Телевизионное устройство для обнаружения объектов

 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в системах технического зрения для автоматизации визуального контроля в задачах обнаружения объектов на фоне помех. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и уменьшение времени обнаружения объектов. Устройство содержит объектив 1, матричный фотоэлектрический прибор с зарядовой связью /МФПЗС/ 2, преобразователь 3 уровней, синхрогенератор 4, видеоусилитель 5, пороговое устройство 6, делители 7 и 8 частоты. Для достижения цели введены ключи 9 и 10, а каждый из делителей 7 и 8 содержит счетчик, дешифратор и RS-триггер. Повышается быстродействие, так как отсутствует необходимость выполнять вычислительные операции для реализации пространственной фильтрации в период между опросами ячеек МФПЗС2. Повышается помехоустойчивость устройства, надежность обнаружения, т.к. пространственная фильтрация /накопление/ осуществляется до пороговой обработки видеосигнала. Порог срабатывания устройства 6 должен устанавливаться с учетом выбранного критерия оптимальности обнаружения, допустимых вероятностей ошибок 1 и 2-го рода, а также в зависимости от числа элементов МФПЗС 2, объединенных в зону накопления, и в зависимости от отношения сигнал/шум. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (0 4 Н 04 N /18.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4354275/24-09 (22) 02.11.87 (46) 30.12.89. Бюл. N 48 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) А.Л.Андреев, Л.К.Костов и С,Н.Ярышев (53) 621.397.13 (088.8) (56) Приборостроение, 1984, М 2, с. 80. (54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в системах технического зрения для автоматизации визуального контроля в задачах обнаружения объектов на фоне помех. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и уменьшение времени обнаружения объектов. Устройство содержит объектив 1, матричный фотоэлектрический прибор с зарядовой связью (МФПЗС) 2, преобразователь 3

„„80„„153301

2 уровней, синхрогенератор 4, видеоусилитель 5, пороговое устройство 6, делители 7 и 8 частоты. Для достижения цели введены ключи 9 и 10, а каждый из делителей 7 и 8 содержит счетчик, дешифратор и RS-триггер. Повышается быстродействие, так как отсутствует необходимость выполнять вычислительные операции для реализации пространственной фильтрации в период между опросами ячеек ИфПЗС2. Roаышэется помехоустойчивость устройстBd, надежность обнаружения, так как 1ространственная фильтрация (накопление. осуществляется до пороговой обработки видеосигнала. Порог срабатывания устройства 6 должен устанавливаться с учетом выбранного критерия оптимальности обнаружения, допустимых вероятностей ошибок 1 и 2-ro рода, а также в зависимости от числа элементов ИФПЗС 2, объединенных в зону накопления, и в зависимости оТ отношения сигнал/шум. 1 э.п. ф"лы, 3 ил.

1533 О18

И ЗОГ> ptc т СИИ <. С»т НОСИ TC я К «ЕЛ«. ВИД> нию и может 6blTь использовано B cuc темах технического зрения для автомаt тизации визуального контроля в задачах обнаружения объектов на фоне по5 мех.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и уменьшение времени обнаружения объектов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на» фиг ° 2 — структурная электрическая схема первого (второго) делителя частоты;.на фиг.3 - схема, поясняющая принцип работы устройства .

Устройство содержит (фиг.1) объектив 1, матричный фотоэлектрический прибор с зарядовой св<»зью (МФПЗС) 2, преобразователь уровней 3, синхрогенератор 4, ви »еоус«ли«ель 5, порогоВОЕ УСтРОйетВО >3, ПЕРВЫЙ И ВтОРОй ДЕлители частоты 7 и 8, пер« ый и вгорсй ключи 9 и 1!l. Первый <второй) делитель частоты содержит (фиг.2) счетч,к 2S

11, дешифратор i2 u RS-.риггер 13.

?cTpovIcTao рабств " " следуюшии образом.

«1зображе I I I<» Qt)keKTD C пОиощью Об b ектива, созд»:=тся на фоточувс) »и- )p тельно« °;; >ft»clf»кг. ",фПЗг 2. СинхрогRHBратор 4: Ог»«ир <; Iу;::::р<»вля«щие пос.ледОВатЕЛ,. С.. и Hм<«»ЛьеOR, НЕОб,одиМНЕ для раб. ты М",ПЗГ ". При этом нз перВОМ ВЫХ<»ДВ фО >" т<". С ..Я П(»СЛЕДО<3.31ЕЛЬ—

35 ности и>.< пьс; ) у>»р)авл(<ния секци и

Hct КOflftå-,.l)I .«« "(<(И, Г)амя ти, Ь>а Пятом вы .оде 1ормир гсв п(>с« сдов-;»тельнОсти им»у. (сов; Г ра вг»ения ни»(3<) м ре гистром, v->B -(rBEpTîì вь!ходе формиру40 е т с я и О с л (д О в 3 « t. ) l: H;") с т ь и и и у л ь с О в упра вл »"-. «ра" «.--(. r<-р:.и сбр<>с,» ПЗСфотопрн,; -« ° а 2 °:.,г;<алы упрсвлсния секцияии:"., ко<»»ения H памяти поступаloT непоср >с > вь ->-.:(. с синхрог ен<-ра т,;— 4 т ра 4 на - рвы-: Од р Образовател» уровня, T I: бp зом, управ) ение секци=й:,>к .:: с- - ; и секцие, памяти произ всд» тсв тэ . >е, как и в Tc левизионной > ..«е;. =, ПЗС, С тр= гь, . o

