SU1737754A1 - Устройство дл измерени координат объекта - Google Patents

Description

та Y, вторые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входам генератора строба, причем, первые выходы  вл ютс  соответственно выходами X и Y устройства. Устройство работает следующим образом. С выходов передающей ТВ камеры в устройство поступают полный (составной ) видеосигнал, используемый дл  отображени  объекта на экране ВКУ, а также строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (соответственно, ССИ и КСИ). Синхроимпульсы (ССИ и КСИ) задерживаютс  по времени соответственно первым и вторым элементами задержки, представл ющими собой ждущие мультивибраторы. Генераторы вертикальной и горизонтальной линий перекрести  запускаютс  соответственно задержанными строчным и кадровым синхроимпульсами. Положение вертикальной и горизонтальной линий перекрести  устанавливаетс  путем регулировки задержки синхроимпульсов. Изображение перекресги  выводитс  на ВКУ. Данные о положении объекта определ ютс  за счет прив зки видеосигнала к координатам растра путем измерени  промежутка времени между началом каждого кадра и каждой строки и началом видеоимпульса . Эта прив зка по X и по Y осуществл етс  соответствующей схемой выделени  координат X или Y. При этом, на выходных элементах X и Y фиксируетс  временной интервал между соответствующим синхроимпульсом и обработанным видеоимпульсом объекта. Блок обработки видео- информации осуществл ет усиление видеосигнала, устранение нежелательных фоновых сигналов, пороговую обработку видеосигнала . Генератор строба вырабатываетбланкирующиеимпульсы , синхронизированные с видеосигналом, что позвол ет исключить ложные объекты. Таким образом на выходе устройства выраба- тываютс  сигналы, характеризующие положение объекта на ТВ-растре, другими словами ТВ-координаты X и Y объекта. Это устройство без дополнительной информации , например, о дальности объекта, не позвол ет определить его пространственные координаты. Дл  решени  поставленной задачи можно использовать два таких устройства , разнес  ТВ-камеры в пространстве и направив на объект. Полученные при этом ТВ-координаты объекта могут быть использованы дл  вычислени  его пространственных координат. При этом, нужно знать положение ТВ-камер в заданной пр моугольной системе координат, направленных их оптических осей в пространстве, ТВ-координаты центра проектировани ,

угол наклона фотокатода и фокусное рассто ние ТВ-камер. Погрешности в определении указанных выше параметров, так же как нелинейность телевизионного тракта пре5 образовани  изображени , оказывают существенное вли ние на точность вычислени  пространственных координат объекта и могут быть скомпенсированы только при эффективном использовании ин10 формации о пространственных реперах. Однако , в известном устройстве отсутствует прив зка к реперам и компенсаци  нелинейных координатных искажений ТВ-тракта , что приводит к низкой точности

15 измерени  координат объекта.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  координат объекта, которое содержит две ТВ-камеры, выход видеосигнала каждой из которых подключен соответственно к первому и второму

0 входам ВКУ, блок вычислени  пространственных координат объекта и датчик импульсов , выход которого соединен с первым входом блока измерени  ТВ-координат объекта . Здесь произведено укрупнение бло5 ков, так селектор импульсов, счетчики импульсов и блок управлени  объединены в блок измерени  ТВ-координат объекта, а блоки пам ти и вычислительный блок объединены в блок вычислени  пространствен0 ных координат объекта. Данное устройство работает следующим образом. В устройстве использованы две ТВ-камеры, направленные на объект. В процессе сканировани  изображени  объекта с выходов каждой из

5 ТВ-камер на соответствующие входы ВКУ поступают видеосигналы (ВС), которые позвол ют наблюдать исследуемые изображени . Дл  визуальной ориентации в этих изображени х формируетс  пространст0 венна  решетка. Ее формирование происходит с помощью сигналов подсвета, поступающих с соответствующих выходов датчика импульсов. Измерение ТВ-координат объекта производитс  соответствую5 щим блоком путем совмещени  измерительной метки сначала с точкой начала отсчета, а затем с изображением объекта . Эти метки соответствуют командным импульсам вырабатываемым блоком управ50 лени , вход щим в блок измерени  ТВ-коор- динат объекта. Командные импульсы получают путем задержки КСИ и ССИ в блоке управлени . Командные импульсы управ- л ют селектором импульсов, на вход

