Изобретение относитс к телевизионной (ТВ) измерительной технике и может быть использовано в технике ТВ анализа и обработки изображений при необходимости решени задач автомати зированной коррекции координатных искажений датчика изображени , содер жащего электронно-лучевую трубку (ЭЛТ). Как правило, коррекции предшествует так называема калибровка. состо ща в определении матрицы оши бок отклонени , измеренных в(п г Ьочках пол изображени . На основании полученной матрицы ошибок отклонени посредством обра (ботки на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) или схемными методами формируетс матрица корректирун цих токов размерностью (т л п ) , котора дает возможность известными способами сформировать интерполирующую функ цию корректирующего сигнала. Размерность матрицы зависит от требуемой точности калибровки и последующей коррекции, а также от величины макси мальных ошибок, присущих отклон ющей системе датчика изобрг сени . Калибровка координатных искгкжений датчика изображени , содержгицего просвечивающую ЭЛТ, заключаетс в обмере координат элементов специального испытательного теста, помещаемого между ЭЛТ и фотоприемником. Э«и эыереи в р де существующих систем провод т с автоматизированными методеши, но при об зательном участии оператора. Известны устройства автоматической коррекции координатных искажений растра, используемые в телевизионной измерительной системе ЭЛАС, содержащие последовательно соединенные синхрогенератор, блок формировани сигнала изобргикени и блок nej}Bj94№dX отсчетов, подключенные к ЭВМ fl} и 2.. Известно также устройство автома тической коррекции координатных исКс1жений растра, используемое в теле визионной измерительной системе МЭЛАС, содержащее последовательио соединенные синхрогеиератор, блок формировани сигнала изображени и блок обработки информации з. Недостатком известных устройств вл етс необходимость участи oneратора в процессе коррекции либо дл обеспечени самого процесса иэмереНИИ при кгшибровке, либо дл обслуживани ЭВМ. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство автоматической коррекции координатных искажений растра, соде жащее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формировгши сигнала изобргикени , обеспечивающий предварительную обработку входного. сигнала, а также формирование двумерной функции R (х,у), пропорциональной ркости или оптической плотности (прозрачности) изображени , блок пер-, вичных отсчетов, выполн ющий операции преобразовани двумерной функции изображени R (X,j в одномерный виеосигнал U (t) , предварительную обработку этого сигнала и формирование первичных отсчетов амплитуды этого видеосигнала, соответствующего опеделенным значени м параметров считываквдей апертуры, и блок формировани корректирукндих сигналов, синхровход которого соединен с вторым выхоом синхрогенератора, а выход - с ходом коррекции блока формировани игнала изображени , а также блок, правлени стробирующим сигналом, ход которого подключен к третьему ыходу синхрогенератора, а выход - к ходу управлени блока первичных отчетов 4. Недостаток известного устройстванизка . точность коррекции координатных искажений. Цель изобретени - повьшение точности коррекции координатных искажений растра. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство автоматической коррекции ксюрдинатных искажений растра , содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, блок формировани сигнала изображени , блок первичньцс отсчетов и блок формировани ко рректирующих сигналов, синхро вход которого соединен с вторам выхо дом синхрогенератора, а выход - с {входом коррекции блока формировани сигнала изображени , а также блок управлени стробирующим сигналом,вхсш которого подключен к третьему выходу синхрогенератора, а выход - к входу управлени блока первичных отсчетов, введены дополнительный блок управле ни стробирующим сигнгшам, вход которого соединен с четверТЕА выходом синхрогенератора, а выход - с сигнальн дл входом блока фop aIpoвaни сигнала изображени , и генератор линейно измен хжегос сигнала,вход которого соединен с п тках выходом синхрогенератора, а выход - с управ л ющими 1зходс1ми блока формировани .сигнала иэобргисени и блока форкшровани корректирующих сигналов. На фиг.1 представлена структурнгм схема устройства; на фиг.2 - один иэ возможных варигштов регшизгщии предлагаемого устройства. Устройство содержит синхрогенератор 1, блок 2 формировани сигнала изображени , блок 3 первичных отсчетов , блок 4 формировани корректирующих сишалов, включающий в себ ок 5 пам ти и формирователь б корректирующих сигналов, блок 7 управлени стробирующим сигнсшом, дополнительный блок 8 управлени стробирующим сигнсШом и генератор 9 линейно измен ющегос сигнала, причем блок 2 формировани сигнала изображени включает в себ коммутатор 10, блок 11 разверток, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ ) 12, отклон ющую систему 13, тест-объект 14 и фотоэлектронный преобразователь 15, формирователь 6 корректирующих сигналов выполнен по двухканальной схеме ( дл горизонталь ного -И вертикального корректирующих сигнсшов ) и содержит два цифроангшоговых преобразовател 1ЦАП ) 16 и два усилител посто нного тока (УПТ) 17, В данном примере реализации использован цифровой блок Пс1м ти, поэтому на его входе включен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18. Устройство работает следующим образом . Введенный генератор 9 линейно измен ющегос сигнала управл етс специальньв и импульсами, вырабатывав мыми синхрогенераторснх. На выходе генератора 9 формируетс пилообразны ригнал с посто нной составл ющей, равной нулю.