SU1093977A1 - Коррел ционный измеритель скорости движени изображени - Google Patents

Abstract

КОРР-ЕЛЯЦИОННЬЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащий объектив, в фокальной плоскости которого вдоль направлени  движени  изображени  установлен светочувствительный прибор с зар довой св зью, основной и промежуточный выходы которого через усилители подключены к входам блока вычитани , а его управл емый вход соединен с выходом перестраиваемого генератора сдвиговых импульсов, вгьпсод которого подключен к регистратору, а управл емый вход к выходу экстремального регул тора. отличающийс  тем,-что, с целью повьшени  точности и быстродействи , в него введены второй светочувствительный прибор с зар до ,вой св зью, совпадающий по длине с первым, но с другим количеством номинальных.элементов, расположенный в фокальной плоскости объектива вдоль направлени  движени , два дополнительных усилител , блок вьиитани , интегрирующий усилитель, инвертирующий интегрирующий усилитель и сумматор , при этом основной и промежуточHbtii выходы второго светочувствительного прибора с зар довой св зью через дополнительные усилители подключены к выходам второго .блока вычи (Л тани , выходы обоих блоков вычитани  через интегрирующий усилитель и инвертирующий интегрирующий усилитель соединены с входами суммирующего устройства, выход которого подключен к входу экстремального регул тора. о 00 со | а

Description

11 Изобретенпе относитс  к измерител ной технике и может быть использован дл  измерени  скорости движени  изоб ражени  подстилающей поверхности или среды в.фазличных устройствах автома тики, например дл  измерени , скорост изображени  в устройствах компенсаци скоростного смаза при аэрофотосъемке Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  коррел ционный измеритель скорости движени  изображени , содер жащий объектив, в фокальной плоскост которого вдоль направлени  движени  изображени  установлен светочувствительный прибор с зар довой св зью основной и промежуточнь1й выходы которого через усилители подключены к входам блока вычитани , а его управл емый вход соединен с выходом перестраиваемого генератора сдвиговых импульсов, выход которого подключен к регистратору, а управл емьй вход - к выходу экстремально регул тора Г t Недостатками известного устройства  вл ютс  сравнительнс низкие быстро;цейств ё и точность измерени  скорости, обусловленные поиском экстремального значени  коррел ционной функции. Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  измерени  скорости движущейс  поверхности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в коррел ционньй измеритель скорости движени  изображени , содер жащий объектив, в фокальной плоскост которого вдоль направлени  движени  изображени  установлен светочувствительный прибор с зар довой св зью, основной и промежуточный выходы которого через усилители подключены к входам блока вычитани , а его управл емый вход соединен с выходом перестраиваемого генератора сдвиговых импульсов, выход которого подключен регистратору, а управл емый вход к вьрсоду экстремального регул тора, введены второй светочувствительный прибор с зар довой св зью, совпадающий по длине с первым, но с другим количеством нсадинальных элементов, расположенный в фокальной плоскости объектива вдоль направлени  движени  два дополнительных усилител , блок вычитани , интегрирующий усилитель, инвертирующий интегрирующий усилитель и сумматор, при этом основной 7 и промежуточный выходы второго светочувствительного прибора с зар довой св зью через дополнительные усилители подключены к входам второго блока вычитани , выходы обоих блоков вычитани  через интегрирующий усилитель и инвертирующий интегрирующий усилитель соединены с входами сзммирующего устройства, выход которого подключен к входу экстремального регул тора. Выход и отвод от одного из элементов светочувствительного линейного прибора с зар довой св зью через соответствующие усилители воспроизведени  подключены к выходам блока вычитани , а управл ющий вход соединен с выходом того же перестраиваемого генератора сдвиговых импульсов. Выходы блоков вычи ани  подключены к идентичным интегрирующим усилител м , причем один из них выполнен по инвертирующей схеме, выходы которых соединены с соответствующими входами блока суммировани , которьй подключен к последовательной цепи, в которую вход т экстремальный регул тор , генератор сдвиговых импульсов и регистратор скорости. На чертеже показана структурна  схема предлагаемого измерител . Устройство содержит объектив 1, через который оптическое изображение подстилающей поверхности 2 проецируетс  на светочувствительные поверхности линейных приборов 3 и 4 с зар довой св зью (ПЗС) и расположенных вдоль линии движени  изображени . ЛиЙейный ПЗС 3 бостоит из N номинальных элементов. Он предназначен дл  преобразовани  светового потока в электрический сигнал. Номинальный элемент ПЗС с номером i () имеет отвод. Номер этого элемента определ ет световую чувствительность предлагаемого измерител . Отвод не нарушает целостности зар дового пакета. Через усилитель 5 воспроизведени  он соединен с соответствующим входом блока 6 вычитани . Выход линейного ПЗС 3 также подключен через усилитель 7 раздельному входу блока вычитани . Выход блока вычитани  соединен с входом интегрирующего усилител  8. Схема, содержаща  линейный ПЗС 4, усилители 9 и 10 воспроизведени , блок 11 вычитани  и инвертирующий интегрирующий усилитель 12, подобна первой. Отличие лишь в том, что линейный ПЗС 4 при равной общей длине с линейным ПЗС 3 содержит N2 номинальных элементов (N 2 N) и отвод сделан от номинального элемент с номером i 2 (1 i 2 Ь1ход интегрирующего усилител  8 и выход инвертирующего интегрирующего усили ,тел  12 соединены с соответствующими входами блока 13 суммировани  выход которого подключен к входу экстремального регул тора 14, выход которого подключен к управл ющему входу генератора 15 сдвиговых импульсов, предназначенного дл  продвижени  зар довых пакетов вдоль линейного ПЗС. Один из выходов генератора 15 сдвиговых импульсов подключен к входам линейных ПЗС, а второй - к входу регистратора 16 скорости. Регистрато скорости предназначен дл  определени по частоте следовани  зар довых паке тов величины скорости оптического изображени . Устройство работает следующим . Изображение подстилающей поверхности 2 объективом 1 проецируетс  на светочувствительные поверхности линейныхШЗС 3 и 4. Направление движени  изображени  в фокальной плоскости объектива совпадает с нап равлением движени  зар довых пакетов в линейных ПЗС. Очевидно, что на выходах линейных приборов с зар дово св зью сигнал будет максимальным в том случае, если скорость продвижени зар довых пакетов равна скорости дви жени  изображени  по светочувствительной поверхности линейного ПЗС, Так как размеры  чеек вдоль направлени  движени  у линейных приборов с зар довой св зью различны, следовательно скорости движени  изображени , соответствующие максимальному . сигналу на выходе прибора с зар дово св зью, при равенстве частот следовани  сдвиговых импульсов также будут различными. Частоту следовани  сдвиговых импульсов определ ет генератор 15 сдвиговых импульсов, выход которого подключен к входам обоих линейных ПЗС. Эта частота задаетс  такой, чтобы рассогласование между скоростью движени  изображени  и скорост ми продвижени  зар довых пакетов было равным. При увеличении скорости движени  изображени  из-за увеличени  скоростного смаза напр жени  на выходе и отводе линейного ПЗС 4 будут меньше отличатьс  один от другого и амплитуда шумоподобного сигнала на выходе блока 11 вычитани  уменьшитс . Одновременно скоростной смаз у линейного ПЗС 3 уменьшитс , напр жение на выходе увеличитс  и будет больше отличатьс  от напр жени  на отводе, при этом амплитуда сигнал а на выходе блока 6 вычитани  увеличитс . При уменьшении скорости движени  изображени  соответственно амплитуда сигнала на выходе блока 11 . вычитани  увеличитс , а на выходе блока 6 вычитани  - уменьшитс . Интегрирующие усилители 8 и 12 усредн ют и усиливак т до определенной величины шумоподобные дискретные сигналы, поступающие на их входы. При рабенстве рассогласовани  в скорости движени  оптического изображени  вдоль светочувствительных слоев приборов с зар довой св зью .и ско| ест 1йй продвижени  зар довых naKeToiSj подобрав соответствующие коэффициенты .усилени , можно добитьс  того, что на выходах интегрирующих усилителей будут равные по величине сигналы. После сложени  этих сигналов в блоке 13 суммировани  на его выходе сигнал отсутствует. При увеличении или уменьшении скорости движени  изображени  на выходе одного из интегрирующих усилителей сигнал увеличитс , на выходе другого - уменьшитс . Следовательно , напр жение на входе блока суммировани  отлично от нул . Экстремальный регул тор 14 так управл ет частотой следовани  сдвиговых импульсов генератора, что сигнал на выходе блока суммировани  рав- н етс  нулю.: Введение в конструкцию дополнительных блоков и устранение счетчиков и логических схем позвол ет получить дифференциальный коррел ционный измеритель скорости изображени , обеспечивающий выход системы в область экстремума без поисковых колебаний. Кроме того,.. разностна  xapaiKTepHCTHr ка в области равновеси  системы