5 которого поступает видеосигнал пространственной решетки. Счетчики импульсов под- считываютчислоимпульсов соответствующей последовательности в промежутках между командными импульсами и выдают ТВ-координаты X, Y, Z объекта, Блок вычислени  пространственных координат объекта, состо щий, например, из трех блоков пам ти, умножает ТВ-координаты объекта на соответствующие коэффициенты , что необходимо при переходе к пространственным координатам объекта.

Существенным недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность измерени  пространственных координат объекта . Это обусловлено тем, что определение ТВ-координат объекта путем подсчета числа импульсов решетки, либо других аналогичных тактовых импульсов не устран ет вли ни  геометрических искажений, имеющих место в тракте преобразовани  изображени , а данные искажени  на краю экрана могут составл ть 15-20% от размера экрана . Таким образом, масштабный коэффициент , на который домножаютс  ТВ-координаты, должен измен тьс  нелинейным образом, при переходе от измерений в центре экрана к его кра м. Такое изменение масштабного коэффициента в прототипе не реализовано, что существенно понижает точность измерени  пространственных координат объекта. С другой стороны, измерительна  решетка должна определ тьс  относительным расположением ТВ-камер, направлением их оптических осей, поворотами фотокатодов относительно заданной системы координат и при известном математическом законе ее формировани  должна быть прив зана к центрам правого и левого изображений. Отсутствие такого рода прив зок в прототипе дополнительно понижает точность измерени  пространственных координат объекта. Кроме того, в прототипе невозможно использовать пространственные реперы , расположенные за зоной измерений, например такие, которые видны одной ТВ- камерой и не видны другой. Это существенно ограничивает набор реперов и не позвол ет с их попомщью уточн ть ТВ-координаты объекта. Таким образом, прототип обеспечивает невысокую точность измерени  координат объекта.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  координат объекта.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в устройство, содержащее две ТВ- камеры, первые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами видеоконтрольного устройства (ВКУ), блок вычислени  пространственных координат объекта и датчик импульсов, выход которого соединен с первым входом блока измерени  ТВ координат объекта, введены по отношению к прототипу два идентичных

канала поиска поправок, блок сумматоров, коммутатор, первые четыре входа которого соединены с четырьм  выходами блока сумматоров , а три выхода - соединены с трем 

входами блока вычислени  пространственных координат объекта, три выхода которого  вл ютс  выходами устройства дл  измерени  координат объекта, блок выбора данных, выход которого соединен соответ0 ственно с п тым входом коммутатора и четвертым входом блока вычислени  пространственных координат объекта и элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выхо5 дами первого и второго каналов поиска поправок , вторые выходы которых соединены с первым и вторым входами блока выбора данных, третий и четвертый входы которого соединены с третьим и четвертым выходами

0 первого канала поиска поправок, п тый и шестой входы соединены с третьим и четвертым выходами второго канала поиска по- правок, а седьмой вход блока выбора данных соединен с первыми входами каж5 дого канала поиска поправок и с первым выходом блока измерени  ТВ-координат объекта, второй и третий выходы которого соединены с третьим и четвертым входами ВКУ, четвертый и п тый выходы соединены

0 с вторым и третьим входами первого канала поиска поправок и первым и вторым входами блока сумматоров, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим входами второго канала поиска поправок

5 и шестым и седьмым выходами блока измерени  ТВ координат объекта, второй, третий , четвертый, п тый и шестой входы которого соединены соответственно со вторым выходом датчика импульсов, вторым и

0 третьим выходами первой ТВ-камеры, и вторым и третьим выходами второй ТВ-камеры , второй выход которой соединен также с первым входом датчика импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом

5 второй ТВ-камеры, а также п тый и шестой выходы первого канала поиска поправок соединены соответственно с п тым и шестым входами блока сумматоров, седьмой и восьмой входы которого соединены с п тым

