RU2139640C1 - Телевизионный координатный дискриминатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в телевизионных следящих системах, предназначенных для определения координат малоразмерных объектов. Технический результат - снижение погрешности измерения координатной ошибки в условиях помех. Телевизионный координатный дискриминатор содержит АЦП 1, элемент совпадения 2, формирователь импульса записи 3, умножитель 4, генератор опорного сигнала 5, умножитель 6, накопитель 7,8 и 9, делители 10 и 11, преобразователи кода 12 и 13, регистры 14 и 15. Определение координатного отклонения Х по оси Х осуществляется с помощью умножителя 4, накопителей 7 и 8, делителя 10 и преобразователя кода 12. Для измерения координатного отклонения служат умножитель 6, накопители 8 и 9, делитель 11 и преобразователь кода 13. Преобразователи кода 12 и 13 совместно с делителями 10 и 11 делают телевизионный координатный дискриминатор амплитудно независимым. В описании приводится характеристика вида преобразователя, осуществляемого каждым из преобразователей кода. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в телевизионных следящих системах, предназначенных для определения координат малоразмерных объектов, например, в астрономии, в системах астроориентации и в астронавигации.

Известен телевизионный координатный дискриминатор по а. с. СССР N 1660208, класса H 04 N 7/18, опубл. 30.06.91, содержащий, как и предлагаемое устройство, АЦП, преобразователь кода и элемент совпадения. В отличии от предлагаемого известный координатный дискриминатор содержит также телевизионную трубку, генераторы строчной и кадровой развертки, блок управления, интегратор, компаратор, первый, второй и третий счетчики, первый второй и третий коммутаторы, генератор тактовых импульсов, первый, второй и третий триггеры, регистр памяти, блок вычислений, первый и второй блоки памяти, второй и третий элементы совпадения, сумматор, ждущий мультивибратор и элемент HE. При этом первый вход блока управления совместно с первым входом второго коммутатора подключен к первому выходу первого счетчика, второй вход - к первым входам первого триггера, элемента совпадения, первого коммутатора, первого и второго блоков памяти, блока вычислений и первому выходу генератора строчной развертки, первый выход - к первым входам генераторов строчной и кадровой развертки, первого счетчика и входу элемента HE, второй выход - ко входу регистра памяти, выходом соединенного с первым выходом коммутатора и первым входом второго счетчика. Первый вход АЦП подключен к выходу интегратора и входу компаратора, второй вход - ко второму входу элемента совпадения, к первым входам генератора тактовых импульсов и ждущего мультивибратора и выходу первого триггера, а выход - к первому входу третьего коммутатора. Выход элемента совпадения соединен со вторыми входами генераторов строчной и кадровой развертки и первым входам интегратора, второй вход которого подключен к выходу телевизионной трубки, первым входом соединенной со вторым выходом генератора строчной развертки, а вторым входом - с выходом генератора кадровой развертки. Второй вход блока вычислений совместно с первым входом сумматора подключен к выходу преобразователя кода, третий вход совместно со вторым входом сумматора - к выходу первого блока памяти, четвертый вход - к выходу третьего счетчика, третий вход совместно с первым входам третьего элемента совпадения и вторыми входами третьего коммутатора и первого блока памяти - к первому выходу третьего триггера, пятый вход - к выходу второго счетчика, шестой вход совместно со вторым входом второго блока памяти и первым входом второго элемента совпадений - со вторым выходом третьего триггера, а седьмой и восьмой и девятый входы - соответственно к выходам второго и третьего элементов совпадений и сумматора. Вторые входы первого и третьего элементов совпадений соединены с выходом ждущего мультивибратора, а третьи входы - с выходом элемента HE. Первый выход первого коммутатора подключен к первому, а второй выход через второй триггер - ко второму входу третьего счетчика, а второй вход - ко второму выходу первого счетчика, второй вход которого совместно со вторым входом первого триггера соединен с выходом компаратора. Первый выход третьего коммутатора подключен к третьему входу первого блока памяти, второй выход - к третьему входу второго блока памяти, выход которого соединен со входом преобразователя кода. Первый и второй выходы блока вычислений являются первым и вторым выходами устройства. Недостатком известного устройства является высокая погрешность измерения координатной ошибки в условиях помех. Причина, препятствующая снижению погрешности измерения координатной ошибки в условиях помех при использовании известного устройства, связана с тем, что в известном устройстве не используется априорная информация о форме изображения малоразмерного объекта (пятна).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является телевизионный координатный дискриминатор телевизионного устройства для измерения координат изображений малоразмерных объектов по а.с. СССР N 1657043, класса H 04 N 7/18, опубл. 30.03.94, принятый за прототип и содержащий, как и предлагаемое устройство, АЦП, элемент совпадения, умножитель, первый, второй и третий накопители, первый и второй делители. Причем входы тактовых импульсов и стробирующих импульсов по строкам телевизионного координатного дискриминатора подключены соответственно к первому и второму входам элемента совпадения, выход которого соединен со входом синхронизации АЦП. Выход умножителя подключен ко входу первого накопителя. Выходы первого и третьего накопителей соединены с первыми входами первого и второго делителей соответственно, вторые входы которых подключены к выходу второго накопителя. В отличие от предлагаемого известный телевизионный координатный дискриминатор содержит также накопитель на ПЗС телевизионной камеры и блок памяти. Кроме того, вход стробирующих импульсов по кадрам телевизионного координатного дискриминатора соединен со входами начальной установки первого, второго и третьего накопителей, первый синхронизирующий вход телевизионного координатного дискриминатора подключен ко входам синхронизации первого и второго накопителей, а второй синхронизирующий вход является входом синхронизации блока памяти, вход кода координат координатного дискриминатора соединен со вторым входом умножителя. Вход стробирующих импульсов по строкам подключен ко входу разрешения накопления накопителя на ПЗС и входу разрешения записи блока памяти. Выход накопителя на ПЗС соединен со входом АЦП, выход которого подключен к первым входам первого накопителя и блока памяти, выход которого соединен с первыми входами умножителя и второго накопителя. Выход элемента совпадения подключен ко входу синхронизации третьего накопителя. Выходы первого и второго делителей являются первым и вторым выходами устройства. Недостатком прототипа является высокая погрешность измерения координатной ошибки в условиях помех. Причина, препятствующая снижению погрешности измерения координатной ошибки в условиях помех при использовании известного устройства, принятого за прототип, связана с тем, что в прототипе определяют центр тяжести изображения объекта. Так, по оси X (по горизонтали) координатное отклонение ΔX, измеряемое телевизионным координатным дискриминатором, определяется выражением:

