Устройство для измерения координат объекта

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ,Я

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик iii965019 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р М К з (22) Заявлено 20. 06. 80 (21) 2944027/18-09

Н 04 N 7/18 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 ° 397.

332 » 12 (088 8) Опубликовано 0710В2. Бюллетень Мо 37

Дата опубликования описания 07. 10.82

Ь ЕСОаЗЬу

1 . (..„78., » < ., ;и".;д i. » (иы„

» (72) Авторы изобретения

В.П.Орловский и Q.О.Попов (71) Заявитель ( (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к телевизионным измерительным системам, в частности к телевизионным устройствам для измерения координат объектов.

Известно устройство для измерения координат точечных иэображений на телевизионном растре, содержащее передающую трубку, измеритель координат, автогенератор, усреднитель и .генераторы кадровой и строчной интерполирующих функций. (1).

Недостатком устройства является низкая точность измерения координат объекта.

Наиболее близким к данному изобретению является устройство для измерения координат объектов, содержащее передающую телевизионную . камеру, блок задержки, элемент ИЛИ, два счетчика, формирователь импульсов считывания, делитель строчных синхроимпульсов, делитель кадровых синхроимпульсов, задающий генератор, два блока элементов И, два дешифратора, измеритель координат и дополнительный элемент ИЛИ (23.

Недостатком известного устройства является запуск формирователя импульсов считывания непосредственно от задающего генератора н изменение

Р.ачальных фаэ импульсов частоты строк и частоты полей при смене полей с помощью счетчиков с дешифраторами, управляющими работой соответствующих блоков элементов И, что обуславливает жестко детерминированные по последовательности прогрессивные условные шаги разложения вдоль и поперек строк . Коррелированность условных шагов разложения .s результате их жесткой детерминированности делает невозможным достижение погрешностей измерения координат, меньших соответствующих условных шагов разложения. Погрессивность условных шагов разложения приводит к смещению результатов измерений координат вследствие известного эффекта (Эффект пульсации-адаптации пятна на мишени электронно-лучевой трубки с накоплением энергии).

Цель изобретения — повьааение точности измерений координат.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, выход которой подключен к вхоцу измерителя координат, задающий генератор, выход которого соединен с входом

965019 блока задержки, и выходов которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с. выходом дешифратора, а выходы - с входом элемента ИЛИ, формирователь импульсов считывания, делитель частоты строк и делитель частоты полей,.ввеЯены первый и второй генераторы .случайных кодов и блок цифровой управляемой задержки, причем выход первого

10 генератора случайных кодов подключен к входу дешифратора, а вход— к выходу задающего генератора, выходом также подключенного к входу делителя частоты строк, выход которого соединен с первым входом передающей телевизионной камеры, и к сигнальному входу блока цифровой управляемой задержки, выход которого через делитель частоты полей соеди- 20 нен с входом второго генератора случайных кодов, выход которого подключен к входу записи блока цифровой управляемой задержки, вторым входом передающей телевизионной ка- 25 меры и синхронизирующим входом блока цифровой управляемой задержки; при этомрвход формирователя импульсов считываиия соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход — с третьим вхо- З0 дом передающей телевизионной камеры.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — участок телевизионного раствора (в увеличении); на фиг.3 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг.4 — тедевизионный растр.

Устройство для измерения координат объекта содержит задающий генератор 1, блок 2 задержки блок элементов И 3, элемент ИЛИ 4, формирователь 5 импульсов считывания, делитель 6 частоты строк, делитель 7 частоты полей, блок 8 цифро- 45 вой управляемой задержки, генератор 9 и 10 случайных кодов, дешифратор 11, передающая телевизионная камера 12, измеритель 13 координат, выход которого .является выходом устройства. Блок 3 элементов состоит из элементов К 14, количество которых равно числу условных шагов разложения ! вдоль строк, укладывающихся в,цлительностМ одного элемента разложения на строке.

На фиг.2 точками отмечены равновероятные в пределах длительности. каждого элемента разложения 7 др моменты импульсного, считывания коммути- 60

Рующим пучком потенциального рельефа мишени передающей трубки, расположенные друг от друга.на расстоянии условного шага разложения .вдоль стРок с в строках стахостатичес- 65 ки сколЬзящего растра с условным шагом разложения б „ и расстоянием между строками Ф.

Устройство работает следующим образом. .Задающий генератор 1 вырабатывает тактовые импульсы с периодом следования, равным „ р (фиг.3, а).