0 и шестым выходами второго канала поиска поправок, п тый и шестой входы блока вычислени  пространственных координат объекта соединены соответственно с. выходом элемента И и первым выходом блока изме5 рени  ТВ-координат объекта, при этом каждый канал поиска поправок содержит блок центровки начала отсчета, первый и второй входы которого  вл ютс  вторым и третьим входами канала поиска поправок, первый выход соединен с первыми входами дешифратора периферийного пол  и блока симметричного размножени  координатных сигналов, второй вход которого соединен с вторым выходом блока центровки начала отсчета и вторым входом дешифратора периферийного пол , выход которого  вл етс  вторым выходом канала поиска поправок и соединен с первыми входами логического блока и блока пам ти координат реперов, второй вход которого соединен с вторым входом логического блока, первым входом блока пам ти поправок и выходом компаратора , первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока симметричного размножени  координатных сигналов и первым выходом блока пам ти координат реперов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока пам ти поправок и первым входом блока задачи вида симметрии , второй вход которого  вл ете   первым входом канала поиска поправок и соединен с третьими входами блока пам ти координат реперов, блока пам ти поправок и логического блока, четвертый вход которого  вл етс  четвертым выходом канала поиска поправок и соединен с четвертым входом блока пам ти координат реперов и первым выходом блока задачи вида симметрии, второй вход которого  вл етс  третьим выходом канала поиска поправок и соединен с п тым входом блока пам ти координат реперов , третий выход блока задачи вида симметрии соединен с третьим входом блока симметричного размножени  координатных сигналов, а первый и второй выходы блока пам ти поправок  вл ютс  п тым и шестым выходами канала поиска поправок, первым выходом которого  вл етс  выход логического блока. Дл  устранени  недостатков , присущих прототипу, в предлагаемом устройстве осуществл етс  поиск поправок дл  ТВ-координат объектов, расположенных вне центральной зоны растра при жесткой прив зке к пространственным реперам. Дл  этого в каждый канал поиска поправок устройства введены блок центровки начала отсчета, дешифратор периферийного пол , компаратор, блок пам ти поправок, блок пам ти координат реперов и соответствующие св зи между этими блоками в каждом из каналов и другими блоками устройства. При нахождении изображени  объекта (его характерной точки) в периферийной зоне растра, когда требуетс  корректировка ТВ-координат, в компараторе осуществл етс  сравнение ТВ-координат реперов с ТВ-координатами объекта, если разность между значени ми этих координат по оси х и по оси у меньше заданной, то блок

пам ти поправок выдает их на первый и второй выходы, что приводит к корректировке ТВ-координат объекта блоком сумматоров . Жестка  прив зка значений поправок к

пространственным координатам X, Y, Z реперов периферийной зоны растра осуществл етс  таким образом, что при известных калибровочных коэффициентах dj, bi, ск d|, где i 1,3, по выражени м дл  центрального

проектировани 

ai X + bi Y +ciZ + di

х

у .

аз X + Ьз Y + сз Z -f da

32 X + D2 Y + C2 Z + d2

аз X + Ьз Y + сз Z + d3(1)

вычисл ют телевизионные координаты реперов , и разность между измеренными и вычисленными ТВ-координатами дл  каждого из реперов записывают с заданной последовательности в блок пам ти поправок.

Предлагаемое устройство может использовать реперы, наход щиес  вне зоны измерени , что приводит к увеличению числа используемых реперов. Те же самые калибровочные коэффициенты используютс  затем блоком вычислени  пространственных координат объекта, что при уточнении ТВ- координат обеспечивает высокую точность вычислений в заданной пр моугольной системе координат. Введение в устройство блока симметричного размножени  координатных сигналов и блока задачи вида симметрии и соответствующих св зей позвол ет при известном характере геометрических искажений ввести поправки к ТВ

координатам, если симметрично

изображению объекта в заданной окрестности присутствует изображение репера. Така  процедура, выполн ема  устройством, равносильна введению дополнительных реперов . Использование в предлагаемом устройстве блока выбора данных совместно с коммутатором и соответствующими св з ми позвол ет выбирать их четырех ТВ-коор- динат объекта, поступающих с двух