Амплитуда пилообразного сигнала выбираетс такой, чтобы при подаче его на отклон к цую систему обеспечивалось отклонение электронного пучка в плоскости экрана на рассто ние Л1 , определ емое из соотнсхаени ,«х,%|., о, где D,( , V размеры рабочей части экрана ЭЛТ соответственно в горизонтёотьном X и вертикальном V направлени х ; Т1, и - число элементов испыта- тельного теста соответственно на одной строке и в одном столбце пол изобргикени . Шход генератора 9 линейно измен ющегос сигнала св зан иепосредствеино с отклон кщей системой ЭЛТ. Блок 7 управлени стробируихцим сигналом последовательно вьедел ет стробы (окошко ) дл каждой из (mxn) областей пол изображени , вкточакщих только одну метку теста. Ниже эти области мы будем называть зонами. Размеры зоны огр гшичиваютс снизу максимально возможными координатными ошибками системы в данной области пол изобраикенн . Так, при величине координатных искажений, достига оцей Р% NOIнимальные размеры зоны в горизонталь ,ном и вертикальном направлени х dx. и . соответственно составл ют По вление коэффициента 2 обусловлено тем, что независимо от направлени отклонени пучка относительно центра зоны, вызываемого координат- ными искажени ми, необходимо обеспечить попадание видеосигнала от {-го элемента испытательного теста в строб (окошко ) i-й зоны. Минимально допустимые размеры зоны в центре пол изображени значительно меньше минимально допустимых размеров зоны на кра х пол изображени . Однако, дл упрощени постановки и решени; задачи принимают одинаковые размеры зоны дл любой области пол изображени , а именно максимгшьные из минимгшьно допустимых djj Tiax I mini ( I 1 ) - минимально допус- . min mln -тимые размеры зоны соответственно в горизонтальном и вертикальном направлени х;, f и j - целые -числа, определ ющие расположение зоны в поле изображени . .m} J--{l..iКак показывают вычислени , дл широкого класса известных ТВ измерительных систем такое допущение не оказывает значительного вли ни на величину максимально достижимой точности коррекции координатных искгикеннй , если число зон превосходит 30. Сигнгш, вырабатываемый блоком 7 правлени стробирующим сигналом,используетс дл стробировани блока 3 первичных отсчетов.- Дополнительный блок управлени стробирующим сигнсШом обеспечивает подсвет пучка электронов ЭЛТ в блоке формировани сигнала изображени в моменты времени , соответствующие прохождению пучком электронов геометрических центров зон и ощ едел еьще из соотношений где v , Vy - скорость перемещени сканирунхцего пучка соот ветственно в горизонтальном и вертикальном направлени х. Введение дополнительного блока уп равлени стробирующим сигналом позвол ет свести схемную реализацию бло ка первичных отсчетов к обычному порогхэвому обнаружителю, сигнал на выходе которого по вл етс лишь в случае совпадени подсвечиваемой аперту ра с элементо м испытательного теста. &1ХОДНОЙ сигнал блока 3 первичных отсчетов используетс в качестве сиг нала разрешени записи в блок 5 пам ти, выход которого по окончании процесса калибровки через формирователь корректирукхцих сигналов подключаетс непосредственно к отклон квдей системе ЭЛТ. Синхрогенератор 1 обеспечивает формгфование управл ющих сигналов дл генератора 9 линейно измен ющегос сигнала, блока 8 управлени стробирукадим сигналом и дополнительного блока 8 управлени стробирующим сигналом, а также форми рование адресного кода, подаваемого на блок 5 пам ти и синхроимпульсов, управл юощх работой блока 11 разверток , вход щего в блок 2 формировани сигнала изображени . Выходной сигнал блока 2 формировани сигнала изображени подаетс на блок 3 первичных отсчетов, стробируемый сигналами окна зоны, вырабатываекблии в блоке 7 управлени стробирующим сигналом . Выходной сигнал генератора 9 линейно измен ющегос сигиала подаетс на блок 2 формировани сигнала изображени , а также на инфо1 4ационный вход блока 5 пам ти, который и производит запись значений корректирующего сигнала, величина которых равна мгновенным значени м выходного сигнала генератора 9, соответствующих моментам времени, в которые н выходе блока 3 первичных отсчетов по вл етс сигнал разрешени записи. По окончании процесса калибровки выходной сигнсш блока 5 пам ти посту пает на формирователь 6 корректирующих сигналов, в котором формируетс интерполирук ца функци корректирующих сигналов. Выходной сигнал дополнительного блока 8 управлени стробирующим сигналом подаетс на модул тор ЭЛТ блока 2 формировани сигиала изображени , обеспечива подсвет луча в моменты времени, определ емые соотношени ми ( 4 ). . В приведенном примере реализации синхрогенератор 1 обеспечивает запус блока 11 разверток, выходные сигналы которого подключены к соответствующи оВмотигил отклон ющей системы 13. Синхронно производитс запуск генератора 9 линейно измен ющегос сигнала , в данном примере - тока, выходной сигнал которого через коммутатор К) подаетс на обмотку горизон-, тгСльного отклонени отклон ющей сисг темы 13,. обеспечива скольжение точечного растра, сформированного на экране ЭЛТ 