RU151920U1 - DEVICE FOR DETERMINING AN ANGULAR POSITION OF OBJECTS OF A PRESENT COLOR - Google Patents
DEVICE FOR DETERMINING AN ANGULAR POSITION OF OBJECTS OF A PRESENT COLOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU151920U1 RU151920U1 RU2014143647/07U RU2014143647U RU151920U1 RU 151920 U1 RU151920 U1 RU 151920U1 RU 2014143647/07 U RU2014143647/07 U RU 2014143647/07U RU 2014143647 U RU2014143647 U RU 2014143647U RU 151920 U1 RU151920 U1 RU 151920U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- objects
- signals
- given color
- signal
- group
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Устройство для определения углового положения объектов заданного цвета, включающее телевизионный автомат, имеющий спектрозональную телевизионную камеру, блок селекции сигналов объектов заданного цвета, коммутатор сигналов заданного цвета и вычислительное устройство параметров объекта, сумматор сигналов и цветное видеоконтрольное устройство, отличающееся тем, что в него дополнительно введены аналого-цифровые преобразователи видеосигналов для формирования на их выходах цифровых сигналов в n-разрядном параллельном двоичном коде, дешифраторы сигналов, объединенные в первую группу, и дешифраторы сигналов, объединенные во вторую группу, при этом выходы аналого-цифровых преобразователей видеосигналов соединены с соответствующими входами дешифраторов сигналов первой группы, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифраторов второй группы, выходы которых соединены со входами коммутатора сигналов заданного цвета, а вычислительное устройство параметров объекта выполнено с возможностью определения углового отклонения объектов заданного цвета по углу рыскания и углу тангажа.A device for determining the angular position of objects of a given color, including a television automaton having a spectrozonal television camera, a block for selecting signals of objects of a given color, a switch for signals of a given color and a computing device for object parameters, a signal adder and a color video monitoring device, characterized in that it is additionally introduced analog-to-digital video signal converters for generating digital signals at their outputs in n-bit parallel binary code, de signal diffusers combined in the first group and signal decoders combined in the second group, while the outputs of the analog-to-digital video signal converters are connected to the corresponding inputs of the signal decoders of the first group, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the decoders of the second group, the outputs of which are connected to the inputs of the switch signals of a given color, and the computing device of the object parameters is configured to determine the angular deviation of objects of a given color from the angle p Search and pitch angle.
Description
Полезная модель относится к области прикладного телевидения и может быть использована в системах автоматики и автоматического регулирования, в следящих устройствах, а также в системах технического зрения для определения углового положения объектов на основе их телевизионных изображений.The utility model relates to the field of applied television and can be used in automation and automatic control systems, in tracking devices, as well as in vision systems for determining the angular position of objects based on their television images.
Известны системы летательных аппаратов [1] с телевизионными (ТВ) визирами или координаторами. ТВ визир может измерять угловое отклонение объекта от оптической оси ТВ камеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях и осуществлять выработку сигналов управления по углам рыскания (влево-вправо) и тангажа (вверх-вниз). В ТВ визирах с амплитудной, а также с корреляционной обработкой видеосигналов используют обработку одноканальных черно-белых ТВ изображений. Недостатком этих систем является то, что необходимо использовать ТВ изображения с хорошей контрастностью цели и фона. При этом изменение освещенности объекта приводит к изменению уровня сигнала, которое влияет на точность определения координат и положения объекта в пространстве.Known systems of aircraft [1] with television (TV) sighting devices or coordinators. The TV sight can measure the angular deviation of the object from the optical axis of the TV camera in the horizontal and vertical planes and generate control signals along the yaw angles (left-right) and pitch (up-down). In TV sighting devices with amplitude, as well as with correlation processing of video signals, processing of single-channel black-and-white TV images is used. The disadvantage of these systems is that it is necessary to use TV images with good contrast between the target and the background. In this case, a change in the illumination of the object leads to a change in the signal level, which affects the accuracy of determining the coordinates and position of the object in space.
Наиболее близким по совокупности операций и техническим признакам является устройство для селекции и измерения параметров объектов заданного цвета [2], включающий телевизионный автомат, имеющий спектрозональную телевизионную камеру, блок селекции сигналов объектов заданного цвета, коммутатор сигналов заданного цвета, вычислительное устройство, сумматор сигналов и цветное видеоконтрольное устройство.The closest in terms of the set of operations and technical features is a device for the selection and measurement of parameters of objects of a given color [2], which includes a television automaton having a spectrozonal television camera, a block for selecting signals of objects of a given color, a switch of signals of a given color, a computing device, a signal adder and color video monitoring device.