SO выхода . :- f t)I, ..->атс>() 3 4 липу);ьсы

С ЧBC I(»(.й СтРОV.: O(TÓÏàÞÃ Нс» ВХОД делите»>» час «О l >l г< > сестоящег о (!3)<< . 2) из счет-«и< «»1„дешифратора 12

-Tpl«< I-ег>а 1

Сиг>--»л »г>вв «-I«3 нижним >.."Сисг 35 ром с <. ) " »«b:»д. синхрогеньра т Dà

4 п(»д,»ю)т <- >, с<1< >ьный вход второго ключа >, > Орьй разрешает их п; Охождение Il«3 Tppò "й вход пр-. :"": с в 3теля уровня 3 <»о вр. ля <»с)ст уг л< ния на управляющий вхс)д второг с. ключа 1В импульса с выхода делителя частоты 8.

Таким образом, сигналы управления нижним регистром поступают пачками с периодом п ° Т, где Т вЂ” исходный период импульсов строк; п — коэффициент деления второго делителя частоты с>. Следовательно, при переносе зарядовых пакетов из секции памяти в нижний регистр зарядовые па кеты будут поэлементно суммироваться в нижнем регистре, поступая с и последовательных строк.

Транзистор сброса МФПЗС 2 управляется таким же образом через первый ключ 9. При этом импульсы управления транзистором сброса с четвертого выхода синхрогенератора 4 подаются на сигнальный вход первого ключа 9. второго выхода синхрогенератора 4 на вход первого делителя частоты 7 подаются импульсы с периодом опроса элементов нижнего регистра. С выхода первого делителя частоты 7 на второй вход ключа 9 поступают сигналы с периодом f ) > сов опроса элементов нижнег о рег IcTра; fll — коэффициент деления делителя частоты 7. В результате сигнал сброса через ключ 9 будет проходить с п«зриодом тп-Т . Таким образом,;-.аряд, HP выводимый из нижнего регистра, накаптиваег1ий видеоси«.ал с выхода МФПЗС 2, пропорциональ><ь<й суммарной Освещенности на Очередной площадке размером m)f»H;,ro изображения, пост уг)ает на в дес усилигель 5 с выхода к(>тооог "-.. уf»B<1 далее на пороговое устройс;в;> б, где при превышении заданного rlof»оговогo уровня н«3 выход устройства выдает=я

;.Игнал обнаружения.

При этом существенно пс.вь>шается быстрод(.йствие„ так как от ут(TByBT необходимость выполнять вычислительные Операции для реа.пизации простоанственной фильтрации в период между опросами ячеек МФПЗС 2. как это необходимо осуществлять в прототипе. iloвышается >»Омехоустойчивосгь устройства, надежность обнаружения, так к<»к пространственная фильтрация,накопле>«ие) осущес»вляется до пороговой обработки видеосигнала (бинарное квантование в прототипе).

Выбор порога в пороговом устройстве 6 является су:,ественным для работы устройства в целом. Порог срабатывания порогового устройства 6 должен устанавливаться с учетом выбранного критерия оптимальности обнаружения, допустимых вероятностей ошибок 1 и

2-ro рода. а также в зависимости от числа элементов МФПЗС 7,объединенных в зону накопления (площадку пап фиг.3), и в зависимости от отношения сигнал/шум. Кроме того, в реальных условиях выбор порога легко осуществить экспериментально, исходя из конкретных условий.

301q

< оответственно первого и второго лителей частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и уменьшения вре5 мени обнаружения объектов, введены первый и второй ключи, сигнальные выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами преобразователя уровней, при этом сигнальный и управляющий входы первого ключа соединены соответственно с четвертым выходом синхрогенератора и выходом первого делителя частоты, а сигнальный и управляющий входы второго ключа соединены соответственно с пятым выходом синхрогенератора и выходом второго делителя частоты. формула изобретения

1 ° Телевизионное устройство для обнаружения объектов, содержащее последовательно соединенные матричный фотоэлектрический прибор с зарядовой связью, видеоусилитель и пороговое устройство, объектив, оптически связанный с матричным фотоэлектрическим прибором с зарядовой связью, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя уровней, первый вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, второй и третий выходы которого оединены с входами

20 2. Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый из делителей частоты содержит счетчик, вход обратного счета которого является входом делителя частоты и объеди25 нен с S-входом RS-триггера, инверсный выход которого соединен с входом предварительной записи счетчика, информационный вход которого является входом кода коэффициента деления, gp а информационный выход счетчика соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, выход которого является выходом ,делителя частоты„

15ЗЗО18

3исмретная лжи

Jg$/ф(ю миг

Рюшу

Составитель В.Землянухин

Редактор А.Долинич Техред Л.Олийнык Корректор C.Øeêìàð

Заказ B108/58 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101