Устройство для измерения координат центров интерференционных полос

 

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения координат. Устройство содержит телевизионную камеру 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок памяти 3, блоки вычитания 4 и 13, блоки сравнения 5 и 6, элемент ИЛИ 7, D-триггеры 8 и 9, элемент совпадения 10, фазируемый генератор 11, координатный счетчик 12, умножители 14 и 17, сумматоры 15, 18, 20 и 22, двухпортовые регистры 16, 19, 21 и 23 и блок 24 вычисления координат. Координата центра интерференционной полосы формируется в момент обнаружения минимума сигнала, т.е. установления его наличия в проанализированом интервале. Момент обнаружения минимума сигнала не соответствует его временному положению. Только после того, как фигура будет полностью проанализирована, формируется сигнал, означающий одновременно обнаружение минимума сигнала в заданном интервале времени и окончание анализа фигуры. Устройство позволяет определить центр тяжести сигнала, период которого заранее не известен и может меняться в широких пределах. 2 ил.

союз соВетских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

556 А1 (19) 1И) щ) Н 04 N 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сл

° ) Сл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и ОТНРытиям пРи гкнт сссР

1 (21) 4332146/24-09 (22) 23.11.87 (46) 23.06.90. Вюл. R 23 (71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И. Ульянова(Ленина) (72) А.В.Косачев, Н.Н.Степанов и Я.Л.Штермер (53) 621.397(088.8) (56) Штандель С.К. и др. Телевизионная установка для исследования интерферограмм. Оптико-механическая промышленность, 1983, Р 4.

Авторское свидетельство СССР

N - 1164911, кл. Н 04 N 7/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРОВ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОЛОС (57) Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения повышение точности измерения координат. Устройство содержит телевизионную камеру 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок памяти 3, блоки вычитания 4 и 13, блоки сравнения 5

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано при обработке изображений интерферограмм в реальном времени для осуществления юстировки оптических устройств с применением 3ВМ.

Целью изобретения является повышение точности измерения координат.

На фиг.l представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

2 и 6, элемент ИЛИ 7, D-триггеры 8 и9, элемент совпадения 10, фазируемый генератор ll координатный счетчик 12, умножители 14 и 17, сумматоры 15, 18, 20 и 22, двухпороговые регистры 16, 19, 21 и 23 и блок 24 вычисления координат ° Координата центра интерференционной полосы формируется в момент обнаружения минимума сигнала, т.е. установления его наличия в проанализированном интервале.

Момент обнаружения минимума сигнала не соответствует его временному поло>кению. Только после того, как фигура будет полностью проанализирована, формируется сигнал, означающий одновременно обнаружение минимума сигнала в заданном интервале времени и окончание анализа фигуры. Устройство позволяет определить центр тяжести сигнала, период которого заранее не известен и может меняться в широких пределах. 2 ил.

Сд

Устройство для измерения координат центров интерференционных полос содержит телевизионную камеру 1, ана-

4 лого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 памяти, первый блок 4 вычитания, первый 5 и второй 6 блоки сравнения, элемент ИЛИ 7, первый 8 и второй 9 D-триггеры, элемент 10 .совпадения, фаэируемый генератор 11, координатный счетчик 12, второй блок 13 вычитания, первый умножитель 14, первый сумматор 15, первый 1573556 I0 регистр 16, второй умножитель 17 ь второй сумматор 18,второй регистр 19, третий сумматор 20, третий регистр 21, четвертый сумматор 22, четвертый ре гистр 23 и блок 24 вычисления коорди5 нат, Регистры 16, 19, 21 и ?3 выполнены,двухпортовыми.

Устройство работает следующим образом.

С выхода телевизионной камеры сигнал изображения от интерферограммЫ, представляющий собой сложное колебание, близкое к синусоидальной форме (фиг.2а),поступает на АЦП 2, где преобразуется в цифровую форму.

