SU1573556A1 - Устройство дл измерени координат центров интерференционных полос - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к телевизионной технике. Цель изобретени  - повышение точности измерени  координат. Устройство содержит телевизионную камеру 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок пам ти 3, блоки вычитани  4 и 13, блоки сравнени  5 и 6, элемент ИЛИ 7, D-триггеры 8 и 9, элемент совпадени  10, фазируемый генератор 11, координатный счетчик 12, умножители 14 и 17, сумматоры 15, 18, 20 и 22, двухпортовые регистры 16, 19, 21 и 23 и блок 24 вычислени  координат. Координата центра интерференционной полосы формируетс  в момент обнаружени  минимума сигнала, т.е. установлени  его наличи  в проанализированом интервале. Момент обнаружени  минимума сигнала не соответствует его временному положению. Только после того, как фигура будет полностью проанализирована, формируетс  сигнал, означающий одновременно обнаружение минимума сигнала в заданном интервале времени и окончание анализа фигуры. Устройство позвол ет определить центр т жести сигнала, период которого заранее не известен и может мен тьс  в широких пределах. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к телевизионной технике и может быть использовано при обработке изображений интер- ферограмм в реальном времени дл  осуществлени  юстировки оптических устройств с применением ЭВМ.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  координат.

На фиг.1 представлена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство дл  измерени  координат центров интерференционных полос содержит телевизионную камеру 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)2, блок 3 пам ти, первый блок 4 вычитани , первый 5 и второй 6 блоки сравнени , элемент ИЛИ 7, первый 8 и второй 9 D-триггеры, элемент 10 совпадени , фазируемый генератор 11, координатный счетчик 12, второй блок 13 вычитани , первый умножитель 14, первый сумматор 15, первый

ел

«ч

со

СП СП

о

10

15

регистр 16, второй умножитель 17, второй сумматор 18,второй регистр 19, третий сумматор 20, третий регистр 21 , четвертый сумматор 22, четвертый ре-1 гистр 23 и блок 24 вычислени  координат . Регистры 16, 19, 21 и 23 выполнены ,двухпортовыми.

Устройство работает следующим образом .

С выхода телевизионной камеры 1 сигнал изображени  от интерферограм- мы, представл ющий собой сложное колебание , близкое к синусоидальной фОрме (фиг.2а),поступает на АЦП 2, где преобразуетс  в цифровую форму. С синхро выхода телевизионной камеры 1 на вход синхронизации фазируемого генератора 11 и на вход сброса координатного счетчика 12 поступают 20 cfpo4iibie синхроимпульсы, синхронизирующие работу координатного счетчика с процессом строчной развертки телевизионной камеры 1. Блок 4 вычитани  вычисл ет разность между храни- 25 мым в блоке 3 пам ти и текущим зна- Ч€шием сигнала изображени . При превышении полученной раз-юсти порогового значени  срабатывает блок 5 или 6 сравнени .

Если текущее значение сигнала боль ше предыдущего,зафиксированного в бло ке 3 пам ти значени  на величину порога Р, срабатывает блок 6 сравнени  и сигнал через элемент ИЛИ 7 поступает на управл ющий вход, разреша  запись в него нового значени  (моменты t и

15735564

Регистры 16, 21, 19 и 23 имеют по два информационных входа. Запись информации в регистры происходит синхронно по сигналу с фазируемого генератора 11. Информаци  в соответствующий регистр записываетс  с того или иного входа (порта), в зависимости от управл ющего сигнала, поступающего с выхода блока 5 сравнени .

