Телевизионное устройство для измерения координат пятна

 

Изобретение относится к телевидению . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьппение помехоустойчивости. Устр-во содержит два RS-триггера, пороговый эл-т, три инвертора, два эл-та 3 И, пять эл-тов 2И, АЦП, три эл-та 3«ЗИ- 2ИЛИ-НЕ, г-р импульсов, два эл-та ЗИ-НЕ, шесть D-триггеров, два Т- триггера, буферный регистр, блок сравнения, два эл-та 2И-НЕ, эл-т 2-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, четыре эл-та 2ИЛИ-НЕ, четыре счетчика импульсов и два реверсивных счетчика. Устр-во работает в двух режимах. Б 1-м режиме осуществляется определение координат геометрического центра (КГЦ), координат энергетического максимума и разности между ними. Во 2-м режиме осуществляется определение КГЦ, координат энергетического минимума и разности между ними. Цель достигается путем обеспечения измерений координат энергетического центра пятна относительно КГЦ. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

136 А1 (!9) (Н>

<бц Н 04 N 7/18

8.-ЕОИЗН1Ц1 1ц-,@;-, - :йЮ®Я

БиьлнОтЕ А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4252917/24-09 (22) 28.05.87 (46) 07.01,89. Вюл. N- 1 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А.Н.Севченко (72) В.Н.Гордеев, Е.Н.Шпилевой, О.С.Щупак и А.К.Якушев (53) 621.397.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1251342, кл. Н 04 N 7/18, 1983. (54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ КООР/!ИНАТ ПЯТНА (57) Изобретение относится к телевидению. Пель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьппение помехоустойчивости. Устр"во содержит два RS-триггера, пороговый эл-т, три инвертора, два эл-та 3 И, пять эл-тов 2И, АЦП, три эл-та 3 3И2ИЛИ-НЕ, г-р импульсов, два эл-та

ЗИ-НЕ, шесть D-триггеров, два Ттриггера, буферный регистр, блок сравнения, два эл-та 2И-НЕ, эл-т

2-3И-2ИЛИ-НЕ, четыре эл-та 2ИЛИ-HE четыре счетчика импульсов и два реверсивных счетчика. Устр-во работает в двух режимах ° В 1-м режиме осуществляется определение координат геометрического центра (КГЦ), координат энергетического максимума и разности между ними. Во 2-м режиме осуществляется определение КГЦ, координат энергетического минимума и разности между ними. Цель достигается путем обес- а печения измерений координат энергетического центра пятна относительно

КГЦ. 1 ил.

1450136

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для измерения координат энергетического экстремума. пятна (КЭЦ) относительно координат геометрического центра (КГЦ), Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерений координат энер- 10 гетического центра пятна относительно геометрического цектра и повышение помехоустойчивости.

На чертеже представлена электрическая структурная .схема телевизион- 15 ного устройства для измерения координат пятна, Телевизионное устройство для измерения координат пятна содержит первый 1 и второй 2 входы задания режи- 20 ма, сигнальный вход 3, вход 4 строчных гасящих импульсов, вход 5 кадровых гасящих импульсов, вход 6 сброса, первый RS-триггер 7, пороговый элемент 8, первый инвертор 9, 25 первый и второй элементы ЗИ 10,и 11, первый и второй элементы 2И 12 и 13, < аналого-цифровой преобразователь (AUH) 14, первый элемент 3-ЗИ-2ИЛИНЕ 1 генератор 16 импульсов, тре- 30 тий и четвертый элементы 2И 17 и 18, первый элемент ЗИ-НЕ 19, первый

D-триггер 20, первый 21 и второй 22

Т-триггеры, буферный регистр 23, второй 24 и третий 25 D-триггерь:, блок 26 сравнения, первый 27 и второй

28 элементы 2И-НЕ, четвертый П-триггер 29, второй 30 и третий 31 инверторы, пятый D-триггер 32,, второй элемент 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 33 элемент 2-ЗИ9 40

2ИЛИ-HE 34, пятый элемент 2И 35, шестой D-триггер 36, первый — четвертый элементы 2ИЛИ-НЕ 37 — 40, третий элемент 3-ЗИ вЂ” 2ИЛИ-НЕ 41, второй элемент ЗИ-НЕ 42, первый — четвертый счетчики 43 — 46 импульсов, первый

47 и второй 48 реверсивные счетчики, второй КН-триггер 49, первый — шестой выходы 50 — 55 соответственно телевизионного устройства для измерения параметров пятна.,50

Устройство работает следующим образом.