ТВ-камер, три необходимые дл  расчета кода координат в зависимости от того, произошло ли уточнение ТВ-координаты объекта первым или вторым каналом и от степени достоверности поправки, то есть от

того какой репер основной или дополнительный использован при введении поправки . Таким образом, введение поправок дл  телевизионных координат, периферийной зоны растра при жесткой прив зке к пространственным реперам значений поправок , использование реперов, наход щихс  вне зоны изменений, имитаци  реперов при симметричном размножении координатных сигналов, выбор трех более точных координатных сигналов из двух пар сигналов ТВ- координат объекта привод т к повышению точности устройства.

На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  измерени  координат объекта.

Устройство дл  измерени  координат объекта содержит датчик 1 импульсов, первую и вторую ТВ-камеры 2 и 3, первый и второй каналы 4.1 и 4.2 поиска поправок, каждый из которых содержит компаратор 5 блок 6 пам ти поправок, дешифратор 7 периферийного пол , логический блок 8, блок 9 симметричного размножени  координатных сигналов, блок 10 пам ти координат реперов, блок 11 центровки начала отсчета и блок 12 задачи вида симметрии, а также элемент 13 И, блок 14 измерени  ТВ-координат объекта, видеоконтрольное устройство (В КУ) 15, блок 16 выбора данных, блок 17 сумматоров, коммутатор 18 и блок 19 вычислени  пространственных координат объекта . При этом, первые выходы ТВ-камер 2 и 3 соединены соответственно с первым и вторым входами ВКУ 15, выход датчика 1 соединен с первым входом блока 14.. первые четыре входа коммутатора 18 соединены с четырьм  выходами блока 17, а три выхода соединены с трем  входами блока 19, три выхода которого  вл ютс  выходами устройства дл  измерени  координат объекта; выход блока 16 соединен соответственно с п тым входом коммутатора 18 и четвертым входом блока 19. Первый и второй входы элемента И 13 соединены соответственно с первыми выходами каналов 4.1 и 4.2, вторые выходы которых соединены с первым и вторым входом блока 16, третий и четвертый входы которого соединены с третьим и четвертым выходами канала 4.1, п тый и шестой входы соединены с третьим и четвертым выходами канала 4.2, а седьмой вход блока 16 соединен с первыми входами каждого канал 4.1 и 4.2 и с первым выходом блока 14, второй и третий выходы которого соединены с третьим и четвертым входами ВКУ 15, четвертый и п тый выходы соединены с вторым и третьим входами канала 4.1 и первым и вторым входами блока 17, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим входами канала 4.2 и шестым и седьмым выходами блока 14, второй, третий , четвертый, п тый и шестой входы которого соединены соответственно с вторым выходом датчика 1, вторым и третьим выходами первой ТВ-камеры 2, и вторым и третьим выходами второй ТВ-камеры 3, второй выход которой соединен также с первым входом датчика 1, второй вход которого соединен с вторым выходом второй ТВ-камеры 3, а также п тый и шестой выходы канала 4.1 соединены соответственно с п тым и шестым входами блока 17, седьмой и восьмой входы которого соединены с п тым

и шестым выходами канала 4.2, п тый и шестой входы блока 19 соединены соответственно с выходом элемента И 13 и первым выходом блока 14. Первый и второй входы блока 11  вл ютс  вторым и третьим входа0 ми дл  каждого канала 4 поиска поправок, причем первый выход блока 11 соединен с первыми входами дешифратора 7 и блока 9, второй вход которого соединен с вторым выходом блока 11 и вторым входом дешиф5 ратора 7, выход которого  вл етс  вторым выходом канала 4 и соединен с первыми входами блока 8 и блока 10, второй вход которого соединен с вторым входом блока 8, первым входом блока б и выходом компа0 ратора 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 9 и первым выходом блока 10, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока 6 и первым

5 входом блока 12, второй вход которого  вл етс  первым входом канала 4 и соединен с третьими входами блоков 6, 8 и 10. Четвертый вход блока 8  вл етс  четвертым выходом канала 4 и соединен с четвертым

0 входом блока 10 и первым выходом блока 12, второй выход которого  вл етс  третьим выходом канала 4 и соединен с п тым входом блока 10, третий выход блока 12 соединен с третьим входом блока 9, а первый и

5 второй выходы блока 6  вл ютс  п тым и шестым выходами канала 4, первым выходом которого  вл етс  выход блока 8.

