Способ определения положения границ объекта

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния шумов. Способ заключается в гармоническом преобразовании развернутых навстречу друг другу изображений движущегося объекта из позитивных в негативные, фотоэлектрическом преобразовании суммарного изображения, выделении переменной составляющей из полученного при преобразовании сигнала и определении положения границ по моментам равенства нулю переменной составляющей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ю (si)s С 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424716/24-28 (22) 16.05.88 (46) 23.06.90. Бкл. Р 23 (71) Институт электроники АН БССР (72) Е.К.Чехович и Ю.Г.Буров (53) 531.7 (088.8),(56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 849060, кл . G 01 В 11/00, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ГРАНИЦ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к кортИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения положения границ объектов.

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения влияния шумов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — элюры напряжений на выходах блоков устройства.

Устройство состоит из привода 1, генератора 2, пьезопривода 3„ вход которого подключен к выходу генератора, блока 4 перемещения объекта, механически связанного с приводом 1, оптически связанных источника 5 света, интерферометра 6 с оборачивающей призмой, одно из плеч которого механически связано с пьезоприводом 3, системы 7 линз, диафрагмы 8 и фотоприемника 9, последовательнс соединенных фильтра 10, вход которого рольно — измерительной технике ° Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения влияния шумов. Способ заключается в гармоническом преобразовании развернутых навстречу друг другу изображений движущегося объекта из позитивных в негативные, фотоэлектрическом преобразовании суммарного иэображения, выделении переменной составляющей из полученного при преобразовании сигнала и определении положения границ по моментам равенства нулю переменной составляющей. 2 ил. подключен к выходу фотоприемника 9, индикатора 11 нуля, одновибратора

12, элемента ИЛИ 13, одновибратора

14 с повторным запуском, одновибратора 15 и элемента ИЛИ 16, одновибратора 17, включенного между выходом индикатора 11 и вторым входом элемента 13, одновибратора 18, вклю- ченного между выходом одновибратора 14 и вторым входом элемента 16, последовательно соединенных датчика

19 линейных перемещений, механически связанного с блоком 4, накопителя 20, регистра 2.1 памяти и регист1ратора 22, управляющие входы регистра 21 подключены к выходам элементов

13 и 16. .Способ осуществляется следующим образом.

Объект 23 освещают источником 5 и перемещают в направлении Х. Граница объекта перпендикулярна направлению перемещения. Оборачивающая призма

1573345 интерферометра 6 раздваивает изображение границы, оборачивает одно из них и вновь совмещает оба изображения на своей полупрозрачной грани.

Система 7 линз проецирует оба полуконтрастных изображения на щель диафрагмы Я. По действием пьезопривода

3 оптическая длина одного из плеч интерферометра 6 совершает колебания с частотой сигналов генератора 2.

Амплитуда этих колебаний такова, что в одном крайнем положении отражателя в зоне щели диафрагмы 8 получают максимум интерференционного поля, а в другом крайнем положении — минимум. При перемещении объекта 23 в зоне щели диафрагмы 8 появляются дви" жущиеся в противоположных направлениях изображения границы объекта. 2р

При этом на выходе фотоприемника 9 появляется сигнал U (см. фиг. 2), !

Фильтр 10 выделяет из сигнала U участок гармонических колебаний и симметрирует эти колебания относительно нулевого уровня. Индикатор 11 нуля формирует короткий прямоугольный импульс по переднему фронту поступающих на него прямоугольных импульсов, а одновибратор 12 — по заднему фронту. Элементом ИЛИ 13 сигналы оцновибраторов 12 и 17 объединяются (см. U, ). Эти сигналы поступают на пеРвый упРавляющий вход регистра

21 памяти и вход одновибратора 14 с повторным запуском. По ним в регистр памяти переписываются коды чисел сигналов датчика 19, подсчитанных в эти моменты времени накопителем 20. 4О

Первым сигналом пачки запускается одновибратор 14. Длительность формиру. емых им импульсов незначительно превышает величину периода сигналов в пачке на его входе. Поэтому выходной сигнал этого одновибратора, работающего в режиме повторного запуска, имеет длительность, близкую к длительности пачки сигналов на его входе (см. на фиг. 2). Совместной работой одновибраторов 15 и 18 и логического элемента ИЛИ 16 формируются два коротких импульса (U 6) по переднему и заднему фронтам выходного сигнала одновибратора 14. Эти импульсы соответствуют моментам появления и исчез новения переменного гармонического сигнала с выхода фотоприемника 9, т.е. моментам встречи на щели изображений границ объекта. Укаэанные

1импульсы поступают на второй управляющий вход регистра 21, переводя его из высокоимпедансного состояния в низкоимпедансное. При этом хранящаяся в регистре 21 информация о накопленных в эти моменты времени накопителем 20 количествах п, и n сигналов датчика 19 линейных перемещений (U, на фиг. 2) отображается регистратором 22. Так как выходные сигналы элемента ИЛИ 16 соответствуют моментам сканирования границ объекта (моментам встречи на середине щели диафрагмы 8 изображений границ, соответствующих моментам пересечения границами объекта оси оптической системы устроиства), полученные накопителем

20 числа и, и п характеризуют положение границ объекта 8.

Формула из обретения

Способ определения положения границ объекта, заключающийся в перемещении объекта, освещении объекта, формировании двух иэображений объекта, перемещающихся в плоскости анализа в противоположных направлениях, преобразовании изображений объекта в негативные и в фотоэлектрическом преобразовании суммарного изображения в плоскости анализа в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности, преобразование иэображений в негативные осуществляют периодически, из электрического сигнала выделяют переменную составляющую, а о положении границ объекта судят по моментам равенства нулю переменной составляющей электрического сигнала.

1573345

Фиг. 1

Составитель М. Кузнецов

Техред Л. Сердокова Корректор Н.Король

Редактор С.Патрушева

Заказ 1637 Тираж.485 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