510939774

значительно большую крутизну, чем мума, что определ ет точность и повыхарактеристика на входе регистратора шенную чувствительность системы к в предыдущей схеме в области экстре- входным сигналам.

.Т

I I ITT

1 {1 L.

I I щ J

1ШД1ШЬ

13

Claims (1)

1. КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащий объектив, в фокальной плоскости которого вдоль направления движения изображения установлен светочувствительный прибор с зарядовой связью, основной и промежуточный выходы которого через усилители подключены к входам блока вычитания, а его управляемый вход соединен с выходом перестраиваемого генератора сдвиговых импульсов, Выход которого подключен к регистратору, а управляемый вход к выходу экстремального регулятора, о т л и ч ающий с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены второй светочувствительный прибор с зарядовой связью, совпадающий по длине с первым, но с другим количеством номинальных, элементов, расположенный в фокальной плоскости объектива вдоль направления движения, два дополнительных усилителя, блок вычитания, интегрирующий усилитель, инвертирующий интегрирующий усилитель и сумматор, при этом основной и промежуточ ный выходы второго светочувствительного прибора с зарядовой связью через дополнительные усилители подключены к выходам второго .блока вычитания, выходы обоих блоков вычитания через интегрирующий усилитель и инвертирующий интегрирующий усилитель соединены с входами суммирующего устройства, выход которого подключен к входу экстремального регулятора.

   „SU „.,1093977