где u_i,j - амплитуда отсчета видеосигнала с координатами (i,j) внутри строба;
i,j - номера отсчета внутри строба соответственно по осям X и Y;
m и n - размеры строба соответственно по осям X и Y.

При этом влияние помех на краях изображения на координатную ошибку велико. Считая, что в каждом отсчете u_i,j присутствует случайная составляющая помехи ν_i,j с нулевым математическим ожиданием и дисперсией D_ν, получаем для дисперсии координатного отклонения ΔX выражение:

При наблюдении за малоразмерными объектами возникает задача определения их координат на каждом кадре изображения с погрешностью, меньшей шага пространственного разложения (шага отсчетов) изображения. В некоторых классах телевизионных систем, например системах слежения и построения траектории объекта, формируется прогноз положения объекта на последующем кадре изображения. После окончания каждого кадра уточняется реальное положение объекта. То есть возникает задача измерения рассогласования между предполагаемым и реальным положениями объекта - координатной ошибки (координатного отклонения). Этой цели служит телевизионный координатный дискриминатор. Измерение координат объекта производится, как правило, с использованием измерений яркости изображения в отдельных отсчетах. Наличие помеховой (шумовой) составляющей в видеосигнале увеличивает погрешность измерения координатной ошибки. Поэтому актуальной является задача снижения влияния шумов на погрешность измерения телевизионного координатного дискриминатора. При малоразмерных объектах форма изображения объекта (форма пятна) определяется в основном характеристиками оптического тракта и датчика (электронной мишени, ПЗС-матрицы и др.) и, как правило, известна с высокой достоверностью.

