Способ измерения углов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.8

G 01 В 11/26 (22) Заявлено 100178 (21) 2569758/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 151280 Бюллетень Мо 4б

Дата опубликования описания 20.1280 (53) УДН 531. 715. 2 (088.8) (72) Автор изобретения

A. П. Дубравин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЧ УГЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения углов между оптически контрастными точ- 5 ками.

Известен способ измерения углов на непрозрачных объектах, заключающийся в том, что вершину угла совмещают с центром передающей телевизион ной трубки с круговой разверткой электронного луча,. а о величине измеряемого угла судят по длительности видеоимпульса на выходе телевизионной трубки 1).

15 недостаток этого способа заключается в том, что он обеспечивает достаточную точность, измерений при условии точного совмещения вершины измеряемог® .угла с центром развертки, что труд-, но осуществить.

Известен также способ измерения углов, который заключается в том, что многострочно .сканируют изображение 25 пространства, в котором заключен измеряемый угол, выделяют видеоимпульсы, соответствующие моментам пересечения электронным лучом изображений соответствующих сторон измеряемого 30 угла, и по угловым положениям этих сторон определяют измеряемый угол j2jНедостатком этого способа является то, что он не обладает помехозащищенностью, что не обеспечивает достаточной точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что формируют эталон величин углов в виде импульсов яркостных отметок с регулируемыми частотой следования и временной задержкой относительно синхроимпульсов развертки электронного луча, смешивают их с видеосигналом изображения пространства, в котором заключен измеряемый угол, воспроизводят смешанный видеосигнал на экране кинескопа, регистрируют частоты следования импульсов, образованных при совпадении линий яркостных отметок с иэображениями соответствующих сторон измеряемого угла, а угловое положение каждой из сторон этого угла относительно направления кадровой развертки определяют по отношению частот строчных синхроимпульсов и смешанных видеосигналов.

787893 (1) 30 и,-агotg ", (- — ";,), сн с1(, (1- — „„), (2) (4) На чертеже представлена схема, поясняющая данный способ на примере использования двухстрочной развертки электронного луча.

Однако приводимые при этом выводы справедливы для любого количества строк линейно-.строчной развертки.

Сущность .предложенного способа заключается в следующем.

Изображение пространства, в котором заключен измеряемый угол с верши-. ной 1, Ограниченный сторонами 2 и 3, проецируется на мишень передающей телевизионной.трубки, совпадающей -с плоскостью чертежа.

Электронный луч последовательно пересекает изображения сторон: в те- 15 чение строки 4 в точках 5 и 6, в течение строки 7 в точках 8 и 9. При этом на выходе передающей трубки появится видеосигнал изображения пространства, в котором заключен изме- 20 ряемый угол, включающий видеоимпульсы, соответствующие по времени моментам пересечения электронным лучом изображений сторон 2 и 3 в точках 5, 6, 8 и 9. 25

Если эти видеоимпульсы достаточно отчетливы, то для измерения угла применим известный способ r. использованием известных соотношений:

35 где F< и Гк - частоты следования синхроимпульсов строк и кадров соответственно; F< — частота следования видеоимпульсов, относящихся к изображению одной стороны 2 измеряемого угла, а F - частота следования ви- 40 деоимпульсов, относящихся к изображению другой стороны 3, Однако при наличии помех, например в виде изображений других объектов

10, 11, 12 и 13, выделение видеоимпульсов изображений сторон 2 и 3 угла может оказаться невозможным. В этом случае задачу измерения угла можно решить предложенным способом, а именно путем формирования эталона величин измеряемых углов в виде импульсов 14, 15 яркостных отметок, получаемых от генератора видеоимпульсов с возможностью регулировки частоты их следования и временной задержки относительно синхроимпульсов разверт- ки электронного луча, например относительно синхроимпульса 16 строки 4.

Импульсы 14 и 15 яркостных отметок смешивают с видеосигналом изображения пространства, в котором заключен изме-6() ряемый угол и воспроизводят смешанный видеосигнал на экране кинескопа. В общем случае линия 17 яркостных отметок не будет совпадать с изображениями сторон 2 и 3 измеряемого угла.

Изменяя время задержки импульсов

14 и 15 яркостных отметок, совмещают одну из яркостных отметок, например яркостную отметку на строке - 4, с изображением одной из сторон угла, например стороной 2. При этом импульс яркостной отметки строки 4 переместится из точки 14 в точку 5, а импульс яркостной отметки строки 7 — из точки 15 в точку 18. Затем, изменяя частоту следования импульсов яркостных отметок, добиваются совпадения линии яркостных отметок 19 с изображением сторон 2 измеряемого угла.

Этой операции соответствует перемещение импульса яркостной отметки второй строки 7 из точки 18 в точку

8. Затем регистрируют частоту следо,вания импульсов яркостных отметок, которая совпадает с частотой F"

Величина угла с6, следовательно, может быть рассчитана по известной формуле (1).

Выполнив последовательность приведенных выше операций по отношению к стороне 3 измеряемого угла, получают частоту следования импульсов яркостных отметок, совпадающую с частотой F„ . Расчет угла Р производят по формуле (2). Измеряемый угол равен сумме углов с и Pi.

Практическое использование предложенного способа показывает, что его реализация значительно упрощается путем предварительного расчета таблиц соответствия частот следования импульсов яркостных отметок величинам углов в определенном диапазоне по формулам, Г

"c к g+

4 F

4Г -ЗГ„ boa

Формула (3), одинаково справедлива для углов о6 и,.легко получается путем преобразования формулы (1). Она может быть использована для квадратного растра, т. е. для коэффициента формы растра 1:1. Формула (4) относится к прямоугольному растру с коэффициентом формы растра 4:3.

Предварительный расчет таблицы соответствия частот следования импульсов яркостных отметок величинам углов наиболее просто решает проблему выбора частотного интервала генератора импульсов и исключает необходимость выполнения расчетов при измерениях.

Предлагаемый способ позволяет производить полуавтоматическое измерение углов как при отсутствии, так и при наличии помех (изображений других предметов, электрических помех и т. п.).

Особенно эффективно использование способа при измерении углов между дис787893

Формула изобретения

3/ 1

Составитель P.. Юров

Редактор К. Волощук Техред И. достало,1

Корректор М. Пожо

Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8335/46

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кретными точками сложного телевизионного изображения, т. е. когда отсутствуют изображения сторон измеряемого угла.

Способ измерения углов, заключающийся в том, что многострочно сканируют иэображение пространства, в котором заключен измеряемый угол, выцеляют видеоимпульсы, соответствующие моментам пересечения электронным лучом изображений соответствующих сторон измеряемого угла, и по угловым положениям этих сторон определяют измеряемый угол, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, формируют эталон величин углов в виде импульсов яркостных отметок с регулируеьыми частотой следования и временной задержкой относительно синхроимпульсов развертки электронного луча, смешивают .их с видеосигналом иэображения пространства, в котором заключен измеряемый угол, воспроизводят смешанный видеосигнал на экране кинескопа, регистрируют частоты следования импульсов, образованных при совпадении линий яркостных отметок с изображениями соответствующих сторон измеряемого угла, а угловое положение каждой из сторон этого угла относительно направления кадровой развертки определяют по отношению частот строчных синхроимпульсов и смешанных видеосигналов.

Источники информации, )5 принятые во внимание при экспертизе, 1. Кубрик М. Ш. Телевизионный способ измерения углов. -. "Измерительная техника", 1965, 9 1, с. 10-14.

2. Полонин В. С. Телевизионные ав2О томатические устройства. М., "Связь", 1974, с. 186-187 (прототип).