Эти импульсы подаются на вход блока

2 задержки, имеющем и выходов, соединенных соответственно с первыми входами. элементов И 14 блока элементов И 3. Общее время задержни блока. 2 задержки равно ь „.р. Время задержки между любыми соседними выходами главно 7y . Поступающие тактовые импульсы (фиг.3, а) на вход генератора 10 случайного кода вызывают появление случайного потенциального кода на его выходах, соединенных соответетвенно с входами дешифратора

11,. выходы которого соединены соот- ветственно с вторыми входами элемен-.. тов И 14 блока элементов И 3. Сигнал, снимаемый с выхода дешифратора 11, открывает соответствующий элемент

И 14 для прохода задержания тактового импульса с соответствующего выхода блока 2 задержки, который через элемент ИЛИ 4 поступает на вход формирователя 5 импульсов считывания, выходные импульсы которого (фиг.3,6) поступают в передающую телевизионную камеру 12 для модуляции коммутирующего пучка. Генератор 10 случайного кода по приходе на его вход тактовых импульсов вырабатывает код равномерно распределенных случайных чисел, поэтому задержка импульса считывания С„ в пределах длительности каждого элемента разложения по строке принимает равновероятные значения из набора задержек, обеспечиваемых блоком 2 задержки. Так осуществляется случайное равновероятное импульсное считывание в пределах длительности каждого элемента разложения по строке.

Тактовые импульсы с выхода задающего генератора 1 (фиг.3,а) поступают на вход делителя 6 частоты строк, с выхода которого снимаются импульсы следующие с частотой строк (фиг.3,в), роступаЬщие в телевизионную камеру 12 для формирования строчных синхроимпульсов, управляющих работой генератора строчнсй развертки (фиг.3,г).

Таким образом осуществляется сканированне телевизионного растра вдоль строк.

Сканирование телевизионного растра поперек строк осуществляется следующим образом.

Тактовые импульсы с выхода задающего генератора 1 поступают на вход делителя 7 частоты полей через блок

8 цифровой управляемой задержки, в котором из входной последовательносS 965019 6 ти исключается группа импульсов (фиг.Зд),. что приводит к изменению начальной фазы импульсов на выходе делителя 7, поступающих в передающую телевизионную камеру 12 для управления работой генератора кадровой развертки (фиг.З,е) . Импульсы с выхода делителя 7 поступают также на вход генератора 9, вырабатывающего с их приходом параллельный случайный код с равномерным законом

30 распределения, который подается на соответствующие входы записи блока

8 цифровой управляемой задержки и записывается в него. импульсами с выхода делителя 7, поступающим на син-.

:хронизирующий вход блока 8. IIoскольку генератор 9 вырабатывает код с равномерным законом распределения, то со сменой полей строки раст- О ,ра будут равновероятно менять направ-. ление на величину шага скольжения, т.е. формируется стохастически скользящий растр.

На фиг.4 изображен, стохастически скользящий растр, состоящий из четырех полей, соответствующих ра боте генератора кадровой развертки (фиг.3, r) и генератора строчной развертки (фиг.З,е). Точками отмечены моменты импульснсго считывания в

30 соответствии с режимом, приведенным на фиг.З,б.

Строки первого поля обозначены толстой сплошной линией, строки второго — пунктирной, третьего — З5 штрих-пунктирной и четвертого — тонкой сплошной линией.

Использование стохастического скользящего растра со случайными равновероятными изменениями со сме- 4О ной полей как направления так и величины шага скольжения и случайное равновероятное в пределах длительности каждого элемента раз.ложения вдоль строк импульсное счи- g5 тывание позволяет без увеличения полосы пропускания устройства повысить точность измерений координат по сравнению с прототипом соответственно на величины dх и ьу, по- $Q скольку усреднение некоррелированных результатов измерений дает не кратные условным шагам разложения значения координат, а равновероятные подходы коммутирующего пучка 55 относительно центра потенциального рельефа объекта на мишени позволяют

1 компенсировать при усреднении прецварительное считывание в результате эффекта пульсации-адаптации.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерений коорннннт не менее чем н 0„7

\ГР 7ы рнн ооотнетотненно, гне Р и

Р1 некоторые постоянные, à N.- чис- ло полей.

Формула изобретения устройство для измерения координат объекта, содержащее передающую телевизионную камеру, вйход ко-торсй подключен к входу измерителя координат, задающий генератор, выход которого соединен с входом блока задержки, и выходов которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом дешифратора, а выходы — с входом элемента

ИЛИ, формирователь импульсов считывания, делитель частоты строк и делитель частоты полей, о т л и ч а " . ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения координат, введены первый и второй генераторы случайных кодов и.блок цифровой управляемой задержки, причем выход первого генератора случайных кодов подключен к входам дешифратора, а вход — к выходу задающего генератора, выходом также подключенного к входу делителя частоты строк, выход которого. соединен с первым входом передающей телевизионной камеры, и к сигнальному входу блока цифровой управляемой задержки, выход которого через делитель частоты полей соединен с входом второго генератора случайных кодов, выход которого подключен к входу записи блока цифровой угравляемой задержки, вторым входом передающей телевизионной камеры и синхронизирующим входом блока цифровой управляемой задержки, при этом вход формирователя импульсов считывания соединен с выходом элемента

ИЛИ, а выход — с третьим входом передающей телевизионной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 560364, кл. Н 04 N 7/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 595878, кл. H 04 N 7/18, 1975 (прототип) .