЕРНОЙ ОСВЕЩЕННОСТЬЮ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения воэможности анализа быстропротекающих процессов. Цель достигается путем считы вания одной реализации видеосигнала и параллельного процесса интегрирования от его на(ала и конца, что позволяет убыстрить оценку положения зоны с неравномерной освещенностью.

2 с,п, ф-лы, 2 ил. процессор 2, связанный с линейкой 1, аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора 2, запоминающие блоки 4 и 5, входы которых подключены к выходу аналогоцифрового преобразователя 3, блок 6 многократной выборки, выходы которого соединены с входами. управления считыванием блоков 4 и 5, сумматоры 7 и

8, причем вход сумматора 7 соединен с выходом запоминающего блока 4, а вход сумматора 8 — с выходом запоминающего блока 5, блок 9 сравнения, два информационных входа которого соединены с выходами сумматоров 7 и

8, третий — с выходом блока 10 вычитания, а выход — с входом разрешения выходного регистра 11, информационный вход которого подключен к выходу блока !2 счета, регистр 13 данных, информационные входы которого соеди3 150627 иены с с пот»» е Тс твующими н ь»холам»» сумматоров 7 и 8, а выходы — с входами блока 10 вьг»»»тания, третий информационный вход которого подключен к информационному выходу блока 9 сравнения, счет»ик 14 импульсов, выходы которого соединены с входами управления регист-. ра 13 да»»иы", »» блока 9 сравнения, а вход — с выходом блока 12 счета, блок 10

1 5 упра»»пения, соединенный цепями упранления с линейкой 1, видеопроцессором 2, А1(П 3, блоками 4 и 5, сумматорами 7 и 8, блоком 6 многократной выборки, блоком 9 сравнения и выходом 15 блока 1 2 счета.

Устройство работает следующим обточу» с . и» "".-и |»ь»х элементов поступает на «ход в»»деопроцессора 2, В качествс линейки 1 фоточунсчвительнь»х элементов в устройстве используется линейный формирователь иэображения на основе прибора с зарядовой связью 25 (ПЗС) . 1»»»деопроцессор 2 осушествляе т и редп ар»»тельную n6раб от»су в идеосигнал» с»»елью устранения шума сброса выходного узла ПЗС, Определение положения зоны с неравномерной освещенностью (ЗНО) осуществляется н два этапа. Сначала производится запись видеосигнала, прошедшего преобразование в аналого-цифровом преобразователе 3, за время одномерного сканирования линейки 1 фоточувствительных элементов в запоминающие блоки 4 и 5 при наличии упвид (2) I =t л где t„= Ь Х

30 ранляющего сигнала с первого вь»хода блока 15 управления. Затем под ноздейств»»ем управляющих сигналов, поступающих со стороны выходов блока б многократной выборки, обеспечивающего

N-кр л ное считывание одного элемента

I памяти, »»»»формация с запоминаю45 щих б»»оков 4 и 5 счить»лается и поступает на соответствующие входды сумматоров 7 и 8, B которых гь»рабать»лается сигнал, пропорциональный текущей площади ЗНО, имеющей импульсную форму, в соотношении с выражением

M. 1 1 Х „

XP 2 2

Если при первичном сравнении сиго о налы I u T соответственно с сумма1 торов 7 и 8 не равны между собой, то с выхода блока 9 сравнения в данный момент и при последующем интегрировании меньший по величине сигнал поступает в блок 10 вычитания, где определяется разность между запомненным большим значением и текущим меньшим значением сигналов и далее текущее значение другого сигнала, Так, при I» o I< н блок 10 вычитания поступает сигнал Т, и определяется разность Ь I и текущее значение по формулам разом, 1,»»л оси.нач с выхода линейки 1 Фох л (1) =о

55 где I — результат численного интегриронания; цифровое значение квантонанного сигнала;

2 4

Ь». — временный интервал дискрети зации видеосигнала, nþ, и» и п — текущие значения отсчетов, соответствующие "грубой" и тОчной" дискретизации видеосигнала;

M=Maxc(m) — число отсчетов, соответствующее количеству фоточувствительных элементов;

N — число отсчетов, соответствующее количеству выборок

KBRHToBB»»HoI сигнала, приходящееся на временной отрезок между отсчетами, соответствующих двум фоточувствительным элементам, при л, с »»."» ын;» i»I»»» c Ь»

При равно;»ерн<>й дискретизации видеосигна ла Фо рх»чл; (1 ) принимае т текущее значение време»»»»ой координаты при численном интегр»»ро«а»и»и; л

g, =1/f „,,f,, — частота считывания и»»форма ц»»»».