При последующем анализе сигнала содержимое регистра 21 суммируетс  сумматором 20 с текущим значением выходного сигнала блока 4 вычитани  (фиг.2в) и снова записываетс  в регистр 21. Таким образом, в отсутствие сигнала с блока 5 сравнени  в регистре 21 накапливаетс  дискретный аналог интегральной суммы разностно30

35

t4 на фиг.2). При этом сигнал на выходе блока 3 пам ти принимает значение текущего сигнала, а сигнал на выходе блока 4 вычитани  обращаетс  в нуль, в результате чего исчезает сигнал на выходе блока 6 сравнени  и блок 3 пам .ти переходит в режим хранени . Устройство лее продолжает анализировать сигнал изображении, сравнива  его с новым значением, зафиксированным в блоке 3 пам ти. Если текущее значение сигнала изображени  становитс  меньше зафиксированного на величину порога Р, срабатывает блок 5 сравнени  и в блоке 3 пам ти фиксируетс  новое значение сигнала изображени  аналогично описанному в момент t, (фиг.26). Одновременно, на вторые входы регистров 16 и 21 через соответствующие порты подаетс  код Все нули, что приводит к обнулению этих регистров.

40

го сигнала, начина  с момента t3. Аналогично в регистре 16 накапливаетс  дискретный аналог интегральной СУММЫ произведени  оазностного сигнала на текущую координату. Текуща  координата задаетс  координатным цет чиком 2. К моменту очередного срабатывани  блока 5 сравнени  (момент t.t фиг.2г) в регистрах 21 и 16 записаны величины, характеризующие соответственно площадь и момент фигуры abd (фиг,2а)„ По сигналу с выхода блока 5 з:ш через первые входы (порты) переписываютс  в регистры 23 и 19 соответственно , а регистры 21 и 16 очищаютс  путем записи нулей с второго входа регистров. После этого в регистрах 21 и 16 накопление начинаетс  с нул , а в регистрах. 23 и 19 продолжаетс  накопление разностного сигнала , сдвинутого на величину порога блоком 13 вычитани  Сигнал, накапливаемый з регистрах 23 и 19, показан пунктиром на фиг.2в. В момент времени tj.. в регистрах 23 и 19 оказываютс  д величины, характеризующие соответственно площадь и первый момент фигуры acf (фиг,2а), а в регистрах 21 и 1 б аналогичные характеристики фигуры def. После двух срабатываний блока 5 сравнени  устройство готово к обнаружению экстремума (min) сигнала изображени  и вычислению его

координаты. D-триггеры 8 и 9 устанавti 11

50

55

ливаютс  в состо ние

соответственно при первом и втором срабатывани х блока 5 сравнени , после чего на первом входе блока 10 совпадени  поддерживаетс  высокий уровень. Если встретитс  в сигнале изображени  мини

го сигнала, начина  с момента t3. Аналогично в регистре 16 накапливаетс  дискретный аналог интегральной СУММЫ произведени  оазностного сигнала на текущую координату. Текуща  координата задаетс  координатным цет чиком 2. К моменту очередного срабатывани  блока 5 сравнени  (момент t.t фиг.2г) в регистрах 21 и 16 записаны величины, характеризующие соответственно площадь и момент фигуры abd (фиг,2а)„ По сигналу с выхода блока 5 з:ш через первые входы (порты) переписываютс  в регистры 23 и 19 соответственно , а регистры 21 и 16 очища5

0

ютс  путем записи нулей с второго входа регистров. После этого в регистрах 21 и 16 накопление начинаетс  с нул , а в регистрах. 23 и 19 продолжаетс  накопление разностного сигнала , сдвинутого на величину порога блоком 13 вычитани  Сигнал, накапливаемый з регистрах 23 и 19, показан пунктиром на фиг.2в. В момент времени tj.. в регистрах 23 и 19 оказываютс  величины, характеризующие соответственно площадь и первый момент фигуры acf (фиг,2а), а в регистрах 21 и 1 б аналогичные характеристики фигуры def. После двух срабатываний блока 5 сравнени  устройство готово к обнаружению экстремума (min) сигнала изображени  и вычислению его