Телевизионный координатный дискриминатор содержит АЦП, первый умножитель, первый, второй и третий накопители, первый и второй делители и элемент совпадения. Входы тактовых импульсов и стробирующих импульсов по строкам телевизионного координатного дискриминатора подключены соответственно к первому и второму входам элемента совпадения, выход которого соединен со входом синхронизации АЦП. Выход первого умножителя подключен ко входу первого накопителя. Выходы первого и третьего накопителей соединены с первыми входами первого и второго делителей соответственно, вторые входы которых подключены к выходу второго накопителя.

Технический результат при осуществлении изобретения - снижение погрешности измерения координатной ошибки в условиях помех - достигается введением второго умножителя, генератора опорных сигналов, формирователя импульса записи, первого и второго преобразователей кода, первого и второго регистров, служащих для сохранения результатов измерения. Вход стробирующих импульсов по кадрам телевизионного координатного дискриминатора соединен со входом формирователя импульса записи, а вход видеосигнала - со входом АЦП, выход которого подключен к первым входам первого и второго умножителей и второго накопителя. Вход третьего накопителя соединен с выходом второго умножителя. Входы синхронизации первого, второго и третьего накопителей подключены ко входу тактовых импульсов телевизионного координатного дискриминатора. Первый выход генератора опорных сигналов соединен со вторым входом первого умножителя, второй выход - со вторым входом второго умножителя, вход синхронизации - с выходом элемента совпадения, а вход начальной установки совместно со входами начальной установки первого, второго и третьего накопителей и входами разрешения записи первого и второго регистров подключен к выходу формирователя импульса записи, являющемуся первым выходом телевизионного координатного дискриминатора, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы первого и второго регистров. Входы первого и второго регистров соединены соответственно с выходами первого и второго преобразователей кода, при этом входы первого и второго преобразователей кода подключены к выходам соответственно первого и второго делителей.

Определение координатного отклонения ΔX по оси X осуществляется с помощью первого умножителя, первого и второго накопителей, первого делителя и первого преобразователя кода. Для измерения координатного отклонения ΔY служат второй умножитель, второй и третий накопители, второй делитель и второй преобразователь кода.

Благодаря введению генератора опорных сигналов учитывается форма изображения малоразмерного объекта. Учет формы позволяет минимизировать погрешность оценки положения объекта, вызванную наличием в видеосигнале шумовой составляющей. В каждом отсчете вклад шумов пропорционален крутизне сигнала, что позволяет обеспечить опережающее накопление сигнальной составляющей по отношению к шуму. Преобразователи кода совместно с делителями делают телевизионный координатный дискриминатор амплитудно независимым. Делители осуществляют нормировку сумм, накопленных первым и третьим накопителями, к величине, пропорциональной амплитуде сигнала, накопленной вторым накопителем. Полученная величина однозначно связана с отклонением положения сигнала объекта от положения опорного сигнала, заданного в генераторе опорных сигналов. Отклонения ΔX и ΔY определяются соотношениями:

где u_i,j - амплитуда отсчета видеосигнала с координатами (i,j) внутри строба;
s_i,j - амплитуда опорного сигнала, соответствующая координатам (i,j).

Эти преобразования осуществляются соответственно первым и вторым преобразователями кода. Необходимо также отметить, что измерение осуществляется в текущем кадре изображения. Задержка результата измерения относительно окончания строба (окончания стробирующего импульса по кадрам) определяется лишь суммарным временем срабатывания делителя и преобразователя кода.

В частном случае выполнения генератор опорных сигналов может содержать счетчик и первое и второе запоминающие устройства. При этом вход начальной установки генератора опорных сигналов соединен со входом обнуления счетчика, вход синхронизации - со счетным входом счетчика, а выход счетчика - с адресными входами первого и второго запоминающих устройств, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами генератора опорных сигналов.

Формирователь импульса записи может содержать последовательно соединенные первый и второй одновибраторы. Входом формирователя импульса записи является вход первого одновибратора, а выходом - выход второго одновибратора.

