Устройство автоматической коррекции координатных искажений растра

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ КООРДИНАТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАСТРА, содерж ее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формирования сигнала изображения, блок первичных отсчетов и блок формирования корректирующих сигнгшов, синхровход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, а выход. с входом коррекции блока формирования сигнала изображения, а также блок управления стробирующим сигналом , вход которого подключен к третьему выходу синхрогенератора, а выход - к входу управления блока первичных отсчетов, отли. чаюце е с я тем, что, с целыб повьшения точности коррекции, в него введены дополнительный блок управления стро-|§ бирукхцим сигналом, вход которого (Л соединен с четвертым выходом синхрогенератора , а выход - с сигнальным входом блока формирования сигнала изображения, и генератор линейноизменяющегося сигнала, вход которого соединен с пятым выходом синхрогенератора , а выход - с управляющими входами блока формирование сигнала изобргикеиия и блока фо{ 1ирования ел корректирующих сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Н9) (22) 3(52) Н 04 N 7/02.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ2ТИЙ ф

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИН ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4(21) 3431017/18-09 (22) 26.04.82 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) С.Л.Горелик, В.В.Касавченко и С.Л.Курочкин (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина (53) 621.-397 ° 13 (088 ° 8) (56) 1. Уваров В.А..Прецизионная система измерения изображений со следами ядерных частиц в пузырьковой камере. PHAH СССР В 38, "Обработка информации", М., 1980.

2. Вагин A.È. и др. Опытная электронно-лучевая система автоматизированной обработки снимков пузырьковой камеры "Мирабель" (Систейа ЭЛАС).

PHAH СССР Р 17, "Обработка информации", М., 1974.

3. Борисовский В.Ф. и др. Сканирующий автомат на ЭЛТ. Препринт ОИЯИ, P-10-3631, Дубна, 1967.

4. Горелик С Л., Кац В.N., Киврин В.И. Телевизионные измерительные систеюаю. М., "Связь", 1980, с. 125130, рис. 3.11 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ КООРДИНАТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

РАСТРА, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формирования сигнала изображения, блок первичных отсчетов и блок формирования корректирующих сигналов, синхровход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, а выход.с входом коррекции блока формирования сигнала изображения, а также блок управления стробирующим сигналом, вход которого подключен к третьему выходу синхрогенератора., а вы-ход — к входу управления блока первичных отсчетов, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения точности коррекции, в него введены дополнительный блок управления стро- щ

Ф бирующим сигналом, вход которого

I соединен с четвертым выходом синхрогенератора, а выход — с сигнальньм входом блока формирования сигнала изображения, и генератор линейноизменяющегося сигнала, вход которого соединен с пятым выходом синхрогенератора, а выход — с управляющими входами блока формирования сигнала изображения и блока формирования корректирующих сигналов.1059701 жащее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формирования сигнала иэображения, обеспечивающий предварительную обработку входного»

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) измерительной технике и может быть использовано в технике ТВ, анализа и обработки иэображений при йеобходимости решения задач автоматизированной коррекции координатных искажений датчика изображения, содержащего электронно-лучевую трубку

:(ЭЛТ). Как правило, коррекции предшествует так называемая калибровка, состоящая в определении матрицы ошибок отклонения, измерейных a(m < n)Ьочках поля изображения.

На основании полученной матрицы ошибок отклонения посредством обра« ботки на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) или схемнымн методами формируется матрица корректирующих токов размерностью (rn х n ), которая дает возможность известными способа« ми сформировать интерполирующую функ-20 цию корректирующего сигнала. Размерность матрицы зависит от требуемой точности калибровки и последующей коррекции, а также от величины максимальных ошибок, присуцих отклоняющей 25 системе датчика изображения. Калиб" ровка координатных искажений датчика иэображения, содержащего просвечива-, ющую ЭЛТ, заключается в обмере координат элементов специального испыта- 30 тельного теста, помещаемого между

ЭЛТ и фотоприемником. Эти измерения в ряде существующих систем проводятся автоматизированными методами, но при обязательном участии оператора. 35

Известны устройства автоматической коррекции координатных искажений растра, используемые в телевизионной измерительной системе ЭЛАС, со-держацие последовательно соединенные 40 синхрогенератор, блок формирования сигнала изображения и блок первичных отсчетов, подключенные к ЭВМ (1); и (2).