Данный ТВ автомат может осуществить селекцию объектов в наблюдаемом пространстве, каждый из которых будет отображаться своим условным цветом на экране цветного видеоконтрольного устройства (ВКУ). При этом, например, видеосигнал первой заданной зоны регистрации может отображаться на экране цветного ВКУ в красном цвете, второй зоны регистрации - в зеленом цвете, а третьей зоны - в синем цвете или наоборот, при другой комбинации подачи видеосигналов на RGB входы цветного ВКУ.This TV machine can select objects in the observed space, each of which will be displayed in its conventional color on the screen of a color video monitoring device (VKU). At the same time, for example, the video signal of the first preset recording zone can be displayed on the color VKU screen in red, the second registration zone in green, and the third zone in blue or vice versa, with a different combination of video signals to the RGB inputs of the color VKU.
При числе градаций яркости (уровне сигналов) k=2 и принятом числе зон регистрации m=3, общее число различаемых объектов при отображении видеоинформации в условных цветах составляет величину N=8, что является недостатком известного устройства для селекции объектов заданного цвета и последующего определения их параметров.With the number of brightness gradations (signal level) k = 2 and the accepted number of recording zones m = 3, the total number of distinguishable objects when displaying video information in arbitrary colors is N = 8, which is a disadvantage of the known device for selecting objects of a given color and their subsequent determination parameters.
Технический результат - расширение функциональных возможностей по увеличению числа различаемы объектов по цветовым признакам и сокращение времени и объема вычислительных операций с сохранением заданной точности измерения углового положения объектов заданного цвета.The technical result is the expansion of functionality to increase the number of distinguishable objects by color and reduce the time and volume of computational operations while maintaining the specified accuracy of measuring the angular position of objects of a given color.
Технический результат достигается тем, что в устройство для определения углового положения объектов заданного цвета, включающее телевизионный автомат, имеющий спектрозональную телевизионную камеру, блок селекции сигналов объектов заданного цвета, коммутатор сигналов заданного цвета, вычислительное устройство параметров объекта, сумматор сигналов и цветное видеоконтрольное устройство, согласно полезной модели, дополнительно введены аналого-цифровые преобразователи видеосигналов для формирования на их выходах цифровых сигналов в n-разрядном параллельном двоичном коде, дешифраторы сигналов, объединенные в первую группу, и дешифраторы сигналов, объединенные во вторую группу, при этом выходы аналого-цифровых преобразователей видеосигналов соединены с соответствующими входами дешифраторов сигналов первой группы, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифраторов второй группы, выходы которых соединены со входами коммутатора сигналов заданного цвета, а вычислительное устройство параметров объектов выполнено с возможностью определения углового отклонения объектов заданного цвета по углу рыскания и углу тангажа.The technical result is achieved by the fact that in a device for determining the angular position of objects of a given color, including a television automaton having a spectrozonal television camera, a block for selecting signals of objects of a given color, a switch for signals of a given color, an object parameters computing device, a signal adder and a color video monitoring device, according to utility model, additionally introduced analog-to-digital video signal converters for generating digital signals at their outputs in n -bit parallel binary code, signal decoders combined in the first group, and signal decoders combined in the second group, while the outputs of the analog-to-digital video signal converters are connected to the corresponding inputs of the signal decoders of the first group, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the decoders of the second group, the outputs of which are connected to the inputs of the switch signals of a given color, and the computing device of the parameters of the objects is configured to determine the angular loneniya objects of a given color yaw and pitch angle.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для определения углового положения объектов заданного цвета.In FIG. 1 is a structural diagram of a device for determining the angular position of objects of a given color.
На фиг. 2 показана проекция оптического изображения наблюдаемого пространства на рабочей поверхности матрицы фотоприемника спектрозональной телевизионной камеры.In FIG. 2 shows a projection of the optical image of the observed space on the working surface of the photodetector matrix of a spectrozonal television camera.
Позиции на фиг. 1:The positions in FIG. one:
1 - спектрозональная телевизионная камера;1 - a spectrozonal television camera;
2 - аналогово-цифровые преобразователи (АЦП);2 - analog-to-digital converters (ADC);
3 - местный генератор импульсов;3 - local pulse generator;
4 - дешифраторы сигналов первой группы;4 - signal decoders of the first group;
5 - дешифраторы сигналов второй группы;5 - signal decoders of the second group;
6 - коммутатор сигналов объектов заданного цвета;6 - switch signals of objects of a given color;
7 - вычислительное устройство параметров объектов;7 - computing device parameters of objects;
8 - исполнительное устройство;8 - executive device;
9 - знакогенератор;9 - character generator;
10 - цветное видеоконтрольное устройство (ВКУ);10 - color video monitoring device (VKU);
11 - пульт управления;11 - control panel;
12 - сумматор сигналов;12 - signal adder;
13 - панель управления;13 - control panel;
14 - блок установки амплитуды входных сигналов в каждом канале.14 - unit for setting the amplitude of the input signals in each channel.