Первый, второй и третий накопители могут быть выполнены идентично. Каждый из них, например, может содержать сумматор и регистр. При этом входом накопителя является первый вход сумматора, второй вход которого подключен к выходу регистра и является выходом накопителя, а выход сумматора соединен с информационным входом регистра. Вход начальной установки накопителя подключен ко входу обнуления регистра, а вход синхронизации - ко входам синхронизации и разрешения записи регистра.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Выбор из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретение критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем. Не выявлено влияние преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения, на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
-дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замену какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними;
- изменение количественных признаков или взаимосвязи признаков, если известен факт влияния каждого из них на технический результат и новые значения признаков или их взаимосвязь могли быть получены из известных зависимостей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых изображено: на фиг. 1 - функциональная схема телевизионного координатного дискриминатора; на фиг. 2 - функциональная схема генератора опорных сигналов; на фиг. 3 - функциональная схема формирователя импульса записи; на фиг. 4 - функциональная схема накопителя; на фиг. 5 - функциональная схема делителя; на фиг. 6 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 7 - пример значений опорных кодов для сравнительного анализа погрешности измерения координатного отклонения при размере строба 10х10 отсчетов и аппроксимации формы сигнала объекта гауссоидой.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Телевизионный координатный дискриминатор (фиг. 1) содержит АЦП 1, элемент совпадения 2, формирователь импульса записи 3, умножитель 4, генератор опорного сигнала 5, умножитель 6, накопители 7, 8 и 9, делители 10 и 11, преобразователи кода 12 и 13, регистры 14 и 15. Вход видеосигнала телевизионного координатного дискриминатора подключен ко входу АЦП 1, вход тактовых импульсов соединен с первым входом элемента совпадения 2 и со входами синхронизации накопителей 7, 8 и 9, вход стробирующих импульсов по строкам подключен ко второму входу элемента совпадения 2, вход стробирующих импульсов по кадрам соединен со входом формирователя импульса записи 3, выход которого подключен ко входам начальной установки генератора опорных сигналов, накопителей 7, 8 и 9, входам разрешения записи регистров 14 и 15 и является первым выходом телевизионного координатного дискриминатора. Выход элемента совпадения 2 соединен со входами синхронизации генератора опорных сигналов 5 и АЦП 1, выход которого подключен к первым входам умножителей 4 и 6 и входу накопителя 8, выходом соединенного со вторыми входами делителей 10 и 11. Выходы умножителей 4 и 6 подключены соответственно ко входам накопителей 7 и 9, выходы которых соединены с первыми входами делителей 10 и 11 соответственно. Первый выход генератора опорных сигналов 5 соединен со вторым входом умножителя 4, а второй выход - со вторым входом умножителя 6. Входы преобразователей кода 12 и 13 соединены соответственно с выходами делителей 10 и 11, а выходы - соответственно с входами регистров 14 и 15, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами телевизионного координатного дискриминатора.

В предпочтительном варианте выполнения генератор опорных сигналов 5 (фиг. 2) содержит счетчик 16 и запоминающие устройства 17 и 18, причем вход начальной установки генератора опорных сигналов 5 соединен со входом обнуления счетчика 16, вход синхронизации - со счетным входом счетчика 16, а выход счетчика 16 - с адресными входами запоминающих устройств 17 и 18, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами генератора опорных сигналов 5.

Формирователь импульса записи 3 (фиг. 3) может быть выполнен, например, в виде двух последовательно соединенных одновибраторов 19 и 20. При этом входом формирователя импульса записи 3 является вход одновибратора 19, а выходом - выход одновибратора 20.

Накопитель 7 (8 и 9) может содержать (фиг. 4), например, сумматор 21 и регистр 22. При этом входом накопителя 7 является один из входов сумматора 21, второй вход которого подключен к выходу регистра 22 и является выходом накопителя 7, а выход - к информационному входу регистра 22. Вход начальной установки накопителя 7 соединен со входом обнуления регистра 22, а вход синхронизации - со входами синхронизации и разрешения записи регистра 22.

В качестве умножителей 4 и 6 можно использовать, например, восьмиразрядные умножители типа ММ67558 и MPY-8 (см. например, Титце У., Щенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. - М.: Мир, 1982, с. 341), имеющие время выполнения операции 60-80 нс.

Делители 10 (11) можно реализовать с помощью ПЗУ 23 и умножителя 24 (фиг. 5), первый вход которого соединен с первым входом делителя 10, второй вход через ПЗУ 23 - со вторым входом делителя 10, а выход - с выходом делителя 10.