В момент времени, соответствуюП- г l щий с /2, где», — пслное время численного интегрирован»»я, со счетчика

14 импульсов на управляющие входы регистра 13 данных и блока 9 сравнения поступает сигнал разрешения соответственно операций запоминания и сравнения, причем момент выдачи сигнала связан с приходом Х импульса, где

06272

15 (3) 5

30

I = I, — $I (4) Соответственно для случая I I

z формулы (3) и (4) принимают вид

5I = I о

2 2

Сигналы I< или ? поступают на вход блока 9 сравнения, где реализуется операция сравнения текущих значений сигналов I, и I<.

Блок 9 сравнения обеспечивает операции сравнения только с момента времени p/2, производит выделение меньЮ шего сигнала в момент первого сравнения, выдачу непрерывно увеличивающегося меньшего сигнала в блок 10 вычитания, получения с последнего непрерывно уменьшающегося большего сигнала и проведения операций сравнения. При условии равенства левой и правой частей площадей ЗНО (фиг,2) выдается сигнал с блока 9 сравнения на разрешение записи выходного регистра 11, причем запись осуществляется по переднему фронту сигнала, В момент t на информационном входе выходного регистра 11 присутствует информация о положении 3НО в виде цифрового кода, поступающего с блока

12 счета и соответствующего адресу фоточувствительного элемента и той его части, для которых с учетом выражения (2) справедливо равенство х х, (л

<=-o х из которого следует, что временная координата, определяющая положение

ЗНО, соответствует энергетическому центру эоны, Особенностью блока 15 управления является то, что сигналы его первого выхода поступают на управляющие входы только с появлением сигнала с

ПЗС от первого фоточувствительного элемента. формула и э о б р е т е н и я

1, Способ определения зоны с неравномерной освещенностью, заключающийся в том, что формируют изображения зоны, одномерно дискретно сканируют ее, считывают видеосигнал от зоны, получают квантованный во времени видеосигнал, регистрируют два текущих значения интегралов, полученных путем интегрирования одного и того же квантованного видеосигнала, сравнивают текущие значения интегрирования, а о положении эоны с неравномерной освещенностью судят по равенству сравниваемых значений, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, sanoминается одна реализация видеосигнала, при получении двух текущих значений интегрирование видеосигнала проводят одновременно от начала и конца реализации, в момент времени, с оо тве тс тв ующий половине периода сканирования, сравниваются и запоминаются результаты интегрирования, далее производится интегрирование в направлении увеличения меньшего значения запомненного результата при синхронном уменьшении на величину приращения интеграла большего значения запомненного результата.

2. Устройство для определения soны с неравномерной освещенностью, содержащее линейку фоточувствительных элементов, видеопроцессор, связанный с линейкой фоточувствительных элементов, блок счета, связанный с информационным входом блока выходного регистра, вход разрешения которого соединен с выходом блока сравнения, и блок управления, который соединен с управляющими входами линейки фоточувствительных элементов и видеопроцессора и выходом блока счета, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, 40 оно снабжено аналого-цифровым преобразователем, информационный вход которого соединен с выходом видеопроцессора, двумя запоминающими блоками, информационные входы которых под45 ключены к выходу аналого-цифрового преобразователя регистром данных, двумя сумматорами, входы которых подключены к выходам запоминающих блоков, а выходы — к соответствующим информационным входам регистра данных и блока сравнения, блок вычитания, первые два информационных входа которого соединены с выходами регистра данных, а третий — с инфор55 мационным выходом блока сравнения, третий информационный вход которого подключен к выходу блока вычитания, счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом блока счета, а вы1506272

Д/УМЕЮТ

ЖФ

&7 бСч

Составитель Е,Глазкова

Редактор В.Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор М.Самборская

Заказ 54!8/42 Тираж 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", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ход - с управляющими входами блока сравнения и регистра данных, блок многократной выборки, два выхода которого подключены к входам считы5 вания запоминающих блоков, блок управления выполнен.с двумя дополнительными выходами, первый иэ которых подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя и входам управления записью запоминающих блоков, а второй — к входу блока многократной выборки и управляющим входам сумматоров и блока сравнения.