Устройство для измерения координат объекта

 

О П И С А Н И Е (())вo„„

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву у

1 (221 Заявлено 11.03.75(21) 2112292/18-06 (51) М. Кл.

Н 04N7/18 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78. Бюллетень ¹ 14 (45) Дата опубликования описания L3..0z.у

Гасударственный комитет

Совета Миниотраа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УЙК 621.397 (088.8) (72) Автор изобретения

А. С. Алиев

Дагестанский государственный университет ин(. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к технике измерения координат объектов в пространстве и может использоваться в стереотелевизионных системах.

Известно устройство для измерения координат объект», содержащее две передающие телевизионнь(." камеры, выход каждой из которых подключен соответственно к первому и второму входам стереоскопического видеоконтрольного блока (11.

Однако известное устройство имеет невысоку:ю точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения координат объекта.

„)(ля этого в устройство для измерения координат объекта введены датчик импульсов, селектор импульсов, три счетчика, три блока памяти, вычислительный блок и блок управления, при этом первый и второй выходы датчика импульсов подсоединены соответственно к третьему и четвертому входам стереоскопического видеоконтрольного блока, а третий выход датчика импульсов подключен к первому входу селектора импульсов, первый, второй и третий выходы которого соответственно подключены к первому, второму и третьему входам вычислительного блока через соответствующие последовательно соединенные счетчики импульсов и блок памяти, при этом к вторым входам первого, второго и третьего блоков памяти подсоединены соответственно первый, второй и третий выходы блока управления, четвертый и пятый выходы которого соответственно подключены к второму входу селектора импульсов и к пятому входу стереоскопического видеоконтрольного блока, выход которого подсоединен к выходу блока управления.

На чертеже изображена структурная элект,и рическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит две передающие телевизионные камеры 1 и 2, выход каждой из которых подключен соответственно к первому и второму входам стереоскопического видеоконтрольного блока 3. датчик 4 импульсов, первый и второй выходы которого подсоединены соответственно к третьему и четвертому входам стереоскопического видеоконтрольного блока 3, а третий выход датчика 4 импульсов подключен к первому входу селектора 5 импульсов, первый, второй и третий выходы которого соответственно подключены через последовательно соединенные счетчики 6 импульсов и блоки 7 памяти к первому, второму и третьему входам вычислительного блока 8, при этом к вторым входам первого, второго и третьего блоков 7

2i памяти подсоединены соответственно первый, б>03151 второй и третий выходы блока 9 управления, четвертый и пятый выходы которого соответственно подключены к второму входу селектора 5 импульсов и пятому входу стереоскопического видеоконтрольного блока 3, выход которого подсоединен к входу блока 9 управления.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для измерения координат объекта выполнено на базе двуканальной стереоскопической телевизионной системы. На стереоизображение, полученное с помощью пары передающих телевизионных камер 1 и 2 и стереоскопического видеоконтрольного блока 3, накладывают стереоизображение пространственной решетки.

Пространственная решетка формируется с 15 помощью двух последовательностей электрических импульсов, снимаемых с выходов датчика 4 импульсов, сдвинутых во времени одна относительно другой. Датчик 4 импульсов может быть выполнен как генератор или импульсы voryT быть выработаны с помощью ЭВМ и записаны на магнитную ленту. Кроме того, 11мпульсы могут быть сформированы и записаны с помощью двух передающих телевизионных камер 1 и 2 и видеомагнитофона, путем регистрации «левого» и «правого» изооражении модели пространственной решетки (или двух е1о плоских изображений). Выходы датчика 4 импульсов подключены к соответствующим (, левому» и «правому») каналам видеоконтрольного блока 3.

Для осуществления работы устройства к изобра жению пространственной решетки предьявляются определенные требования: тод гципа (или яркость) ребер ячеек, образующих переднюю плоскость пространственной решетки, должа быть отлична от толщины (или яркости) других; толщина (или яркость) ребер ячеек, образующих одну из боковых плоскостей (например правую) пространственной решетки, должны быть также отличны от толщины 1 яркости) ребер, как передней плоскости, та> и всех остальных. 40

Работа датчика 4 импульсов синхронизирована с работой стереоскопической телевизионной системы.

3а период кадровой развертки с одного из выходов датчика 4 импульсов (например соответству1ошего «правому» изображению решетки) на селектор 5 импульсов поступают электрические импульсы разной длительности (или амплитуды) .

Импульсы, соответствующие координатам Х.

Y, Z пространственной решетки, отличны один от другого по длительности (или по а|1нлитуде), Импульсы, соответствующие координате Y по длительности, равные длительности строчной развертки, образуют на экране видеоконтрольного блока 3 светлые (или темные) гори55 зонтальные полосы.

Импульсы, соответствующие координате Х, формирующие вертикальные линии передней измерительной плоскости, также отличны от импульсов, соответствующих координате Z„формирующих вертикальные линии правой измерительной плоскости пространственной решетки.

Импульсы, формирую>цие остальные ребра пространственной решетки (как горизонтальные, так и вертикальные) в процессе измерения не используются.

Пространственная решетка при измерении необходима для визуальной ориентации в стереоскопическом изображении.