Преобразователи кода 12 и 13 могут быть выполнены на основе ПЗУ соответствующей разрядности.

Телевизионный координатный дискриминатор работает следующим образом. На входы дискриминатора поступают следующие сигналы:
- видеосигнал (фиг. 6, а), например, с телевизионной камеры подают на вход АЦП;
- тактовые импульсы (фиг. 6, б), определяющие частоту дискретизации видеосигнала (осуществляемой АЦП 1) и синхронизирующие работу накопителей 7, 8 и 9;
- стробирующие импульсы по строкам (фиг. 6, в), поступающие на второй вход элемента совпадения 2, и стробирующие импульсы по кадрам (фиг. 6, г), подаваемые на формирователь импульсов 3, задают зону (строб) расположения на каждом кадре объекта, координаты которого нужно уточнить относительно координат, заданных стробом (это могут быть как координаты центра строба, так и другие координаты, которые в общем случае определяются опорным сигналом генератора опорного сигнала 5); стробирующие импульсы по строкам и кадрам совместно с тактовыми импульсами синхронизируют работу АЦП 1, генератора опорного сигнала 5 и накопителей 7, 8 и 9.

АЦП 1 преобразует напряжение видеосигнала в последовательность цифровых кодов u_i,j, где i и j - координаты соответствующих отсчетов АЦП в стробе по направлениям X и Y (фиг. 6, е). Измерение отклонений ΔX и ΔY координат объекта от заданных положением строба осуществляется в соответствии с выражениями (3) и (4). Коды, соответствующие значениям (S_i+1,j-S_i-1,j) (фиг. 6, ж) и (S_i,j+1-S_i,j-1) (фиг. 6, з), подают с генератора опорного сигнала 5 соответственно на умножители 4 и 6 синхронно с тактовыми импульсами с выхода элемента совпадения 2 (фиг. 6, д). Определение координатного отклонения ΔX осуществляется с помощью умножителя 4, накопителей 7 и 8, делителя 10 и преобразователя кода 12. Происходит это следующим образом. Синхронно с каждым тактовым импульсом код видеосигнала с АЦП 1 умножают умножителем 4 на код первого выхода генератора опорных сигналов 5 и полученный результат подают на вход накопителя 7, который формирует сумму

являющуюся делимым для делителя 10. Одновременно код видеосигнала поступает на вход накопителя 8, который формирует сумму,

являющуюся делителем для делителя 10. На выходе делителя 10 формируется код

не зависящий от амплитуды исследуемого объекта и связанный с оценкой координатного отклонения ΔX соотношением (3), которое реализует преобразователь кода 12. Аналогично оценивается координатное отклонение ΔY. Для этой цели служат умножитель 6, накопители 8 и 9, делитель 11 и преобразователь кода 13.

На втором и третьем выходах телевизионного координатного дискриминатора формируются оценки координатных ошибок ΔX и ΔY.Считая, что в каждом отсчете u_i,j присутствует случайная составляющая помехи ν_i,j с нулевым математическим ожиданием и дисперсией D_ν, получаем для дисперсии погрешности измерения ΔX выражение:

Таким образом, среднеквадратическая погрешность измерения координатного отклонения в предлагаемом координатном дискриминаторе меньше, чем в прототипе, в k раз, где

где m и n - размеры строба соответственно по осям X и Y. В частном случае выполнения генератора опорных сигналов 5 (фиг. 2) коды (S_i+1,j-S_i-1,j) и (S_i,j+1-S_i,j-1) хранятся в запоминающих устройствах 17 и 18 соответственно, на адресные входы которых с выхода счетчика 16 синхронно с тактовыми импульсами поступает код, соответствующий координате текущего отсчета строба объекта. Этот код формируют счетчиком 16, подавая на его вход тактовые импульсы с выхода элемента совпадения 2. Сброс счетчика в исходное состояние осуществляют импульсом с выхода формирователя импульсов 3.

Формирователь импульса записи 3 формирует импульс (фиг. 6, и), задержанный относительно заднего фронта стробирующего импульса по кадрам на время переходных процессов в делителях 10 и 11 и в преобразователях кода 12 и 13. В частном случае реализации (фиг. 3) формирователь импульса записи 3 содержит одновибраторы 19 и 20, первый из которых формирует по заднему фронту стробирующего импульса по кадрам импульс, равный длительности переходных процессов, а второй - выходной импульс.