C синхровыхода телевизионной каме" ры 1 на вход синхронизации фаэируемого генератора ll и на вход сброса координатного счетчика 12 поступают с! рочные синхроимпульсы, синхронизирующие работу координатного счетчика с процессом строчной развертки телевизионной камеры 1. Ьлок А вычитания вычисляет разность между храни- 25 мым и блоке 3 памяти и текущим значением сигнала изображения. При превьш ении полученной разности порогового значения срабатывает блок 5 или 6 сравнения.

Если текущее значение сигнала больше предыдущего, зафиксированного в блоке "памяти значения на величинупорога

Р, сраб тывает блок 6 сравнения и сигнал через элемент ИЛИ 7 поступает на управляющий вход, разрешая запись в

35 него нового значения (моменты С и ( и на фиг.2) . При этом сигнал на выходе блока 3 памяти принимает значение текущего сигнала сигнаЛ на с. ч

40 выходе блока 4 вычитания обращается в нуль, в результате чего исчезает сигнал на выходе блока 6 сравнения и блок 3 памяти переходит в режим хранения. Устройство же продолжает 45 анализировать сигнал иэображения» сравнивая его с новым значением, зафиксированным в блоке 3 памяти. Если текущее значение сигнала изображения становится меньше зафиксированного на величину порога Р» срабатывает блок 5

50 сравнения и в блоке 3 памяти фиксируется новое значение сигнала иэображения аналогично описанному в момент (фиг.2б), Одновременно.на вторые входы регистров 16 и 21 через соответствующие порты подается код "Все

Il

1 нули, что приводит к обнулению этих регистров, Регистры 16, 21 19 и 23 имеют по два информационных входа. Запись информации в регистры происходит синхронно по сигналу с фаэируемого генератора 11. Информация в соответствующий регистр записывается с того или иного входа (порта)» в зависимости ат управляющего сигнала, поступающего с выхода блока 5 сравнения.

При последующем анализе сигнала содержимое регистра 21 суммируется сумматором 20 с текущим значением выходного сигнала блока 4 вычитания (фиг.2в) и снова записывается в регистр 2!. Таким образом, в отсутствие сигнала с блока 5 сравнения в регистре 21 накапливается дискретный аналог интегральной суммы раэностного сигнала, начиная с момента

34

Аналогично в регистре 16 накапливается дискретный аналог интегральной суммы произведения разностного сигнала на текущую координату, Текущая координата задается координатным "..четчиком 12. К моменту очередного срабатывания блока 5 сравнения (момент t<

Ф» фнг.2г) в регистрах 21 и 16 записаны велкчины» характеризующие соответственно площадь и момент. фигуры abd (фиг.2а). IIo сигналу с выхода блока 5

oèè через первые входы (порты) переписываются в регистры 23 и 19 соответственно, .а регистры 21 и 16 очищаются путем записи нулей с второго входа регистров. После этого в регистрах 21 и 16 накопление начинается с нуля, а в регистрах 23 и 19 продолжается накопление разностного сигнала, сдвинутого на величину порога блоком 13 вычитания. Сигнал, накапливаемый в регистрах 23 и.19, показан пунктиром на фиг,2В В момент време ни t . в регистрах 23 и 19 оказываются величины, характеризующие соответственно площадь и первый момент фигуры acf (фиг.2а), а в регистрах.21

1 и 16 аналогичные характеристики фигуры бей. После двух срабатываний блока 5 сравнения устройство готово к обнаружению экстремума (min) сигнала изображения и вычислению его координаты. D-триггеры 8 и 9 устанавливаются в состояние "1" соответственно при первом и втором срабатываниях блока 5 сравнения, после чего на первом входе блока IО совпадения поддерживается высокий уровень. Если встретится в сигнале изображения мини5

15735 мум и текущее значение сигнала окажется больше зафиксированного на величину порога P срабатывает блок 6 сравнения (момент времени t, фиг.2д,е).