Сигналами, поступающими на первый

1 и второй 2 входы, задается один из двух режимов его работы. Если сигнал поступает на первый вход 1,.то оно будет работать в режиме определения координат геометрического центра (КГ!1), координат энергетического максимума и разности между ними (режим 1). Если сигнал приходит на вход

2 устройства, то око будет работать н рея.име определения КГЦ, координат энергетического минимума и разности между ними (режим 2) °

Г!еред кажпым циклом измерения необходимо подать отрицательный импульсный сигнал на вход 6 сброса, который приводит элементы в исходное состояние. При этом буферный регистр

23 устанавливается в состояние "Минимальное число" в режиме 1, а в режиме 2 — в состояние "Yàêñèìàëüíoå число" ° Весь цикл измерения осуществляется в течение двух полукадров: в первом вычисляются КГП и определяется экстремальное значение видеосигнала (а следовательно, и экстремальное значение энергии в световом пятне, поскольку между этими величинами существует соответствующая зависимость) внутри пятна, а во втором КЭП и разность КГЦ И КЭЦ.

Видеосигнал (ВС), поступающий на сигнальный вход 3, приходит на вход порогового элемента 8 и АЦП 14. На вход 4 поступает импульс в конце каждой строки, а на вход 5 — в конце каждого полукадра. На них могут быть поданы соответственно строчные гасящие импульсы (СГИ) и кадровые гасящие импульсы (КГИ).

Бинарное разложение ВС, поступившего на сигкалькый вход 3 осуществ7 ляется пороговым элементом 8, а синхронизация — первым D-триггером 20, на С-вход которого поступает импульсный сигнал тактовой частоты с выхода генератора 16 а на D-вход — че1 рез первый элемент 3-ЗИ-2ИЛИ-HE 15 в первом полукадре поступает импульсный сигнал с выхода порогового элемента 8, а во втором — с выхода "Равно" блока 26.

Первый видеоимпульс, сформированный на выходах первого D-триггера

20, поступая на вход элемента 2-ЗИ2ИЛИ-НЕ 34 через первый элемент 2И-НЕ 27 и второй инвертор ЗГ, разрешает прохождение через него тактовых импульс частотой Г„к)2, с выхода вого Т-триггера 21, которые через третий элемент 2ИЛИ-HE 39 поступают на C-вход третьего счетчика 45, выходкой код KoTopor соответствует горизонтальной КГП и ка вход "+1"

1450136

35

55 первого реверсивного счетчика 47, в котором осуществляется определение разности горизонтальной КГЦ и

КЭЦ ° По окончании сигнала, сформированного пороговым элементом 8, второй 24 и четвертый 29 D-триггеры устанавливаются в состояние логической "1" на их прямых выходах. Четвертый D-триггер 29 блокирует работу второго вентиля элемента 2-ЗИ-2ИЛИНЕ 34 и разрешает прохождение через

его первый вентиль этого элемента импульсов с частотой f и до момента окончания сканирования строки, т,е. до момента поступления СГИ.Второй

D-триггер 24 не разрешает прохождение через первый элемент 2И-НЕ 27 последующих возможных импульсов, формируемых первым D-триггером 20 до начала следующего полукадра. После окончания видеоимпульса и до конца строки с выхода элемента 2-ЗИ-2ИЛИНЕ 34 будут следовать импульсы с частотой f ä . Таким образом, на выходе первого счетчика 43 и первого реверсивного счетчика 47 по окончании первой строки, в которой появляется видеоимпульс, формируется код результата подсчета тактовых импульсов, поступающих через один во время сканирования первого видеоимпульса и код результата подсчета тактовых импульсов, выработанных подряд. с момента окончания видеоимпульса от светового пятна и до момента окончания строки (горизонтальная КГЦ).

Первый видеоимпульс, сформированный первым Р-триггером 20, устанавливает в состояние логической "1" пятый D-триггер 32, а по заднему фронту видеоимпульса устанавливаются в состояние логической 1" второй 24 и третий 25 D-триггеры. Через третий элемент 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 41 разрешается прохождение импульсов с выхода второго Т-триггера 22 с частотой fcrgfz

По заднему фронту СГИ пятый D-триг.гер 32 устанавливается в исходное состояние логического "0" на его прямом выходе и, как только в первой из последующих строк видеоимпульс будет отсутствовать, то второй RSтриггер 49 будет установлен в состояние логической "1" а сигнал логического "0" с его инверсного выхода блокирует прохождение возможных последующих импульсов через первый элемент 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 15 с выхода порогового элемента 8. Пятый D-триггер

32 блокирует первый вентиль третьего элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 41 и разрешает прохождение через его второй вентиль импульсов с частотой СГИ до момента окончания полукадра, когда

КГИ установит в состояние логического "0" второй D-триггер 24, пятый

D-триггер 32 и второй RS-триггер 49.

