Измеритель скорости движения изображения поверхности
Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис пользовано для измерения скорости движения изображения например, з датчиках скорости компенсаторов скоростного смаза при аэрофотосъемке, в измерителях скорости движения прокатки и т.п. Цель изобретения - повышение точности измерения скорости движения. Измерение скорости осуществляется с помощью объектива, в фокальной плоскости которого находится линейный прибор с зарядовой связью, и электронных блоков, формирую-тих управляющий сигнал для генератора импульсов сдвига, подключенного к ТВС-прибору, на основе статистического анализа последовательности нескольких значений видеосигнала и вычисления автокорреляционной функции . 1 ил.
аа 1 (111 щ) (<11 P 3/36
ОЛ", О ".НЫЕ БЗСБРБ1 iYIR
И АВТСРОЕСЖ/ СЕР„. ТЕРЬСТЬУ
ГССЮа СТЯ:-1-жной Н(;;1,1т Т
ПО ИЗСЬ"-ЬтЯН"НЯМ И ОтН ЫтИяМ
ПРИ ПЯТ СССР (21) 4678233/1А (22) 18. (14.89 (46) 15.01.9?. Быт. М- 2 (72) А.В.Перминов и Е.И.Иабаков (53) 531.621 ° 317.39 ((I88.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 917625, кл. (I (1 P 3/36, 1982. (54) ИЗМЕPIITFJIh СКОР()СТИ ДВИХНПЛ
ИЗОБРАЖЕШЛ II(IBFPXHO(:ТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости движения иэображения,- например, датчиках скорости ксмпенсаторов скоростного смаза при аэрофотосъемке, Изобретение относится к измерительной технике и йожет быть использовано для измерения скорости движе-. ния изображения, например в датчиках скорости компенсаторов скоростного смаэа при аэрофотосъемке, в измерителях скорости движения проката и т.п.
Цель изобр етения — повьпчение точности измерения скорости движения.
На чертеже изображена функциональная схема измерителя.
Измеритель скорости движения иэображения поверхности содер жт объектив 1, размещенный между подстилающей поверхностью 2 (или объектом) H светочувствительным линейным прибором (ПЗС) 3 с зарядовой связью, аналогоцифровой преобразователь ..4 П) 4, первый 5 и второй 6 регистры сдвига, первый 7 и второй 8 с г1аторы, блок
9 сравнения, первый 1П и второй 11 ключи первый 12 и второй 13 блоки в измерителях скорости движения прокатки и т.п. Цель изобретения — повьгнение точности измерения скорости движения. Измерение скорости осуществляется с помощью объектива, в Аокальной плоскости которого находится линейный прибор с зарядовой связью, и электронных блоков, Лорм;.рующих управляющий сигнал для генератора импульсов сдвига, подключенного к
ТВС-прибору, на основе статистического анализа последовательности нес кольких значений видеосигнала и вычисления автокорреляционной вункции. 1 ил. в
ычитания, мультиплексор 14 экстремальный регулятор 15, генератор 16 импульсов, регистратор 1.7.
Измеритель работает следующим образом.
Изображение подстилающей поверхности 2 объективом 1 проецируется на светочувствительную поверхность линейного прибора с зарядовой связью 3.
Продвижение зарядовых пакетов в ли- нейном приборе с зарядовой связью 3 осуществляется непрерывно с помощью оступавщих с выхода генератора 16 виговьсс импульсов . Направление дви кения изображения lIo светочунствктельной поверхности линейного ПЗС 3 совцадает с направлением продвижения зарядовых пакетов в нем и обоз:ичено стрелкой. В соответствии с частотой синхронизации видеосигнал с линейного
ПЗС 3 поступает в АЦП 4, ко рый преобразует его в цийровув йорму. С вы"
1 7<3 ъ 74Ы
55,".I- iрео(>р;3зовзт> чя 4 тактируе° »;3;1>3 .; ° »3 33 13>ь.>,еог>1> 3 .3. 3 пог leqnila;- .:,н .:. . :Iit>i>. »е1>»1..1 рег1 .стр сдви.:3»г."1 lliln Г 3»ill tilt ..I!ЕМ»3 p)»»ll .тра 5 131> исхгл31т Ii,it>.liii!3.* 1ьг 333ть>нацие записанных ранее зцаЧ Н>..>3 В>1ДЕОСИГНала Из ячеЕк ПеРвого р, гистра сдвига 5 в первый сумматор на выходе которого получается сигнал, пропорциональный оценк» математического ожидания видеосигнала эа такое количество тактов синхронизации, сколько ячеек первого регистра сдвига 5 доступно для параллельного считывания. 1 лак сравнения 9 определяет, какой из поступив,>их на его информационные входы сигнал больше и в зависимости от этого формирует на выходе адресный сигнал — "0" или
"1". Если значение видеосигнала с
AIllI 4 болы>1е сигнала, пропорционального математическому ожиданию видеосигнала, то на выходе блока сравнения
9 устанавливается адресный сигнал
"1", который, управляя работой ключей
10 и 11, переводит их в положение коммутации выходов первого сумматора
7 и А13П 4 со входами блока вычитания
13. На выходе блока вычитания !3 действует сигнал, пропорциональный разности значений видеосигнала и его математ31ческого ожидания. Если значение видеосигнала с А1,П 4 меньне сигнала с выхода первого сумматора 7, пропорционального математическому ожиданию видеосигнала, то на выходе блока сравнения У формируется адресный сигнал "0", который, управляя 10 и 11, соединит выходы А1И1 4 и первого сумматора 7 с входами блока вычитания
