Телевизионный способ измерения координат

 

СЕ с.т,ьо э 11 л -6, KLTQj

ОП И "ЖЖ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союэ Советских

Социалксткыескнх

Республик

< 1 646355 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11,72 (2! ) 1853199/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.795юллетень №5

Дата опубликэваиия описания 08.02.79

Я (5!) M. Кл

q 06 К 11/00

Государственный квметет сссР вв делам нэабретенкй и открытнй (53) УДК 681.327.. 1 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. M. Чеголин, В. й. Зенин, Н. И. Полуэктов и Г. И. Алексеев

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР (7 t) Заявитель (54) ТЕЛЕВИЗИОННЬЗЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

КООРДИ НЛТ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к телевизионным способам измерения координат, и может быть использовано при считывании графической информапии, в устройствах автоматического слежения за объектами, при бесконтактном измер .нии линейных раз-, меров и площадей.

Известен телевизионный способ измерения координат, основанный на использовании результата сравнения напряжения развертки с эталонным пилообразным напряжением для управления скоростью перемещения луча телевизионного . датчика, на формировании счетных им- пульсов постоянной частоты и определении координат по количеству счетных .импульсов jl).

Этот способ не обеспечивает высокой точности измерения координат из-за нелинейности преобразования упрявляюшего напряжения в скорость перемеще ния луча, а также из-за динамической расфокусировки, луча и поворота растра .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является телевизионный способ измерения координат путем сравнения напряжения развертки с эталонным пилообразным напряжением, формирования счетных импульсов в моменты совпадения этих напряжений по амплитуде и определения координат по колйчеству счетных импульсов (2 .

Недостаток известного способа состоит в его низком быстродействии. Согласно приемам способа 2)для квантования расстояний в направлении развертки на g дйскрУгов необходимо напряжение развертки тт раз сравнивать с эталонным пилообразным напряжением, период которого в тт раз больше периода разверч ки. В результате этого измерения в пределах строки (координата Х) занимают воемя fl периодов строчной развертки, а

8 6 измерения по кадру (координата У)время И периодов кадровой развертки.

Белью изобретения является повышение быстродействия.

Указанная цель достигаетса тем, что эталонное напряжение формируют

1 в виде ступенчатого пилообразного напряжения с постоянным шагом квантова-, ния по амплитуде.

Временные диаграммы фиг. 3. пояс-, няет сущность предлагаемого способа; на фиг. 2 приведена блок-схема устройства дла его осуществления.

На фиг. 1 показаны напряжение разветки 9 (Ь ); ступенчатое пилообразное напряжение 8 <(4 ) с пос Роянним шагом квантования по амплитуде; напряжение g jf величина которого устанав- ливается и зависимости от количества равных дискретов, на. которое разбиваетса амплитудный диапазон напряжеииа развертки; момент времени t.0,; — — соот: ветствующий началу разверткй; момент времени Ьg, в который напряжение развертки достигает величины первой ступеньки йилообразного напряжениями (Ь ); момент времени t,2, в который напряжение развертки достигает уровня второй . ступеньки пилообразного напряжения

{4 ); импульсная нрсдедовательность О { 4 ), импульсы которой формиру-.

- ют в момент совпадеш»а напраженйя развертки со ступенчатым пилообразным напряжением Ц (); перепад напряженияUg(4 ), соответствующий измеряемой. координате; и. импульсы Ц (t ), явля1ошиеся цифровым кодом координаты.

Показанное на фиг. 2 устройство для измерения координаты Х (устройство для определения координаты У аналогично) состоит из компаратора 1 напря- женна, схемы 2 интегрирования и запоминания (накопительного цифро-аналого-. вого преобразователя), схемы 3 совпадений и счетчика 4.