Таким образом, на выходе четвертого счетчика 46 .и второго реверсивного счетчика 48 по окончании первого полукадра формируется код результата подсчета импульсов с час-. тотой Е „ц7 во время светового пятна и с частотой СГИ после его окончания ° Кроме того, если появится после основного пятна еще какое-либо, то это не внесет искажений в-измерение его вертикальной КГЦ.

В первом полукадре определяется и экстремальное значение энергии внутри пятна. Видеосигнал поступает на вход АПП 14, код с которого подается на информационные входы буферного регистра 23 и на первую группу информационных входов AO,...,AN блока 26.

При работе в режиме 1-на вход W буферного регистра 23 разрешается прохождение импульсов с выхода "Больше" блока 26 через первый вентиль второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 33, а в режиме 2 — с выхода "Меньше" бло1 ка 26 через второй вентиль второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 33. В режиме

1 в буферный регистр 23 записывается код видеосигнала, если он по абсолютной величине больше кода числа, хранящегося в данный момент времени в буферном регистре 23, а в режиме

2 — если меньше. Причем сравнение кодов с выходов АЦП 14 и буферного регистра 23.разрешается во время сканирования светового пятна. К концу первого полукадра ..в буферном регистре 23 в режиме 1 будет храниться код максимального значения видеосигнала, а в режиме .2 †.минимального.

Во втором полукадре определяются

КЭЦ по алгоритму, аналогичному вышеописанному, эа исключением того,что теперь через первый элемент 3-ЗИ2ИЛИ-НЕ 15 проходят импульсы не с выхода порогового элемента 8, а с выхода "Равно" блока 26 и информация с выходов элемента 2-ЗИ-2ИЛИ-. НЕ 34 и третьего элемента:3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 41

5 14501

1тоступает соответственно на С-входы первого 43 и второго 44 счетчиков и фа входы вычитания первого 47 и второго 48 реверсивных счетчиков. К онцу кадра в первом 43 и втором 44

5 счетчиках хранится код КЭЦ, в треть м 45 и четвертом 46 счетчиках од КГЦ, а в первом 47 и втором 48 еверсивных счетчиках — код величины ассогласования между ними. о р м ул а и з обретения

Телевизионное устройство для из l5 ерения координат пятна, содержащее ороговый элемент, вход которого явяется сигнальным входом телевизионого устройства для измерения кооринат пятна, последовательно соеди20 енные генератор импульсов и первый

-триггер, первый элемент 2И, первый лемент ЗИ, первый D òðèããåð,С-вход оторого соединен с выходом генератоэ5 а импульсов, второй Т-триггер, перый и второй счетчики импульсов, вы оды которых являются соответственно первым и вторым выходами телевизионного устройства цля измерения коордийат пятна, третий счетчик импульсов„ т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью расширения функциональных озможностей путем обеспечения измеений координат энергетического ентра пятна относительно геометри- 35 ческого центра и повышения помехоусt oé÷èíañòè, введены первый RS-триг=:. ер, R= и S-входы которого являются соответственно первым и вторым входами задания режима, второй RS"òðèããåð, 40 торой элемент ЗИ, второй, третий, четвертый и пятый элементы 2И, перВый инвертор, вход которого объединен с первым входом третьего элемента 2И

И является входом строчных гасящих 5

Импульсов, второй и третий инверторы, аналого-цифровой преобразователь, сигнальный вход которого объединен с входом порогового элемента, а тактовый вход соединен с выходом пятого 50 элемента 2И, первый вход которого соединен с выходом третьего инвертора, первый, второй и третий элементы

3-3И-2ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы ЗИ-НЕ, буферный регистр, И-, R-, Б- и D"âõîäû которого соединены соответственно с выходом второго элемента Ç-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, первого элемента 2И, второго элемента 2И и с выходом ана36 6 лого"-цифрового преобразователя, первый и второй элементы 2И-НЕ» блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход соединен с выходом буферного регистра, вход "Больше" соединен с выходом первого элемента ЗИ, вход "Меньше" соединен с выходом второго элемента ЗИ, а выходы "Меньше" и "Больше" соединены соответственно с первым и -вторым входами второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИНЕ, элемент 2-3И-2ИЛИ-НЕ, первый, второй, третий и четвертыи элементы

2ИЛИ-НЕ, четвертый счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом телевизионного устройства для измерения параметров пятна, первый и второй реверсивные счетчики, выходы которых являются соответственно пятым и шестым выходами телевизионного устройства для измерения координат пятна, а также второй, третий, четвертый, пятый и шестой Dтриггеры„ при этом .вход "Равно блока сравнения объединен с D-входом шестого D-триггера, с первыми входами первого и второго элементов 2 ИЛИ-HE с первыми входами первого и второгоэлементов ЗИ, с третьим и четвертым входами второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИНЕ, с первым входом первого элемента