12, на вьгходе когорого будет действовать разностный сш нал между оценкой среднего значения видеосигнала и его теку333им значением. Таким образом, в каждый такт синхронизации ца выходе одного из блоков вычитания 12 или 13 действует IIHt >potlokt сигнал, пропорцио° нальный абсолютной разности видео 3"33aJIa и его математического ожидаия, а на выходе другого блока вычитания действует нулевой цифровой сигнал. 11ультин>3ексор 14 адресным сиг3 i!I>>kt с в>3ход,3 блок» сравнения 9 перек. 3ю IlieTcH в»оложение коммутации своего выхода с одним из двух и33ЛорMaItIt0i3!3I P.. }3. Плон Iia которОь1 НаХОДИЧ гя в данный >>г>м 1>т времени разцостныи сitr н л От (>.inков 13ь3читац31я 12
35 илц 13. С н txn za мульти»13>. ксора 14 ра з нос тные сигналы »огл ело ватсльцо
3, 3, >Л Н Я Ю Г и Ч O i . К И II i O P O I O Г Д Р 31 Г О В О Г О р >»31стр г>. дг сту»н>н- »;.р". le i ному с»31тьп>;3ш1ю во вт. 1 о>» с умма: <>р Я.
11оэтому на ьь:хо it вт<-рого сумматора 8 действует сигнал, пропорциональный оценке дисперсии видеосигнала за такое количествО с13цхроимпульсов, которое равно миь»1мальному числу ячеек в регистрах 5 и 13 ° 11ри равенстве скорости изображения по поверхности прибора 3 и скорости продвижения его зарядовых пакетов видеосиг» нал изображения подстилающей поверхности на выходе этого прибора не будет искажен. Если скорость изображения не соответствует частоте сдвиговых импульсов, то произойдет "смаэ" изображения вдоль линейного 113С 3.
Это приведет к тому, что умень13ится дисперсия совокупности значений видеосигнала последовательно поступивших с линейного НЗС 3. Сигнал, пропорциональный оценке дисперсии видеосигнала, поступает в экстремальный регулятор 15. При уменьшении значения этого сигнала в процессе работы измерителя экстремальньп1 регулятор
15 изменяет час-.оту ген ратора 16 сдвиговых импульсов таким образом, чтобы увеличить значение сигнала, пропорционального оценке дисперсии.
По частоте сдвиговых импульсов реги--стратор 17 определяет скорость движения изображения и представляет ее в любой удобной форме.
Формула изобретения
Измеритель скорости движения изображения поверхности, содержащий объектив, в задней Фокальной плоскости которого размещен светочувствительный линейш3й прибор с зарядовой связью, орцентиро ан33ый вдоль направления движения изображения, экстре-. мальный регулятор, генератор сдвиговых импульсоц и регистратор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью iiовьпчения точности измерения, он дополнит> ".ьно содер:>.ит аналогоцифровой преобразователь, первый и второй р ггистры сдвига> сумматор блок сравнен.1я, мультиплексор, первььй и ВторОЙ кл:э>чи > TIL Hl >É и втОрОй блоки внчита33ия, причем I3kB:oä линейного прибора с зар iдово1 связью подключен к входу а»ало-с-ii,t>3;polioro преобраэо-.
Составитель А.меднов
Редактор Н.Горват Техред И.Моргентал Корректор 7.палий
Заказ 19С Тирах Иодписное
ВНИИА Государс-,венного хамит та по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113С35, Москва, К-35, Раушская наб. ° д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уяспород, ул. Гагарина,!01 в»теля, выход v ò :р-.ão сп ни .ея г первыми входами блока с ра ян ения, первого регистра сдвига и второго клича, вход прибора с з»рядовой связью соединен с вьг..одом генератора импульсов, первым входом перного сумм»тпра, вторым входс.- первого регистра сдвиг», вторым входом блока сравнения, первьгми входами первого и в-орого блоков вычитания, первыми входами экстремального регулн"op»> мультиплексора, второго регистра сдвига, второго сумматсра и входом регистр»тор», вход генератор» соединен с выходом экстремального регулятор», второй вход которого подкличен к выходу второго сумматора, выход первого регистра сдвига подключен к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с первым нхпдпм нернпгп кл > i» и вторым входом блок» ср»ннения, яыхсд которого подклвчен к вторым в,пдам первого и второго кличей и мультиплексор», первый выход первого клича соединен с первым нхсдпм нтпрпго блока вычитания, а второй выход — с вторым входом первого блока вычит»ния, первый выход второго кляча соединен с вторым входом второго блока гычитания, а второй в:гход — с первым входом первого блока вычитания, выход которого соединен с третьим входом мультиплексора, четвертый вход которого соединен с выходом второго блок» вьгчитания, а выход мультиплексора подключенн к второму входу второго р егистра сдвига, выход которого подклвчен к второму входу второго сумматора.