В устройстве для определения углового положения объектов заданного цвета спектрозональная телевизионная камера 1, осуществляет регистрацию лучистого потока, отраженного от объектов в m-зонах спектрального участка от λ1 до λn, при этом m≥3. Чем больше число зон регистрации и возможных градаций яркости может быть различимо в отдельном зональном телевизионном изображении, тем больше их вклад в увеличение общего числа выделяемых объектов (если они есть в поле зрения спектрозональной телевизионной камеры 1) при росте числа зон регистрации.In the device for determining the angular position of objects of a given color, the
Взаимосвязь между числом выделяемых объектов N, количеством используемых зон регистрации m и уровнем сигнала (числом воспроизводимых градаций яркости сигнала) представлена (табл. 1) в виде:The relationship between the number of allocated objects N, the number of used registration zones m and the signal level (the number of reproducible gradations of the signal brightness) is presented (Table 1) in the form:
где k - число градаций яркости (включая нулевой уровень), которое может содержаться в спектрозональном телевизионном изображении и их может различать наблюдатель.where k is the number of gradations of brightness (including the zero level) that can be contained in a spectrozonal television image and can be distinguished by an observer.
Работа устройства рассмотрена на примере регистрации спектрозональной телевизионной камерой 1 лучистого потока в трех зонах спектрального участка от λ1 до λn.The operation of the device is considered on the example of recording a
После преобразования лучистого потока осуществляется формирование m-спектрозональных видеосигналов U1(λ), …, Ui(λ) …, Um(λ), каждый из которых поступает на вход своего АЦП 21, …, 2i, …, 2m и, тем самым, образуя т информационных каналов. На выходах АЦП 2 формируются цифровые сигналы в n-разрядном двоичном коде, представленные в параллельном виде. Они поступают на входы дешифраторов первой группы 41, …, 4i, …, 4m, каждый из которых может быть настроен на определенную кодовую последовательность импульсов, поступающих от АЦП 2 с помощью блока 14 установки амплитуды входных сигналов в каждом информационном канале.After the radiant flux conversion, m-spectrozonal video signals U 1 (λ), ..., U i (λ) ..., U m (λ) are formed, each of which is fed to the input of its
При совпадении кодовой последовательности импульсов на выходе дешифраторов первой группы 41, …4i, …, 4m, формируются сигналы логической единицы “1” или нуля “0” - в случае их несовпадения. Эти сигналы поступают на входы дешифраторов второй группы 51, … 5i, …, 5m., каждый из которых на своем выходе формирует сигнал логической единицы “1” в случае совпадения определенной кодовой последовательности сигналов на ее входах. Далее сигналы логической единицы с выходов дешифраторов второй группы 5 поступают на входы коммутатора сигналов объектов заданного цвета 6. Коммутатор 6 переключает один из сигналов 1, 2, …, i, …, 2m входов на выход. С выхода коммутатора 6 сигнал логической единицы выбранного цвета (заданной спектральной характеристики) объекта поступает на вход вычислительного устройства 7.If the code sequence of pulses coincides at the output of the decoders of the
Коммутатор 6 может иметь несколько выходов. При этом определение параметров объектов с заданной спектральной характеристикой может вестись одновременно по нескольким каналам в вычислительном устройстве параметров объектов 7. Оператор наблюдает на экране цветного ВКУ 10 все объекты, а также выделенный объект заданного цвета и его отображаемые параметры, формируемые с помощью знакогенератора 9.Switch 6 may have several outputs. Moreover, the determination of the parameters of objects with a given spectral characteristic can be carried out simultaneously through several channels in the computing device of the parameters of the
С выхода спектрозональной телевизионной камеры 1 поступают синхронизирующие импульсы на вход местного генератора тактовых и управляющих импульсов 3, с выхода которого поступают импульсы на вторые входы АЦП 2, а также на соответствующие входы вычислительного устройства параметров объекта 7, знакогенератора 9 и блока 14. С помощью пульта управления 11 оператор изменяет исходные данные и алгоритм работы вычислительного устройства 7, а с помощью панели управления 13 - задает режим работы блоков 6 и 14.The output of the
Вычислительное устройство 7 выполнено с возможностью определения углового отклонения объектов заданного цвета по углу рыскания в виде αxi, и углу тангажа в виде αyi на основе выражений:The
, ,