12 блоком 11 разверток и блоком 7 управлени стробируквдим сигналом , подключенным к модул тору ЭЛТ вдоль строки, в момент совпадени -й точки растра с I-M элементом испытательного теста на выходе блока 3 первичных отсчетов, выполненного в виде порогового элемента, стробируемого сигналом окна i-й зоны, поступгиощим с выхода блока 7 управлени стробирующим сигналом, по вл етс сигнал разрешени записи и в блоке 5 Пс1м ти фиксируетс мгновенное значение линейно измен ющегос тока, вырабатываемого генератором 9. В случае цифрового исполнени блока 5 пам ти его информационный вход подключаетс к выходу генератора 9 через АЦП 18. После окончани обработки всего пол изображени сигнал, поступающий на коммутатор 10 с синхрогенератора 1, переключает генератор 9 с обмотки горизонтального на обмотку вертикального отклонени отклон ющей систекы 13 и цикл обработки пол изображени повтор етс . По окончании подбора и фиксации в блоке 5 пам ти корректирующих поправок по обоим координатам управл ющий сигнал синхрогенератора переводит блок 5 пам ти в режим считывани . Считывание информации производитс параллельно по двум каналам, св занным с формирователем 6 корректируккцих токов горизонтального и вертиксшьного отклонений. Оба канала формировател 6 включают в себ ЦАП 16 и УПТ 17, подключенный непосредственно к обмоткг|м отклон ющей системы 13. Дл упрощени на фиг.2 не показан коммутатор, управл екогй синхрогенератором , обеспечивающий подбор корректирующих поправок отклонени за несколько циклов. Такой коммутатор необходим в р де случаев, когда начальные сн1Шбки системы настолько велики , что взаимна коррел ци отсчетов по разным координатам делает недостаточнЕЯ4 дл коррекции с задгшной точностью один цикл измерени ; определение корректирующих поправок по координате X - определение корректирующих поправок по координате у - коррекци . . в таких случгс х указешный-цикл повтор ют несколько раз. Реализуемый предлагаемой -систеной алгоритм отличаетс от известных тем, что процесс поиска корректирующих поправок дл каждой аоны пол изображени заключаетс в простой фиксации искомого значени тока по сигналу порогового обнаружител , по вл ю-щемус в момент совпадени проекции подсвеченной апертуры на плоскости испытательного теста с одним из его элементов, отличающимс от всего пол изображени оптической плотностью.The invention relates to a television (TV) measurement technique and can be used in a TV analysis and image processing technique, if necessary, to solve problems of an automated correction of the coordinate distortions of an image sensor containing a cathode ray tube (CRT). As a rule, the correction is preceded by the so-called calibration. consisting in determining the deviation error matrix, measured in (n g points of the image field). Based on the obtained deviation error matrix, processing (processing on an electronic computer (computer) or circuit methods) forms a matrix of corrective currents of dimension (m lp) which makes it possible to form the interpolating function of the correction signal by known methods. The dimension of the matrix depends on the required calibration accuracy and subsequent correction, as well as on the magnitude of the maximum errors when Calibration of coordinate coordinates of an image sensor containing a translucent CRT consists in measuring the coordinates of elements of a special test test placed between a CRT and a photodetector. E "and air in a number of existing systems are carried out with automated methods, but with Operator’s automatic correction of raster coordinate distortions used in the ELAS measurement system flax coupled sync generator, isobrichi signal generation unit and nej} Bj94 # dX readout block, connected to computer fl} and 2 .. It is also known a device for automatic correction of coordinate raster definitions used in the MELAS television measuring system, containing a series of connected synchroherators, forming the image signal and the information processing unit. A disadvantage of the known devices is the need for the participation of one of the authors in the correction process, either to ensure the process itself and the measurement of damage, or to maintain the computer. The closest in technical essence to the present invention is a device for the automatic correction of raster coordinate distortions, containing a sequentially connected synchro generator, a signal shaping unit of an isobrgiheni signal, which provides preliminary processing of the input signal. signal, as well as the formation of a two-dimensional function R (x, y) proportional to the brightness or optical density (transparency) of the image, a block of primary samples that performs the operations of converting the two-dimensional function of the image R (X, j into a one-dimensional video signal U (t) , preliminary processing of this signal and the formation of primary samples of the amplitude of this video signal, corresponding to the discrete values of the readout parameters of the aperture, and the correction signal generating unit, the synchronous input of which is connected to the second output of the syn of the generator, and the output - with the correction course of the image forming unit, as well as the unit controlling the strobe signal, the