SU1045410A1 - Television method of measuring object coordinates - Google Patents

Television method of measuring object coordinates Download PDF

Info

Publication number
SU1045410A1
SU1045410A1 SU792772434A SU2772434A SU1045410A1 SU 1045410 A1 SU1045410 A1 SU 1045410A1 SU 792772434 A SU792772434 A SU 792772434A SU 2772434 A SU2772434 A SU 2772434A SU 1045410 A1 SU1045410 A1 SU 1045410A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
image
center
coordinates
line
frame
Prior art date
Application number
SU792772434A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Никитин
Владимир Наумович Окунь
Рубен Георгиевич Степанов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7638
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7638 filed Critical Предприятие П/Я А-7638
Priority to SU792772434A priority Critical patent/SU1045410A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1045410A1 publication Critical patent/SU1045410A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к телевизионной (ТВ1технике и может быть использовано дл  определени  координат малоразмерных объектов. Известен ТВ способ измерени  координат объекта, заключающийс  в том, что сканируют изображение объекта в каждом кадре, выдел ют строку, на которой лежит точка, при нимаема  за центр объекта, определ ют вертикальную и горизонтальную координаты объекта, например, соответственно по числу строк от начала кадра до строки с центром объекта и по числу тактовых импульсов на этой строке от ее начала до центра объекта 1 3Однако известный способ имеет ма лую точность определени  координат объектов, ТВ изображени  которых не обладают центральной симметрией, чт имеет место, например, при наблюден малоразмерных объектов с применением ТВ камер, использующих преобразователи свет-сигнал с накопление.м. Вследствием инерционности такого преобразовател  на его выходе присутствует видеосигнал, соответствую ющий изображению объекта каплевидной формы, причем истинному положени объекта соответствует голова капли а центр5у объекта - центр головы ка ли. Поскольку координаты объекта по данному способу определ ют как координаты точки, лежащей на. середине се чени  изображени  объекта, проход ще го через середину его проекции, на вертикальную ось, то при определении координат объекта с каплевидной формой изображени  получают координаты точки, лежащей не в центре головы капли, что соответствует действитель ному положению объекта, а на сере .дине хвоста капли. Цель изобретени  - повышение точности измерений координат движущегос объекта за счет нахождени  истинного положени  объекта, изображение которого имеет каплевидную форму. Поставленна  цель достигаетс  тем что в телевизионном способе измерени  координат объекта, основанном на покадровом преобразовании изображени  объекта считывающим растром в двухградационный сигнал, измерении .длительности двухградационного сигна ла в каждой строке и выделении центральной строки, длительность двухгра ционного сигнала в которой максималь lO2 определении вертикальной координаты центра изображени  объекта подсчетом числа синхроимпульсов «-трок от начала кадра до центральной строки, опреде лении горизонтальной координаты центра изображени  объекта подсчетом числа тактовых импульсов от начала центральной строки до центра изображени  объ- , акта, пере/д определением вертикальной, координаты центра изображени  объекта поворачивают считывающий растр относительно оптического изображени  объекта сначала до совпадени  направлени  строчной развертки с максимальным размером объекта, а затем дополнительно поворачивают считывающий растр на 90 На чертеже изображена структурна  электрическа  схема варианта устройства , реализующего способ. Устройство содержит ТВ камеру 1, пороговое устройство 2, координатор 3, блок k определени  максимального размера изображени , блок 5 управлени , блок 6 поворота растра, генератор 7 синхронизирующих импульсов. Предлагаемый телевизионный способ измерени  координат объекта реализуетс  в устройстве следующим образом. Полученный при сканировании изображени  объекта видеосигнал, содер- жащий информацию об объекте и состо щий из последовательности импульсов от объекта и строчных синхроимпульсов , с выхода передающей ТВ камеры 1 поступает через пороговое устройство 2, где он преобразуетс  в двухуровневый , на вход координатора 3, а также, на вход блока 4. В последнем путем сравнени  длительностей импульсов от объекта на соседних строках производитс  выделение строки с наибольшей длительностью импульса от объекта что соответствует выделению в изображении объекта наибольшего сечени  в направлении строчной развертки. Далее со следующего кадра блок 6 поворота растра по командам с блока 5 управлени  производит путем поворота растра изменение направлени  сканировани  изображени  объекта относительно направлени  в первом кадре. Одновременно в блоке дл  каждого кадра снова производитс  выделение строки с наибольшей длительностью импульса от объекта и осуществл етс  сравнение значени  наибольшей длительности импульсов от объектов на строке в текущем И предыдущем кадрах, В момент,когда величина наибольшей длительности импульса от объекта достигнет своего максимально возможного значени  ( это соответствует совпадению максимального размера изображени  объекта с направлением строчной развертки ), с блока k на вход блока 5 управлени  поступает сигнал, по которому блок 6 поворота растра производит поворот растра на 90 по отношению к предыдущему кадру, т.