Устройство работает следующим образом . Дл  измерени  пространственных ко0 ординат объекта в пр моугольной системе координат в устройстве использованы две направленные на объект и откалиброван- ные ТВ-камеры 2 и 3. В процессе сканировани  изображени  объекта с выходов

5 каждой из ТВ-камер 2 и 3 в устройство поступает видеосигнал (ВС), а также кадровые и строчные синхроимпульсы (КСИ и ССИ). ССИ используютс  датчиком 1 импульсов дл  запуска двух генераторов тактовых им0 пульсов (ТИ), формирующих две последовательности импульсов с частотой 12,5 МГц кажда . ТИ, ССИ и КСИ используютс  блоком 14 измерени  ТВ-координат объекта дл  синхронного формировани  импульсов

5 подсвета перекрестий на экранах ВКУ каждого из каналов наблюдени  за объектом. Импульсы подсвета поступают на соответствующие видеовыходы двух ВКУ видеокон- трольного блока 15. Управление положением перекрестий на ТВ-изображении осуществл етс  путем измерени  времени задержки импульсов подсвета перекрести  в каждой строке по отношению к ССИ и в каждом кадре по отношению к КСИ. Блок 14 оценивает эти задержки в цифро- вом виде, подсчитыва  соответственно число ТИ от начала строки до вертикальной линии перекрести  и число ССИ от начала кадра до горизонтальной линии перекрести , и выдает их в виде дев ти разр дных двоичных кодов на сигнальные выходы блока 14. Перекрести  устанавливаютс  операторами в точках изображени , соответствующих характерной точке объекта наблюдени , пространственные коорди- наты которой следует вычислить. После совмещени  перекрестий с объектом наблюдени , на первом выходе блока 14 формируетс  сигнал логической 1, который устанавливает блоки устройства в исходное состо ние. Коды ТВ-координат с четырех сигнальных выходов блока 14 поступают одновременно соответственно на входы блоков 11 центровки начала отсчета каналов 4.1 и 4.2 поиска поправок. Блоки 11 осуще- ствл ют пересчет телевизионных координат центров перекрестий относительно центра ТВ-растра, который определ етс , например, путем совмещени  перекрестий с центрами экранов ВКУ. Если х и у-исход- ные ТВ-координаты, хц и уц - координаты центра в исходной системе отсчета, то после пересчета получаем новые координаты изображений характерной точки х1 х - хц и у уц-у. В блоке 11 отрицательные значени  хц и уц записаны в дополнительном коде, и операци  вычитани  заменена на сложение с дальнейшим преобразованием чисел в пр мой код и инвертированием знакового разр да координаты у. Пересчитанные та- ким образом ТВ-коорди.наты анализируютс  дешифратором 7 периферийного пол  на предмет выхода изображени  объекта за пределы центральной зоны. Внутри центральной зоны погрешность измерени  ТВ- координат считаетс  допустимой. Вне зоны необходимо уточнить координаты, т.е. внести поправку. В этом случае на выходе дешифратора 7 формируетс  сигнал логической Г, который инициирует поиск ближайшего репера и введение поправки, существенно повышающей точность вычислени  пространственных координат объекта . Однако набор реперов может оказатьс  недостаточным, поэтому в устройство вве- дены блоки 9 и 12, которые, не измен   бибилиотеки реперов, преобразуют координатные сигналы таким образом, что имитируют дополнительные (искусственные) реперы. Дл  этого координатные сигналы