Известно также устройство автоматическои коррекции координатных ис- 45 кажений растра, используемое в телевизионной измерительной системе

МЭЛАС, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формирования сигнала иэображения и 50 блок обработки информации (3).

Недостатком известных устройств является необходимость участия оператора в процессе коррекции либо для обеспечения самого процесса измерений при калибровке, либо для обслуживания ЭВМ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматической коррекции 60 координатных искажений растра, содерсигнала, а также формирование двумерной функции Й (x,ó), пропорциональной яркости или оптическои плотности (прозрачности ) изображения, блок пер-. вичных отсчетов, выполняющий операции преобразования двумерной функции изображения К (М g) в одномерный видеосигнал 0 (t), предварительную обработку этого сигнала и формирование первичных отсчетов амплитуды этого видеосигнала, соответствующего определенным значениям параметров считывающей апертуры, и блок формирования корректирующих сигналов, синхровход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, а выход — с входом коррекции блока формирования сигнала изображения, а также блок. управления стробирующим сигналом, вход которого подключен к третьему выходу синхрогенератора, а выход — к входу управления блока первичных отсчетов (4).

Недостаток известного устройства= низкая, точность коррекции координатных искажений.

Цель изобретения - повыаение точности коррекции координатных искажений растра.

Указанная цель достигается тем, что в устройство автоматической коррекции координатных искажений растра, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формирования сигнала изображения, блок первичных отсчетов и блок формирова» ! ния корректируюцих сигналов, синхро вход которого соединен с вторым выха дом синхрогенератора, а выход - с входом коррекции блока формирования сигнала изображения, а также блок управления стробируюцим сигналом,вхвщ которого подключен к третьему выходу синхрогенератора, а выход - к входу управления блока первичных отсчетов, введены дополнительный блок управле ния стробирующим сигналам, вход которого соединен с четвертью выходом синхрогенератора, а выход - с сиг- . нальным входом блока формирования сигнала изображения, и генератор линейно изменяющегося сигнала, вход которого соединен с пятым выходом синхрогенератора, а выход - с управ» ляюцими входами блока формирования сигнала иэображения и блока формиро» вания корректирующих сигналов.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, на фиг.2 — один иэ возможных вариантов реализации предлагаемого устройства.

Устройство содержит синхрогенератор 1, блок 2 формирования сигнала иэображения, блок 3 первичных отсчетов, блок 4 формирования корректирующих сигналов, включающий в себя îõ 5 памяти и формирователь 6 кор1059701

P. х . 2 )х 1оо

ГВ10

Ъ

t ai n

Появление коэффициента 2 обусловлено тем, что независимо от направления отклонения пучка относительно .центра зоны, вызываемого координат ными искажениями, необходимо обеспечить попадание видеосигнала от 5-го элемента испытательного теста в строб (окошко ) -й зоны.

Минимально допустимые размеры зоны в центре ноля иэображения значи,тельно меньше минимально допустимых размеров зоны на краях поля изображения. Однако, для упрощения постановки и решения задачи принимают одинаковые размеры эоны для любой области поля изображения, а именно максимальные из минимально допустимых д„= ю х ol „ ) = nial 3

1i)

014 и

35 где Эх Ý - размеры рабочей части gg экрана ЭЛТ соответственно в горизонтальном х и вертикальном направлениях;

W,h — число элементов испитательного еста соответ4& ственно на одной строке и в одном столбце поля изображения. ректирующих сигналов, блок 7 управления стробирующим сигналом, дополнительный блок 8 управления стробирую" щим сигналом и генератор 9 линейно изменяющегося сигнала, причем блок 2 формирования сигнала изображения включает в себя коммутатор 10, блок

11 разверток, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ ) 12, отклоняющую систему

13, тест-объект 14 и фотоэлектронный преобразователь 15, формирователь б корректирующих сигналов выполнен по двухканальной схеме (для горизонтального .и вертикального корректирующих сигналов )и содержит два цифроаналоговых преобразователя (ЦАП ) 16 и два 15 усилителя постоянного тока (УПТ ) 17.