course of which is connected to the third output of the synchro generator, and the output - to the control flow of the primary reports 4. The lack of known distortion. of the invention is an increase in the accuracy of raster coordinate distortion correction. This goal is achieved by the fact that, in an automatic raster distortion correction device containing A single sync generator, an image signal generating unit, a primary sample block and a correction signal generation unit, the sync input of which is connected to the second output of the sync generator, and the output is connected to the correction input of the image signaling unit, as well as the gate signal control unit whose output signal is connected to the third output of the synchronous generator, and the output to the control input of the primary readout unit, an additional control unit for strobe signals was introduced, the input of which is connected to the fourth-stage output a synchronizing generator, and an output with a signal for the input of the block of the image signal, and a generator of linearly varying signal, the input of which is connected to the outputs of the synchro generator, and the output of the control signals of the forming unit of the signal and its foundation and the forkshrrovaniya signal correction . Figure 1 shows the structural scheme of the device; figure 2 - one of the possible variations of the proposed device. The device contains a synchronous generator 1, an image signal forming unit 2, a primary sample unit 3, a correction signal formation unit 4, including ok 5 memory and a correction signal generator 6, a gate signal control unit 7, an additional gate signal control unit 8 and generator 9 a linearly varying signal, wherein the image signal forming unit 2 includes a switch 10, a scan unit 11, a cathode ray tube (CRT) 12, a deflecting system 13, a test object 14 and a photoelectric The on-board converter 15, the driver 6 of the correction signals are made according to a two-channel scheme (for horizontal-and vertical correction signals) and contains two digital-to-digital converters of 1 CAP 16 and two DC amplifiers 17, in this implementation example Ps1m digital unit is used. therefore, an analog-to-digital converter (ADC) is connected at its input 18. The device operates as follows. The introduced generator 9 of a linearly varying signal is controlled by specials and pulses, which are generated by the sync generators. At the output of the generator 9, a saw-tooth signal is formed with a constant component equal to zero. The amplitude of the saw-tooth signal is chosen such that when it is fed to the deflection to the system, the deflection of the electron beam in the screen plane by the distance 11 determined by the ratio "x ,% |., o, where D, (, V are the dimensions of the working part of the CRT screen, respectively, in horizontal X and vertical V directions; T1, and are the number of elements of the test test, respectively, on one line and in one column of an isobrigiken floor. gene A linearly varying signal ator 9 is connected and mediated with a deviating CRT system. The signal strobe control unit 7 consecutively gates (window) for each of the (mxn) areas of the image field that include only one test mark. Below these areas we will call zones The dimensions of the zone are limited from below by the maximum possible coordinate errors of the system in this area, the floor is depicted. Thus, when the coordinate distortions are reached, the percentage of the zone in horizontal, nominal and vertical directions dx. and respectively, the coefficient 2 is due to the fact that regardless of the direction of beam deflection relative to the center of the zone caused by coordinate distortions, it is necessary to ensure that the video signal from the {-th element of the test test enters the strobe (window) of the i-th zone. The minimum allowable dimensions of the zone in the center of the image floor are significantly smaller than the minimum allowable dimensions of the zone at the edges of the image floor. However, to simplify the formulation and solution; The tasks take the same zone size for any area of the image field, namely, the maximals of the minimum allowable djj Tiax I mini (I 1) - the minimum is allowed. min mln are the minimum dimensions of the zone in the horizontal and vertical directions, respectively ;, f and j are integer numbers that define the location of the zone in the image field. .m} J - {l..iHow calculations show, for a wide class of well-known TV measuring systems, this assumption does not significantly affect the value of the maximum attainable accuracy of coordinate coordinate correction, if the number of zones exceeds 30. Signes produced by the gating unit 7 signal, is used for gating the primary sampling unit 3. The additional gating signal control unit provides illumination of the CRT electron beam in the image forming unit at the time points corresponding to These are the geometric centers of the zones passing by the electron beam and can be seen as follows: where v and Vy are the speed of movement of the scanning beam, respectively, in the horizontal and vertical directions. The introduction of an additional gating control unit