Накопление кодов u_i,j отсчетов изображения накопителями 7, 8 и 9 в частном случае реализации (фиг. 4) происходит следующим образом. Импульс с выхода формирователя импульсов 3, поданный на вход начальной установки накопителя 7, обнуляет регистр 22. Сумматор 21 складывает код видеосигнала u_i,j с кодом, хранящимся в регистре 22. Результат сложения по заднему фронту тактового импульса записывается в регистр 22. Таким образом, накопитель 7 синхронно со сканированием растра в стробе накапливает данные.

В частном случае выполнения делителя с использованием ПЗУ 23 и умножителя 24 (фиг. 5), ПЗУ 23 вырабатывает на своем выходе величину, обратную входной, т.е. осуществляет преобразование

При этом требования к быстродействию умножителя могут быть не жесткими.

В таблице на фиг. 7 для примера приведены значения опорных отсчетов, снимаемых с первого выхода генератора опорных сигналов 5, при размере строба 10х10 отсчетов и аппроксимации формы сигнала объекта гауссоидой. Для приведенной ситуации по сравнению с прототипом уменьшение составляющей погрешности измерения, вызванной помехами (шумом), составляет в 4.68 раза.

Результаты апробации подтвердили достижение технического результата.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в телевидении;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".

Claims (2)

1. Телевизионный координатный дискриминатор, содержащий АЦП, первый умножитель, первый, второй и третий накопители, первый и второй делители и элемент совпадения, причем входы тактовых импульсов и стробирующих импульсов по строкам телевизионного координатного дискриминатора подключены соответственно к первому и второму входам элемента совпадения, выход которого соединен со входом синхронизации АЦП, выход первого умножителя подключен к входу первого накопителя, выходы первого и третьего накопителей соединены с первыми входами первого и второго делителей соответственно, вторые входы которых подключены к выходу второго накопителя, отличающийся тем, что в него введены второй умножитель, генератор опорных сигналов, формирователь импульса записи, первый и второй регистры, первый преобразователь кода, осуществляющий преобразование вида

где ΔX - координатное отклонение по оси X сигнала объекта от положения опорного сигнала;
U_{i, j} - амплитуда отсчетов видеосигнала на выходе АЦП, соответствующая внутри строба координатам (i, j);
S_{i, j} - амплитуда опорного сигнала, соответствующая координатам (i, j);
m и n - размеры строба соответственно по осям X и Y,
и второй преобразователь кода, осуществляющий преобразование вида

где ΔY - координатное отклонение по оси Y сигнала объекта от положения опорного сигнала,
вход стробирующих импульсов по кадрам телевизионного координатного дискриминатора соединен со входом формирователя импульса записи, вход видеосигнала - со входом АЦП, выход которого подключен к первым входам первого и второго умножителей и второго накопителя, вход третьего накопителя соединен с выходом второго умножителя, входы синхронизации первого, второго и третьего накопителей подключены ко входу тактовых импульсов телевизионного координатного дискриминатора, первый выход генератора опорных сигналов, код которого соответствует значению (S_{i + 1, j} - S_{i - 1, j}), соединен со вторым входом первого умножителя, второй выход, код которого соответствует значению (S_{i, j + 1} - S_{i, j - 1}), - со вторым входом второго умножителя, вход синхронизации - с выходом элемента совпадения, а вход начальной установки совместно со входами начальной установки первого, второго и третьего накопителей и входами разрешения записи первого и второго регистров подключен к выходу формирователя импульса записи, являющемуся первым выходом телевизионного координатного дискриминатора, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы первого и второго регистров, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго преобразователей кода, при этом входы первого и второго преобразователей кода подключены к выходам соответственно первого и второго делителей.

2. Дискриминатор по п.1, отличающийся тем, что генератор опорных сигналов содержит счетчик и первое и второе запоминающие устройства, причем вход начальной установки генератора опорных сигналов соединен со входом обнуления счетчика, вход синхронизации - со счетным входом счетчика, а выход счетчика - с адресными входами первого и второго запоминающих устройств, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами генератора опорных сигналов.

Images