В данном примере реализации использован цифровой блок памяти, поэтому на его входе включен аналого-цифровой преобразователь (АЦП ) 18. 20

Устройство работает следующим образом.

Введенный генератор 9 линейно изменяющегося сигнала управляется специальными импульсами, вырабатывае- 5 мыми синхрогенератором. На выходе генератора 9 формируется пилообразный ,сигнал с постоянной составляющей, равной нулю. Амплитуда пилообразного сигнала выбирается такой, чтобы при З0 подаче его на отклоняющую систему обеспечивалось отклонение электрон- ного пучка в плоскости экрана на расстояние аВ, определяемое из соотношения

3х В C-" — mar — — . (1)

2 ую ПВыход генератора 9 линейно изменя-50 ющегося сигнала связан непосредственно с отклоняющей системой ЭЛТ.

Блок 7 управления стробирующим сигналом последовательно выделяет стробы (окошко ) для каждой из (ю п) областей поля иэображения, включающих только одну метку теста. Йиже эти области мы будем называть зонами. Размеры эоны ограничиваются снизу макси- 66 малько возможными координатными ошибками системы в данной области поля иэображения. Так, при величине координатных искажений, достигающей РФминимальные размеры зоны в горизонталь- 65 ном и вертикальном направлениях дх и 8 соответственно составляют incan

Фу) где д„, д - минимально допус ™ -тимые размеры зоны соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях;. и 1 - целые -числа, определяющие расположение зоны в поле изображения, j =,mf

j=f1, nf.

Как показывают вычисления, для широкого класса известных TB измерительных систем такое допущение не оказывает значительного влияния на величину максимально достижимой точости коррекции координатных искажеий, если число зон превосходит 30.

Сигнал, вырабатываеьый блоком 7 управления стробирующим сигналом,используется для стробирования блока

3 первичных отсчетов.- Дополнительный блок управления стробирующим сигналом обеспечивает подсвет пучка электронов ЭЛТ в блоке формирования сигнала изображения в моменты времени, соответствующие прохождению пучком электронов геометрических центров эон и определяемые из соотношений

1059701 где V Ч вЂ” скорость перемещения сканирующего пучка соответственна в горизонтальном и вертикальном направлениях. 5

Введение дополнительного блока управления стробирующим сигналом позволяет свести схемную реализацию блока первичных отсчетов к обычному пороговому обнаружителю, сигнал на вы- 0 ходе которого появляется лишь в случае совпадения подсвечиваемой апертуры с элементом испытательного теста.

Выходной сигнал блока 3 первичных отсчетов используется в качестве сигнала разрешения записи в блок 5 памяти, выход которого по окончании процесса калибровки через формирователь корректирующих сигналов подключается непосредственно к отклоняющей системе ЭЛТ. Синхрогенератор 1 обес- 20 печивает формирование управляющих сигналов для генератора 9 линейно изменяющегося сигнала, блока 8 управления стробирующим сигналом и дополнительного блока 8 управления 25 стробирующим сигналом, а также формирование адресного кода, подаваемого на блок 5 памяти if синхроимпульсов, управляющих работой блока 11 разверток, входящего в блок 2 формиро- 30 вания сигнала изображения. Выходной сигнал блока 2 формирования сигнала изображения подается на блок 3 первичных отсчетов, стробируемый сигна лами окна эоны, вырабатываемыми в 35 блоке 7 управления стробирующим сигналом. Выходной сигнал генератора 9 линейно изменяющегося сигнала подается на блок 2 формирования сигнала иэображения, а также на информацион- 40 ный вход блока 5 памяти, который и производит. запись значений корректирующего сигнала, величина которых равна мгновенным значениям выходно" го сигнала генератора 9, соответст- 45 вующих моментам времени, в которые на выходе блока 3 первичных отсчетов появляется сигнал разрешения записи.