При этом на выходе блока 10 совпадения появляется сигнал, указывающий на обнаружение минимума и являющийся стробирующим для блока 24, В этот момент времени в.регистрах 19 и 23 содержатся величины, характеризующие соответственно первый момент и площадь фигуры ЙГд (фиг.2а). На выходе блока 24, осуществляющего арифметическую операцию деления, устанавливается координата центра интер-. ференционной полосы, вычисленная как центр тяжести фигуры,dfg (фиг.2а).

Сигналы с выхода блока 1О совпадения сбрасывают D-триггеры 8 и 9 в состоя- 20 ние "0, и цикл анализа изображения повторяется, Таким образом координата ц-Iтра интерференционной полосы формируется в момент обнаружения минимума сигнала, т.е. установления его кали:ия в проанализированном интервале. Момент обнаружения минимума сигнала (момент t6} не соответствует его зременному положению. Только после гого., 30 как фигура dfg будет полностью проанализирована, формируется сигнал, означающий одновременно обнаружение минимума сигнала в интервале времени и окончание анализа фигуры dfg ° 35

Такое построение устройства позволяет определить центр тяжести сигнала, период которого заранее не известен и может меняться в широких пределах.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения координат центров интерференционных полос, содержащее телевизионную камеру, 45 оптический вход которой является ьходом интерференционного изображения, последовательно соединенные блок IIP мяти, первый блок вычитания, первый блок сравнения, первый и второй S0

D-триггеры, элемент совпадения, последовательно соединенные фазируемый генератор и координатный счетчик,вхо— ды управления которых подключены к синхровыходу телевизионняй камеры, по- -5

1 следовательно соединенные первый и второй регистры и блок вычисления координаты, последовательно соединенные второй блок сравнения и элемент

56

ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу блока памяти, причем вход второ"o блока сравнения соединен с входом первого блока сравнения, а выход — с вторым входом блока совпадения, выход первого блока сравнения соединен с вторым входом элемента ИЛИ, управляющими входами первого и второго регистров и вторым входом второго

Э-триггера, а выход блока совпадения соединен с установочными входами первого и второго D-триггеров, второй вход первого D-триггера являетсч входом установки логической единицы, вторые входы первого и второго блоков сравнения являются входом порогового сигнала, о т л и ч а и щ е е с я тем, что, с целью повь|шения точности ! измерений координат, введены аналогоцифровой преобразователь, вход которого подключен к информационному выходу телевизионной камеры, а выход к входу блока памяти и второму входу первого блока вычитания, последовательно соединенные первый умножитель и первый сумматор, выход и второй вход которого подключены соответственно к первому входу и выходу первого регистра, второй умножитель и второй сумматор, выход и второй вход которого подключены соответственно к второму входу и выходу второго регистра, последовательно соединенные третий сумматор, третий и четвертый регистры и четвер тый сумматор, выход которого подключен к второму входу четвертого регистра, а также второй блок вычитания, причем выход . координатного счетчика подключен к первым входам первого и ьторого умножителей, выход первого блока вычитания подключен к второму входу первого умножителя и к первым входам второго блока вычитания и третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего сигнала, выход второго блока вычитания подключен к вторым входам второго умножителя и четвертого сумматора, выход первого блока сравнения подключен к управляющим входам третьего и четвертого регистров, .выход фазируемого генератора подключен к такТовым входам пергого-четвертого регистров, а выход четвертого регистра подключен к второму входу блока вычисления координаты, вторые входы первого и третьего регистров являются входом установки нуля, второй вход второго. блока вычи1573556

Фиг.2

Составитель Н. Сорокопуд

Техред Л,Сердюкова Корректор Т,Палий

Редактор И.Шмакова

Заказ 1648 Тираж 534 Подписное

3НИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 тания обьединен с вторым входом второго блока сравнения, выход элемента

fl совпадения подключен к управляюцему входу блока вычисления координаты,