где Cx=C1x·C2 и Cy=C1y·C2 - постоянные величины, определяемые допустимыми углами измерения возможного отклонения объекта по углам рыскания и тангажа и априорно известными параметрами телевизионной камеры 1; ΔZxi и ΔZyi - число элементов и строк, приходящее на угловое отклонение линии визирования объекта от оптической оси телевизионной камеры 1 по горизонтали и вертикали, соответственно.where C x = C 1x · C 2 and C y = C 1y · C 2 are constant values determined by the allowable measurement angles of the possible deviation of the object from the yaw and pitch angles and a priori known parameters of the
При этом значения постоянных величин C1х и C1у находятся согласно выражению:In this case, the values of the constant values C 1x and C 1y are found according to the expression:
, ,
По значениям табличных тригонометрических функций для функции tgαxi и tgαyi при заданных значениях возможного отклонения по углу рыскания и тангажа, например, когда 1°≤αxi, αyi≤20°, где значения Cix и Ciy определяются зависимостью:According to the values of tabular trigonometric functions for the functions tgα xi and tgα yi for given values of the possible deviations in the yaw and pitch angles, for example, when 1 ° ≤α xi , α yi ≤20 °, where the values of C ix and C iy are determined by the dependence:
, ,
а значение постоянной величины C2 определяется на основе выражения:and the value of the constant value C 2 is determined based on the expression:
» "
где Xi - линейный размер рабочей поверхности преобразователя “свет-сигнал” (матричного фотоприемника) по горизонтали или по вертикали; Z - число активных строк в телевизионном кадре; F - фокусное расстояние объектива спектрозональной телевизионной камеры 1.where X i is the linear size of the working surface of the light-signal converter (matrix photodetector) horizontally or vertically; Z is the number of active lines in a television frame; F is the focal length of the lens of a
Таким образом, согласно (2), процедура нахождения углов рыскания и тангажа объекта заданного цвета сводится к подсчету числа элементов (строк), равных величинам ΔZxi и ΔZyi, с последующим их умножением на постоянное число Cx и Cy.Thus, according to (2), the procedure for finding the yaw angles and pitch of an object of a given color is reduced to counting the number of elements (rows) equal to ΔZ xi and ΔZ yi , followed by their multiplication by a constant number C x and C y .
Подсчет числа элементов и строк, приходящихся на угловое отклонение линии визирования объекта от оптической оси ТВ камеры по горизонтали и вертикали ΔZxi и ΔZyi осуществляют различными способами [2], в том числе, путем выделения длительности сигналов от центра фотоматрицы до объекта.Counting the number of elements and rows per angular deviation of the object line of sight from the optical axis of the TV camera horizontally and vertically ΔZ xi and ΔZ yi is carried out in various ways [2], including by extracting the duration of the signals from the center of the photomatrix to the object.
В зависимости от условий наблюдения эти длительности (Δtис - по строке, Δtик - по кадру) являются постоянными или изменяющимися во времени (увеличивающими или уменьшающими).Depending on the conditions of observation, these durations (Δt ic - per line, Δt ic - per frame) are constant or time-varying (increasing or decreasing).
Измерение величины Δtи осуществляют, например, стробированием серией импульсов N с периодом следования Tо. При этом длительность ТВ сигналов изображения объекта представляется в виде определенного числа стробирующих импульсов заданной частоты:The measurement of Δt and is carried out, for example, by gating a series of pulses N with a repetition period T about . In this case, the duration of the TV signals of the image of the object is represented as a certain number of strobe pulses of a given frequency:
Преобразование временного интервала Δtи в число импульсов N осуществляется как по кадру (вертикали), так и по строке (в горизонтальном направлении).The time interval Δt is also converted to the number of pulses N both in the frame (vertical) and in the row (in the horizontal direction).
Ошибки, связанные с преобразованием временного интервала Δtи, согласно (6), обуславливаются разрешающей способностью ТВ камеры (числом элементов разложения) и выбранной частотой счетных импульсов.Errors associated with the conversion of the time interval Δt and , according to (6), are caused by the resolution of the TV camera (the number of decomposition elements) and the selected frequency of the counting pulses.
Разрешающая способность по вертикали зависит только от числа строк Zc в ТВ растре, по горизонтали и определяется самой высокочастотной составляющей самого ТВ сигнала.The vertical resolution depends only on the number of lines Z c in the TV raster, horizontally and is determined by the highest frequency component of the TV signal itself.