Компаратор напряжения 1 вырабатывает короткие импульсы лищь в моменты совпадения напряжения развертки со ступенча1ым пилообразным напряжением. Выход компаратора 1 связан с одним из входов схемы 2 интегрирования и запоминания и со схемой

3 совпадений. На второй вход 5 схемы

2 поступают импульсы начала строки (или кадра), которые устанавливают ее в исходное состояние, т. е. задают первую ступеньку aU пилообразного напряжения и импульсы конца строки (или кадра), которые устанавливают схему в нулевое состояние. Количество ступенек пилообразного напряжения, а следовательно, и количество импульсов

s в посдедовательностиМу(1 } определяется отношением амплитуды напряжения развертки к амплитуде однойступеньки gl3 пилообразного напряженна.

Схема 2 интегрирования и зацомина10 ния обеспечивает формирование очередной ступеньки пилообразного напряжения

Ug (4) в моменты поступления каждого имйульса последовательности ГЭ (t ) и запоминание этого напряжения на

Ф период развертки. Выход схемы 2 соединен с одним входом компаратора 1, на второй вход 6 которого подается на-. пряжение, изменяющееся в соответсч вин с изменением тока в отклоняющей

20 катушке сканирующего датчика (этб напряжение снимают с резистора, вкдю ченного последовательно с обмоткой отклоняющей катушки). На вход 7 схемы 3 совпадений подают импульс, задний фронт которого соответствует временному положению точки изображения, координаты которой (относительно начала развертки - начала координат) необходимо определить, Этот импульс

Ug (4) (фиг. 1) разрешает прохожде-., ние счетных импульсов Ц () с выхсь-, да компаратора 1 на вход счетчика 4.

В начале цикла измерения схема 2 интегрированна и запоминания устанавЗ днваетса в исходное состояние импульсом начала строки (или кадра). При атом иа ее выходе возникает перепад

Ж первой ступеньки пилообразного напряжения У (ф ), Этот перепад подают на один из входов компаратора 1, на второй вход которого", начиная с момента времени t0, поступает напряжение развертки с резистора, включенногь последовательно с отклоняющей катушкой скани45 рующего датчика, В момент времени tg напряжение развертки достигает амплитуды напряжения первого порогового уровня (первой ступеньки) и на выходе компаратора 1 формируется первый

50 счетный импульс, который поступает на вход схемы 2 интегрирования и запоминания и на один из входов схемы

3 совпадений. Схема 2 в момент прихода этого импульса обеспечивает

55 формирование второй ступеньки, равной по амплитуде первоначально заданной, и суммирование их. В результате этого с выхода схемы 2 интегрнр ва«

646355 ния и запоминания на вход компаратора 1 будет подаваться напряжение, равное 2gU. Кроме того, первый счетный импульс пройдет через, схему 3 совпадений на счетчик 4, так как на разрешающий вход 7 схемы 3 совпадений одновременно поступает напряжениеUg(4 ). При совпадении напряжения развертки с уровнем напряжения очередной ступеньки пилообразного напряжения в счетчик координат поступает очередной счетный импульс. Счетные импульсы последовательности5 (Ь ) будут поступать на счетчик 4 до тех, пор, пока на входе 7 схемы 3 совпаде п и будет присутствовать высокий пс тенциал напряжения Х ().

В результате в счетчике 4 будет зафиксирован пифровой код, соответствующий измеряемому временному интервалу, т. е. координате точки изображе.ния относительно начала развертки.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает измерение координат в реальном масштабе времени, т. е. за период развертки, а значит повышаем скорость измерения по сравнению с известным способом в П раз.

Формула изобретения

Телевизионный способ измерения координат путем сравнения напряжения развертки с этапонным пилообразным напряжением, формирования счетных импульсов в моменты совпадения этих напряжений по амплитуде и определения координат по количеству счетных импульсов, отличающийся тем,что, с целью повышения быстродействия, эталонное напряжение формируют в виде ступенчатого пилообразного напряжения с постоянным шагом квантования по амплитуде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Техника кино и телевидения, N 11 1971.

2. Известия ВУЗов, Приборостроение", т. 307, Ля 3, 1972.

646355

Составитель В. Эенин

Редактор С. Равва Техред С. Мигай

Корректор Е. Папи

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 114/40 Тираж 779 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий

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