координаты. D-триггеры 8 и 9 устанавti 11

0

ливаютс  в состо ние

соответствен

но при первом и втором срабатывани х блока 5 сравнени , после чего на первом входе блока 10 совпадени  поддерживаетс  высокий уровень. Если встретитс  в сигнале изображени  минимум и текущее значение сигнала окажетс  больше зафиксированного на величину порога Р, срабатывает блок 6 сравнени  (момент времени tfe , фиг.2д,е). При этом на выходе блока 10 совпадени  по вл етс  сигнал, указывающий на обнаружение минимума и  вл ющийс  стробирующим дл  блока 24, В этот момент времени в регистрах 19 и 23 содержатс  величины, характеризующие соответственно первый момент и площадь фигуры dfg (фиг.2а). На выходе блока 24, осуществл ющего арифметическую операцию делени , устанавливаетс  координата центра интерференционной полосы, вычисленна  как центр т жести фигуры dfg (фиг.2а) Сигналы с выхода блока 10 совпадени  сбрасывают D-триггер ы 8 и 9 в состо ние О, и цикл анализа изображени  повтор етс .

Таким образом координата центра интерференционной полосы формируетс  в момент обнаружени  минимума сигнала , т.е. установлени  его наличи  в проанализированном интервале. Момент обнаружени  минимума сигнала (момент tr ) не соответствует его временному положению. Только после гого, как фигура dfg будет полностью проанализирована , формируетс  сигнал, означающий одновременно обнаружение минимума сигнала в интервале времени (. и окончание анализа фигуры dfg. Такое построение устройства позвол ет определить центр т жести сигнала, период которого заранее не известен и может мен тьс  в широких пределах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  координат центров-интерференционных полос, содержащее телевизионную камеру, оптический вход которой  вл етс  входом интерференционного изображени , последовательно соединенные блок пам ти , первый блок вычитани , первый блок сравнени , первый и второй D-триггеры, элемент совпадени ,последовательно соединенные фазируемый генератор и координатный счетчик,входы управлени  которых подключены к синхровыходу телевизионной камеры, по следовательно соединенные первый и второй регистры и блок вычислени  координаты, последовательно соединенные второй блок сравнени  и элемент

   5

   0

   5

   ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу блока пам ти, причем вход второго блока сравнени  соединен с входом первого блока сравнени , а выход - с вторым входом блока совпадени , выход первого блока сравнени  соединен с вторым входом элемента ИЛИ, управл ющими входами первого и второQ го регистров и вторым входом второго D-триггера, а выход блока совпадени  соединен с установочными входами первого и второго D-триггеров, второй вход первого D-триггера  вл етс  вхо- .

   5 Дом установки логической единицы, вторые входы первого и второго блоков сравнени   вл ютс  входом порогового сигнала, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности

   0 измерений координат, введены аналого- цифровой преобразователь, вход которого подключен к информационному выходу телевизионной камеры, а выход - к входу блока пам ти и второму входу

   5 первого блока вычитани , последовательно соединенные первый умножитель и первый сумматор, выход и второй вход которого подключены соответственно к первому входу и выходу первого регистд ра, второй умножитель и второй сумматор , выход и второй вход которого подключены соответственно к второму входу и выходу второго регистра, последовательно соединенные третий сумматор, третий и четвертый регистры и четвертый сумматор, выход которого подключен к второму входу четвертого регистра , а также второй блок вычитани , причем выход .-координатного счетчи0 ка подключен к первым входам первого и второго умножителей, выход первого блока вычитани  подключен к второму входу первого умножител  и к первым входам второго блока вычитани  и третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего сигнала, выход второго блока вычитани  подключен к вторым входам второго умножител  и четвертого сумматора, выход первого блока сравнени  подключен к управл ющим входам третьего и четвертого регистровs выход фазируемого генератора подключен к тактовым входам пергого-четвертого регистров, а выход четвертого регистра подключен к второму входу блока вычислени  координаты , вторые входы первого и третьего регистров  вл ютс  входом установки нул , второй вход второго- блока вычи5

   танн  объединен с вторым входом второ- совпадени  подключен к управл ющему го блока сравнени , выход элемента входу блока вычислени  координаты.

   Фиг.1

   fp

   в -р

   г д е

   N Х -v.

   it h

   ts it, Јj Фиг 2

   L