allows one to reduce the circuit implementation of the primary sample block to a conventional threshold detector, the output of which appears only when the illuminated aperture coincides with the element of the test test. The & 1 INPUT signal of the primary sample block 3 is used as a recording resolution signal in memory block 5, the output of which, after the calibration process is completed, is connected to the CRT system via the correction signal shaper through the correction signal generator. The synchronous generator 1 provides the shaping of control signals for the generator 9 of the linearly varying signal, the strobe signal control unit 8 and the additional strobe signal control unit 8, as well as the generation of the address code supplied to the memory block 5 and the clock pulses, the control unit of the sweep unit 11 included in the image signal forming unit 2. The output signal of the image signal generating unit 2 is supplied to the primary sample unit 3 gated by the zone window signals generated in the gate unit 7 of the gate signal control unit. The output signal of the generator 9 of a linearly varying signal is fed to the image signal conditioning unit 2, as well as to the information input of the memory unit 5, which records the values of the correction signal, the value of which is equal to the instantaneous values of the output signal of the generator 9, corresponding to the times, In which, on the output of the block 3 primary samples, a write enable signal appears. Upon completion of the calibration process, the output signal of the memory block 5 is supplied to the shaper 6 of the correction signals, in which the interpolation function of the correction signals is formed. The output signal of the additional gate signal control unit 8 is supplied to the CRT modulator of the image acquisition unit 2, providing the illumination of the beam at the instants determined by relations (4). . In the example implementation, synchro generator 1 starts the sweep unit 11, the output signals of which are connected to the corresponding deflection system 13. The generator 9 of the linearly varying signal is synchronized, in this example, the current, the output of which through the switch K) is fed to the winding horizontally, the deviation of the deflecting system 13 ,. providing a slip of the dot pattern formed on the screen of the CRT 12 by the sweep unit 11 and the strobe control unit 7 by a signal connected to the CRT modulator along the line at the time of the coincidence of the raster point with the IM element of the test test at the output of the unit 3 primary samples, made in the form the threshold element gated by the window signal of the i-th zone, the output signal of the gate signal control unit 7 appears, the write enable signal appears and the instantaneous value of the linear variable is fixed in unit 5 Ps1m ti The current generated by the generator 9. In the case of the digital execution of the memory block 5, its information input is connected to the output of the generator 9 via the ADC 18. After processing the entire image field, the signal to the switch 10 from the synchronous generator 1 switches the generator 9 from the horizontal winding to the vertical deflection winding of the deflecting system 13 and the image field processing cycle are repeated. Upon completion of the selection and fixation in the memory block 5 of corrective corrections in both coordinates, the control signal of the synchronous generator switches the memory block 5 to the read mode. Information is read in parallel via two channels connected to the shaper 6 of the correction currents of horizontal and vertical deviations. Both channels of the imaging unit 6 include a DAC 16 and TAD 17 connected directly to the winding of the deflecting system 13. For simplicity, Fig. 2 does not show a switch that is controlled by the synchro generator, providing the selection of correction corrections of deviation over several cycles. Such a switch is necessary in a number of cases when the initial fuses of the system are so great that the mutual correlation of readings at different coordinates makes insufficient 4 for correcting with a precise accuracy one measurement cycle; definition of corrective corrections on the X coordinate - definition of corrective corrections on the y coordinate - correction. . in such cases, the reference-cycle is repeated several times. The proposed algorithm proposed by the с system is different from the fact that the process of searching for corrections for each image field aona consists in simply fixing the current value sought by the threshold detector signal, which appears at the moment of coincidence of the projected illuminated aperture on the test plane with one of the its elements differ in optical density from the entire field of the image.
Применение предлагаемой системы позволит сократить врем калибровки с 1 - 2 ч до 15-30 мин и повысить точность коррекции за счет . двойногр стробировани сигнала от испытательного теста . The application of the proposed system will reduce the calibration time from 1 - 2 hours to 15-30 minutes and improve the accuracy of the correction due to. double-gage signal gating from the test test.