е. производ т совмещение максимального размера изображени  с направлением кадровой развертки. Чтобы выделить строку с центром объекта в этом поло жении изображени  объекта, в блоке снова производитс  определение стро ки с наибольшей длительностью импульса от объекта (т.е. g наибольшим сечением изображени  объекта в направлении строчной развертки ); точку, лежащую на середине этого се чени , принимают за центр объекта. Дл  вычислени  ее координат сигна соответствующий моменту определени  строки с центром объекта, поступает с первого выхода блока t на управл ющий вход координатора 3. По этому сигналу в координаторе 3 производитс  счет, во-первых, строчных синхроимпульсов строк , поступающих на его; третий вход с генератора 7 синхронизирующих импульсов, от начал кадра до строки с центром объекта, во-вторых, тактовых высокочастотных импульсов, поступающих на четвертый вход координатора 3, с генератора 7 синхронизирующих импульсов на стр ке с центром объекта от ее начала до точки , принимаемой за центр объекта , т.е. подр д до по влени  импул са и прекращают счет с его окончание Результат первого подсчета  вл етс  вертикальной координатой объекта, результат второго подсчета - горизонтальной координатой объекта, т.е. определ ютс  координаты точки, лежащей на середине наибольшего сечени  телевизионного изображени  объекта в направлении строчной развертки,когда наибольший размер этого изображени  совпадает с направлением кадровой развертки. Далее информаци  о координатах объекта поступает во внешние устрой- ства. Измерени  координат объектов согласно предлагаемому способу позвол ют получить с высокой точностью результаты дл  объектов ТВ изображени  которых не обладают центральной симметрией, например имеющих , каплевидную форму, поскольку ; в предлагаемом способе производитс  определение координат точки, лежащей в центре головы капли, что соответствует истинному положению центра объекта. В способе, выбранном за прототип , за центр объекта принимают точку, лежащую на середине хвоста капли, поэтому ошибка в измерени х координат в этом случае может достигать величины, превышающей размер головы капли, который дл  высокоточных ТВ систем может доставл ть 10 элементов разложени . При каплевидной форме изображени , объекта с соотношением ширины и длины 1:4 ошибка в измерени х дл  прототипа составит 15 элементов разложени , дл  предлагаемого способа - не более 1 элемента разложени , т.е. измерений увеличиваетс  в 15 раз.The invention relates to a television (TV1 technology) and can be used to determine the coordinates of small objects. A TV method is known for measuring the coordinates of an object, consisting in scanning an image of an object in each frame, selecting a line on which a point lies, determine the vertical and horizontal coordinates of the object, for example, respectively by the number of lines from the beginning of the frame to the line with the center of the object and the number of clock pulses on this line from its beginning to the center of the object 1 3 However, the known method has a low accuracy in determining the coordinates of objects whose TV images do not have central symmetry, as is the case, for example, when small objects are observed using TV cameras that use light-signal with accumulation meters. Due to the inertia of such a converter the output is a video signal corresponding to the image of an object of a drop-shaped form, with the head of the drop corresponding to the true position of the object and the center of the object is the center of the head. Since the coordinates of an object are determined by this method as the coordinates of a point lying on. In the middle of the image of an object passing through the middle of its projection on the vertical axis, when determining the coordinates of an object with a drop-like image, the coordinates of a point not in the center of the drop head, which corresponds to the actual position of the object, but on the gray tail drop. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of the coordinates of a moving object by finding the true position of the object whose image has a teardrop shape. The goal is achieved by the fact that in a television method of measuring the coordinates of an object based on a frame-by-frame image conversion of an object by a reading raster into a two-gradation signal, measuring the duration of a double-gradation signal in each row and extracting the center line, the duration of the two-horizontal signal in which the maximum lO2 determines the vertical coordinate image of the object by counting the number of sync pulses “-track from the beginning of the frame to the central row, determining the horizontal coordinate The center of the image of the object by counting the number of clock pulses from the beginning of the center line to the center of the image of the object, act by defining the vertical, the coordinates of the center of the image of the object rotate the reading raster relative to the optical image of the object first to match the horizontal direction of the object, and then additionally rotate the reading raster at 90. The drawing shows a structural electrical circuit of a variant of the device that implements the method. The device comprises a TV camera 1, a threshold device 2, a coordinator 3, a block k for determining the maximum image size, a control block 5, a raster rotation block 6, a clock generator 7. The proposed television method for measuring the coordinates of an object is implemented in the device as follows. The video signal obtained by scanning an image of an object, containing information about the object and consisting of a sequence of pulses from the object and horizontal sync pulses, from the output of the transmitting TV camera 1 goes through the threshold device 2, where it is converted into a two-level one, to the input of the coordinator 3, as well as , to the input of block 4. In the latter, by comparing the pulse durations from the object, adjacent lines are used to select the line with the greatest duration of the pulse from the object, which corresponds to the selection in the image and the object of the largest cross section in the direction of line scanning. Further, from the next frame, the raster rotation unit 6 according to the commands from the control unit 5, by rotating the raster, changes the scanning direction of the image of the object relative to the direction in the first frame. At the same time, the block for each frame again selects the line with the longest pulse from the object and compares the value of the longest pulse from the objects on the line in the current AND previous frame, At the moment when the value of the longest pulse from the object reaches its maximum possible value ( this corresponds to the coincidence of the maximum size of the image of the object with the direction of the horizontal scanning), from block k to the input of block 5 of the control signal is received th raster rotation unit 6 generates raster twist by 90 with respect to the previous frame, i.e., the maximum image size is combined with the frame scanning direction. To select the line with the center of the object in this position of the object image, the block again determines the line with the greatest impulse length from the object (i.e. g with the largest section of the object image in the direction of line scanning); the point lying in the middle of this section is taken as the center of the object. To calculate its coordinates, the signal corresponding to the moment of determining the line with the center of the object goes from the first output of the block t to the control input of the coordinator 3. This signal in the coordinator 3 accounts for, first, the horizontal sync pulses of the lines arriving at it; the third input from the generator 7 synchronizing pulses, from the beginning of the frame to the line with the center of the object, secondly, the clock high-frequency pulses arriving at the fourth input of the coordinator 3, from the generator 7 of the synchronizing pulses on the page with the center of the object from its beginning to the point received for the center of the object, i.e. The sequence of the first count is the vertical coordinate of the object, the second count is the horizontal coordinate of the object, i.e. the coordinates of the point lying in the middle of the largest cross-section of the television image of the object in the direction of the line scan, when the largest size of this image coincides with the direction of the frame scan. Further information about the coordinates of the object goes to external devices. Measurements of the coordinates of objects according to the proposed method allow to obtain with high accuracy results for TV objects whose images do not have central symmetry, for example, having a drop-like shape, since; In the proposed method, the coordinates of the point lying in the center of the drop head are determined, which corresponds to the true position of the center of the object. In the method chosen for the prototype, the center of the object is taken as a point lying in the middle of the drop's tail, therefore the error in measuring the coordinates in this case can reach a value greater than the size of the head of the drop, which for high-precision TV systems can deliver 10 decomposition elements. With a drop-shaped image, an object with a ratio of width and length of 1: 4, the error in the measurements for the prototype will be 15 decomposition elements, for the proposed method - no more than 1 decomposition element, i.e. measurement increases 15 times.