3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ и соединен с инверсным выходом шестого D-триггера, а выход

"Равно" соединен с вторым входом первого элемента 3-ЗИ-?ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с D-входом первого

D-триггера, прямой выход которого соединен с С-входами в-орого и третьего 2 -триггеров, а инверсный выход соединен с первым входом первого элемента 2И-HE и с первым входом второго элемента 2И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего Р-триггера, а выход соединен с входом третьего инвертора

1 и с S-входом пятого D-триггера, R-вход которого объединен с R-входами второго RS-триггера и второго

D-триггера и соединен с выходом четвертого элемента 2И, прямой выход соединен с первым входом третьего элемента З-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, а инверсный выход — с вторым входом третьего элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ и с первым входом второго элемента ЗИ-НЕ, выход которого соединен с Б-входом второго

RS-триггера, инверсный выход которо1450136

30 го соединен с третьим и четвертым входами первого элемента 3-ЗИ"2ИЛИ-.

НЕ, выход элемента 2-ЗИ-2ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом первого элемен5 та 2ИЛИ-НЕ и с пепвым входом третьего элемента 2ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с С-входом третьего счетчика

/ импульсов и первым управляющим входом первого реверсивного счетчика, второй управляющий вход которого объединен с С-входом первого счетчика импульсов и соединен с выходом первого элемента 2ИЛИ-НЕ, à R-вход объединен с R-входами первого, второго, третьего и четвертого счетчиков импульсов, второго реверсивного счетчика, первого и шестого D-триггеров, с первыми входами первого и второго элементов 2И, с вторым входом третьего элемента 2И, с первыми входами первого элемента ЗИ-НЕ и четвертого элемента 2И, и является входом сброса, выход второго элемента 2ИЛИ-НЕ соединен с С-входом второго счетчика импульсов, выход четвертого элемента

2ИЛИ-НЕ соединен с С-входом четвертого счетчика импульсов и с первым управляющим входом второго реверсивного счетчика, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго. элемента 2ИЛИ-НЕ, выход генератора импульсов, соединен с вторым входом пятого элемента 2И и с первым входом элемента 2-3И-2ИЛИ-НЕ, второй и третий входы которого .соеди- иены соответственно с прямым и инверсным выходами четвертого D-триггера, четвертый вход соединен с вьг ходом первого Т-триггера, а пятый вход объединен с вторыми входами первого и второго элементов ЗИ и соединен с выходом второго инвертора, вход которого объединен с С-входом четвертого D-триггера и соединен с выходом первого элемента 2H" 45

НЕ, третий вход третьего элемента

3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго Т-триггера, четвертый и пятый входы объединены с первым входом второго элемента ЗИ-HE и соединены с прямым выходом второго D-триггера, а шестой вход объединен с вторым входом второго элемента ЗИ-НЕ, с входом второго Т-триггера и соединен с выходом первого инвертора, R-вход третьего D-триггера соединен с выходом первого элемента ЗИ-НЕ, С-вход шестого D-триггера объединен с вторыми входами четвертого элемента 2И и пррвого элемента ЗИ-НЕ и является входом кадровых гасяЩих импульсов, третий вход первого элемента ЗИ-НЕ объединен с входом первого инвертора, второй вход первого элемента 2И объединен с третьим входом первого элемента ЗИ и с четвертым входом второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ и соединен с прямым выходом первого. RS-триггера, второй вход второго элемента

2И объединен с третьим входом второго элемента ЗИ и с пятым входом второго элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ и соединен с инверсным выходом первого RSтриггера, второй вход второго элемента 2-ИЛИ-НЕ объединен с первым входом четвертого элемента 2ИЛИ-НЕ и с С-входом пятого D-триггера и соединен с выходом третьего элемента 3-ЗИ2ИЛИ-НЕ, второй вход четвертого элемента 2ИЛИ-HE объединен с пятым входом первого элемента З-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, с вторым входом третьего элемента

2ИЛИ-НЕ и соединен с прямым выходом шестого D-триггера, шестой вход первого элемента, 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ соединен с выходом порогового элемента, R-вход четвертого D-триггера соединен с выходом третьего элемента 2И, D-входы второго, третьего и четвертого Dтриггеров соединены с входом уровня логической единицы, D-вход пятого

D-триггера соединен с входом уровня логического нуля, а выход третьего счетчика импульсов является четвертым выходом телевизионного устройства для измерения координат пятна. 1450136

Составитель 3,Борисов

Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Патай

Заказ 6978/56 Тираж 660 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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