По окончании процесса калибровки выходной сигнал блока 5 памяти поступает на формирователь б корректирую- 50 щих сигналов, в котором формируется интерполирующая функция корректирую- щих сигналов. Выходной .сигнал дополнительного блока 8 управления стробирующим сигналом подается на модуля-55 тор ЭЛТ блока 2 формирования сигнала иэображения, обеспечивая подсвет луча в моменты времени, определяемые соотношениями (4 .

В приведенном примере реализации . 60 синхрогенератор 1 обеспечивает запуск блока 11 разверток, выходные сигналы которого подключены к соответствующим оомоткам отклоняющей система 13.

Синхронно производится запуск гене- . 65 ратора 9 линейно изменяющегося сигнала, в данном примере — тока, выходной сигнал которого через коммутатар 10 подается на обмотку горизон-. тального отклонения отклоняющей сис-. темы 13,, обеспечивая скольжение точечного растра, сформированного на экране ЭЛТ 12 блоком 11 разверток и блоком 7 управления стробирующим сигналом, подключенным к модулятору ЭЛТ вдоль строки. В момент совпадения

1-й точки растра с 1-м элементом испытательного теста на выходе блока

3 первичных отсчетов, выполненного в виде порогового элемента, стробируемого сигналом окна i-й зоны, поступающим с выхода блока 7 управления стробирующим сигналом., появляется сигнал разрешения записи и в блоке 5 памяти фиксируется мгновенное значение линейно изменяющегося тока, вырабатываемога генератором 9. В случае цифрового исполнения блока 5 памяти его информационный вход подключается к выходу генератора 9 через АЦП 18.

После окончания обработки всего поля иэображения сигнал, поступающий на коммутатор 10 с синхрогенератора

1, переключает генератор 9 с обмотки горизонтального на обмотку вертикальнога отклонения отклоняющей систеьы

13 и цикл обработки поля иэображения повторяется. По окончании подбора и фиксации в блоке 5 памяти корректирующих поправок по обоим координатам управляющий сигнал синхрогеиератора переводит блок 5 памяти в режим считывания. Считывание информации проиэводится параллельно по двум каналам, связанным с формирователем б корректирующих токов горизонтального и вертикального отклоиений. Оба канала формирователя б включают в себя ЦАП

16 и уПТ 17, подключенный непосредст-. венно к обмоткам отклоняющей систеmt 13.

Для упрощения схемы на фиг.2 не показан коммутатор, управляемый синхрогенератором, обеспечивающий подбор корректирующих поправок отклонения за несколько циклов. Такой коммутатор необходим в ряде случаев, когда начальные ошибки системы настолько велики, что взаимная корреляция отсчетов по разным координатам делает недостаточным для коррекции с заданной точностьк> один цикл измерениями определение корректирующих поправок по координате X — определение корректирующих поправок по координате коррекция.. В таких случаях укаэанный. цикл повторяют несколько раз.

Реализуемий предлагаемой .системой алгоритм отличается от известных тем, что процесс поиска корректирующих поправок для каждой аоны поля иэображения заключается в простой фикса1059701

give Z

Составитель В.Максимова

Редактор A ° Êóðàõ Техред М.Надь

Корректор А.Повх

Эаказ 9859/59 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ции искомого значения тока по сигналу порогового обнаружителя, появляю щемуся в момент совпадения проекции. подсвеченной апертуры на плоскости испытательного теста с одним иэ его элементов, отличающимся от всего поля изображения оптической плотностью, Применение предлагаемой системы позволит сократить время калибровки с 1 - 2 ч до 15 - 30 мин и повысить .точность коррекции за счет двойного стробирования сигнала от иснытательного теста.