Процесс измерения начинается с выбора опе . ратором объектов измерения.

Например, требуется измеритель координаты объекта А относительно объекта В произвольно выбранных в пространстве по их стереизображению.

Выходы датчика 4 импульсов подключают к стереоскопическому видеоконтрольному блоку 3 и накладывают на стереотелевизионное изображение объектов изображение пространственной решетки, при этом объекты А и В окажутся в различных элементарных ячейках пространственной решетки, т. е. необходимо визуально определить положения этих ячеек и установление измерительных меток в соответствующих им ячейках в плоскостях JOY (передняя измерительная плоскость решетки) и

YOZ (правая боковая измерительная плоскость). При помощи блока 9 управления, работа которого синхронизирована со строчной и кадровой развертками электронных лучей стереоскопического видеоконтрольного блока 3, управляют работой селектора 5 импульсов, на выходе которого установлены счетчики импульсов 6, а также работой блоков 7 и 8.

Измерительные метки представляют собой импульсы подсветки, соответствующие командным импульсам, выработанным блоком 9 управления. Команднь. е импульсы для управления селектором 5 импульсов вырабатывает блок 9 управления путем задержки кадровых и строчных синхроимпульсов телевизионной системы. Метки, соответствующие командным импульсам, обеспечивающие измерения координаты Y объектов А и В, устанавливаются в соответствующих Х и Y ячейках в плоскости XOY.

Метки (командные импульсы) формируются из кадрового синхроимпульса.

Метки (командные импульсы) для измерения координат Х и 2 формируются из строчного синхроимпульса. Для одновременного измерения координат Х и 2. объекта или разницы одноименных координат двух объектов А и В соответствующие им измерительные метки должны быть установлены вдоль телевизионной строки в центральной области пространственной решетки.

Командные импульсы, соответствующие координатам объекта А, запускают селектор 5 импульсов, при этом на вход этого селектора подается видеосигнал (последовательность импульсов) с одного из выходов датчика 4 импульсов (например с «правым» изображением пространственной решетки) . С трех выходов селектора 5 импульсов снимаются импульсы, соответству1о>цио коорди11атам Х, У, 7. ооъекта.

С приходом соответствующих командных импульсов измерения координат Х, Y, Z объекта В селектор 5 импульсов прекрапгаел работу по данному каналу.

603!51

Фор.иула изобретения

Редактор Т. Окунева

Заказ 1878/56

111111И11И 1 осуларственного ком итс1а Совета Министров СССР ио д«лам изобретений и огкрытий

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

Филиал П1111 .11атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом селектор 5 импульсов пропускает импульсы измерения координат Х, Y, Z на соответствующие счетчики 6, установленные на его выходе, только в промежутке между и м пульсам и.

Подсчитанное с помощью счетчиков 6 число импульсов, соответствующее разнице координат (Х8 — Хх), (Y8 — Ух) и (т8 — ZA) объектов А и В, поступает в блок 7 памяти. По команде с блока 9 управления блоки 7 памяти переумножают подсчитанное число импульсов на постоянное число. Число определяется масштабом пространственной решетки и может быть изменено в зависимости от требуемой точности измерения.

Для измерения координат, например объекта В от начала координат, достаточно совместить объект А с началом координат путем совмещения соответствующих ему меток с началом кадровых и строчных разверток (задержки приравнять нулю) .

Выходы блоков 7 памяти координат Х, Y Z подключены к входам вычислительного блока 8.

По команде с блока 9 управления вычислительный блок 8 вычисляет (в линейных единицах) расстояние между объектами А и В, т.е. осуществляет математическ ю опе ацию (Xg X ) + (,—,) + (Z8 Zq)

Таким образом, предложенное устройство позволяет с высокой точностью измерить расстояние между любыми двумя объектами в пространстве по их стереотелевизионному изображению, измерить линейные размеры объектов, а также расстояние от начала координат до произвольно выбранной цели.

Устройство для изм рения координат объекта, содержащее две передающие телевизионные камеры, выход каждой из которых подклю5 чен соответственно к первому и второ у входа. стереоскопического видеоконтрольного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения координат объекта, введены датчик импульсов, селектор импульсов, три счетчика, три блока памяти, вычислительный блок и блок управления, при этом первый и второй выходы датчика импульсов подсоединены соответствечно к третьему и четвертому входам стереоскопического видеоконтрольного блока, а третий выход датчика импульсов подключен к первому входу селектора импульсов, первый, второй и третий выходы которого соответственно подключены к первому, второму и третьему входам вычислительного блока через соответствующие последова1ельно соединенные счетчики импульсов и блок памяти, при этом к вторым входам первого, второго и третьего блоков памяти пг дсоединены соответственно первый, второ1": и третий выходы блока управления, четвертый и пятый выходы которого соответственно подключены к второму входу

25 селектора импульсов и пятому входу стереоскопического видеоконтрольного блока, выхсд которого подсоединен к входу блока i:ïðàâления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шмаков П. В. и др., Стереотелевидение.

Ч., «Связь», 1968, с. 101 — 112.

Составитель Е. Погиблов

Те .ред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тираж 805 Подписное