После вычисления углов рыскания и тангажа полученные данные поступают на исполнительное устройство 8. С использованием знакогенератора 9 полученные результаты через сумматор сигналов 12 отображаются на экране цветного ВКУ 10 в виде числовых данных для их визуального анализа оператором.After calculating the yaw and pitch angles, the obtained data is sent to the
Преимуществом данного устройства является сокращение времени и объема вычислительных операций с использованием простейших вычислителей с сохранением заданной точности измерения.The advantage of this device is to reduce the time and amount of computational operations using the simplest calculators while maintaining the specified measurement accuracy.
Источники литературы:Sources of literature:
1. Барсуков Ф.И., Величкин А.И., Сухарев А.Д. Телевизионные системы летательных аппаратов/ Под ред. А.И. Величкина. - М.: Сов. Радио, 1979, стр. 225-2461. Barsukov F.I., Velichkin A.I., Sukharev A.D. Aircraft Television Systems / Ed. A.I. Velichkina. - M .: Owls. Radio 1979, pp. 225-246
2. Сагдуллаев Ю.С., Ковин С.Д., Сагдуллаев Т.Ю., Смирнов А.И. Информационно-измерительные системы телевидения. - М.: “Спутник +”, 2013, стр. 160-1622. Sagdullaev Yu.S., Kovin S.D., Sagdullaev T.Yu., Smirnov A.I. Information-measuring systems of television. - M.: “Sputnik +”, 2013, pp. 160-162
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143647/07U RU151920U1 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | DEVICE FOR DETERMINING AN ANGULAR POSITION OF OBJECTS OF A PRESENT COLOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143647/07U RU151920U1 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | DEVICE FOR DETERMINING AN ANGULAR POSITION OF OBJECTS OF A PRESENT COLOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU151920U1 true RU151920U1 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53297318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014143647/07U RU151920U1 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | DEVICE FOR DETERMINING AN ANGULAR POSITION OF OBJECTS OF A PRESENT COLOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU151920U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679921C1 (en) * | 2018-04-28 | 2019-02-14 | Закрытое акционерное общество "ЭЛСИ" | Method of forming digital spectrozonal television signals |
RU213979U1 (en) * | 2022-04-06 | 2022-10-06 | Закрытое акционерное общество "МНИТИ" (ЗАО "МНИТИ") | Device for determining the angular position of objects of a given color and spatial features |
-
2014
- 2014-10-29 RU RU2014143647/07U patent/RU151920U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679921C1 (en) * | 2018-04-28 | 2019-02-14 | Закрытое акционерное общество "ЭЛСИ" | Method of forming digital spectrozonal television signals |
RU213979U1 (en) * | 2022-04-06 | 2022-10-06 | Закрытое акционерное общество "МНИТИ" (ЗАО "МНИТИ") | Device for determining the angular position of objects of a given color and spatial features |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4034401A (en) | Observer-identification of a target or other point of interest in a viewing field | |
US9835718B2 (en) | Range finder and optical device | |
US10928518B2 (en) | Range image generation apparatus and range image generation method | |
US3941483A (en) | Target identification apparatus | |
US3390229A (en) | Particle measuring and counting system | |
EP3470880A1 (en) | Ranging system and ranging method | |
EP3015882A1 (en) | Distance measuring device | |
US20100053592A1 (en) | Method, device and system for imaging | |
US9714848B2 (en) | Angle detection device and survey instrument including the same | |
EP3301913A1 (en) | Photographing device and method for acquiring depth information | |
US5274430A (en) | Process and a system for taking distance images | |
RU151920U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING AN ANGULAR POSITION OF OBJECTS OF A PRESENT COLOR | |
JP6630432B2 (en) | Range image processing device, range image acquisition device, and range image processing method | |
US4969735A (en) | Passive range finding apparatus utilizing television sensors | |
DE102017215783A1 (en) | Method for operating a laser rangefinder | |
US7164467B2 (en) | Method and apparatus for electronically generating an outline indicating the size of an energy zone imaged onto the IR detector of a radiometer | |
KR20210070702A (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
RU2549552C2 (en) | Method of tracking aerial target and telescopic sight having tracking range finder for implementing said method | |
US3946361A (en) | Image analysis | |
RU213979U1 (en) | Device for determining the angular position of objects of a given color and spatial features | |
RU2543527C1 (en) | Method of measuring speed of objects from television images thereof | |
RU2400770C1 (en) | Single-channel device for detecting reflective optical systems and determining range to said systems | |
US10529369B2 (en) | Display device | |
RU2521152C1 (en) | Installation to measure angular field and to monitor step size of test-object mira lines | |
RU2539728C1 (en) | Method for homing of controlled missile and homing system for its realisation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191030 |