Claims (1)

ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ОБЪЕКТА, основанный на покадровом преобразовании изображения объекта .считывающим растром в двухградационный сигнал, измерении и длительности двухградационного сигнала в каждой строке и выделении . центральной строки, длительность двухградационного сигнала в которой максимальна, определении вертикаль ной координаты'центра изображения объекта подсчетом числа синхроимпульсов строк от начала кадра до центральной строки, определении горизонтальной координаты центра изображения объекта подсчетом числа тактовых’ импульсов от начала центральной строки до центра изображения объек та, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме-< рения координат движущегося точечного объекта, перед определением вертикальной координаты центра изображения объекта поворачивают считывающий растр относительно оптического изображения объекта сначала до сов- р падения направления строчной развертки с максимальным размером объекта, а затем дополнительно поворачивают считывающий растр на 90°·TELEVISION METHOD FOR MEASURING OBJECT COORDINATES, based on the frame-by-frame conversion of the image of the object. By reading the raster into a two-gradation signal, measuring and duration of a two-gradation signal in each line and selection. the central line, the duration of the two-gradation signal in which is maximum, determining the vertical coordinate 'of the object image center by counting the number of clock pulses from the beginning of the frame to the central line, determining the horizontal coordinate of the object image center by counting the number of clock' pulses from the beginning of the central line to the center of the object image, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the coordinates of a moving point object, before determining the vertical coordinate tra object image reading raster rotated with respect to the optical image of the object before the first p sov- incidence direction of line scanning with a maximum size of the object and then further reading raster rotated through 90 ° · SU „,1045410SU „, 1045410
SU792772434A 1979-05-25 1979-05-25 Television method of measuring object coordinates SU1045410A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792772434A SU1045410A1 (en) 1979-05-25 1979-05-25 Television method of measuring object coordinates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792772434A SU1045410A1 (en) 1979-05-25 1979-05-25 Television method of measuring object coordinates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1045410A1 true SU1045410A1 (en) 1983-09-30

Family

ID=20830381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792772434A SU1045410A1 (en) 1979-05-25 1979-05-25 Television method of measuring object coordinates

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1045410A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 530476, кл.Н Qii N 5/36, 1972 (прототип) . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3010024A (en) Missile tracking system
CN1056388A (en) The odd/even field detector of vision signal
US4034362A (en) Device for automatic processing of signals recorded on an oscilloscope screen
CN109031333B (en) Distance measuring method and device, storage medium, and electronic device
SU1045410A1 (en) Television method of measuring object coordinates
CN112067125B (en) Dual-channel hyperspectral detection system based on underwater robot
SU1269180A1 (en) Device for displaying information on screen of cathode-ray tube
JPS6024427B2 (en) speed detection device
SU824189A1 (en) Device for output of information from cathode-ray tube
SU1059703A1 (en) Device for gauging coordinates of object
SU720799A1 (en) Device for stabilizing raster of transmitting tv camera
SU898463A1 (en) Device for reading and measuring geometrical parameters of objects
RU2237260C2 (en) Method and device for formation of three-dimensional multicolored image of sea and coastal targets on radar display screen
US4348637A (en) Pulse width spectrum analyzer
SU616642A1 (en) Device for shaping image on crt screen
SU640453A1 (en) Television device with follow-up gating of object image
SU1282106A1 (en) Information input device
SU441578A1 (en) TV indicator
RU2019061C1 (en) Device for measurement of coordinates of center of star
JP2858796B2 (en) Image input device
JPH03251781A (en) Radar video compressing apparatus
US3627925A (en) Beam velocity correction for flying spot optical scanners
SU611234A1 (en) Device for counting randomly arranged objects, e. g. blood elements
SU1070537A1 (en) Information input device
JPH05188133A (en) Radar apparatus