проход т через блок 9, в котором по командам с блока 12 задачи вида симметрии возможно изменение знакового разр да какой-либо или обоих координат. В исходном состо нии на сигнальном выходе блока 16 вырабатываетс  двухразр дный двоичный сигнал 00. При этом координатные сигналы проход т блок 9 без изменений и в виде одного 18-разр дного слова поступают на компаратор 5. В компараторе 5 происходит вычитание соответственно координатных сигналов х и у и ТВ-координат реперов, которые хран тс  в блоке 10 в дополнительном коде и поступают на второй вход компаратора 5. Использование дополнительного кода позвол ет выполнить операцию вычитани  с помощью сумматоров . Сравнение кодов ТВ-координат происходит с заданным допуском, реализованным отключением соответствующих выходов сумматоров. Таким образом, в устройстве имеетс  возможность мен ть размеры окрестности изображени  объекта внутри которой поправка, соответствующа  ближайшему реперу, обеспечивает требу- мую точность вычислени  пространственных координат объекта. Если рассто ние между объектом и репером меньше заданного то старшие разр ды разности их ТВ-координат обращаютс  в ноль и на выходе компаратора 5 по вл етс  сигнал логической 1. По этому сигналу блок 10 прекращает перебор библиотеки реперов, адрес найденного ближайшего репера записываетс  в регистре блока 6 и из ПЗУ блока б на его первый и второй выходы выдаютс  в дополнительном коде значени  поправок, соответствующие данному реперу. Вычисление значений поправок осуществл етс  на этапе калибровки устройства. В основу калибровки положены выражени  дл  центрального проектировани  преобразовани  (1). Тогда по известным пространственным координатам X, Y| Z шести реперов и их ТВ-координатам х, у определены коэффициенты ai, bi, ci, di, da , 02 , С2, d2, аз, Ьз, сз, da преобразовани . Дл  сведени  к минимуму погрешности вычислени  пространственных координат объекта данные шесть реперов выбираютс  так, чтобы их-изображени  находились в центральной зоне ТВ-растров первой и второй ТВ-камер. Дл  остальных реперов, ТВ-координаты которых наход тс  вне заданной центральной зоны, в соответствии с (1) по их пространственным координатам вычисл ют ТВ-координаты и разность между измеренными и вычисленными ТВ-координатами дл  каждого из реперов записывают в заданной последовательности в дополнительном коде в блоке 6 первого и второго каналов поиска поправок. В той же последовательности в дополнительном коде в запоминающее устройство блоков 10 первого и второго каналов записываютс  измеренные ТВ-координаты периферийных реперов. Таким образом, обеспечиваетс  жестка  прив зка ТВ-координат изображени  объекта к пространственным координатам реперов. В том случае, когда поблизости от изображени  объекта не оказалось соответствующего репера, блок 10 по завершении перебора библиотеки реперов выдает на управл ющем выходе сигнал логической 1, что указывает блоку 12 на необходимость формировани  других управл ющих сигналов и сигналов перезапуска дл  повторных проходов библиотеки реперов. Сигналы перезапуска формируютс  на втором выходе блока 12 с началом формировани  очередного кода. Любой код из предлагаемого набора может быть исключен по желанию оператора переключением режимов блока 12. Также предусмотрена возможность управлени  прекращением поиска реперов после формировани  лбюго из кодов. Каждый из кодов , формируемый на выходе блока 12, соответствует тому или иному симметричному перемещению объекта на поле изображени . При сигнале 0, 1 осуществл етс  преобразование относительно оси х-ов. При сигнале -1,0- относительно оси у-ов. При сигнале 1, 1 осуществл етс  симметричное перемещение изображени  характерной точки по диагонали относительно центра экрана. Такое преобразование позвол ет уточнить ТВ-координаты точек, около которых не обнаружено реперов, учитыва  симметричный характер геометрических искажений ТВ-растра. Так, если известен тип искажений, то блок 12 вида симметрии сформирует необходимую последовательность управл ющих сигналов. Подушкообразные , и бочкообразные искажени  требуют двух проходов библиотеки реперов при кодах 01 и 10. Трапецеидальные искажени  прохода при коде 10 (симметри  относительно оси у-ов). При S-образных искажени х будет сформирован код 11. Если после рассмотренных выше проходов библиотеки реперов не обнаружен ближайший , то на первом выходе блока 12 формируетс  сигнал логической 1. Поправки, сформированные на выходах блока 6, поступают из каналов 4.1 и 4.2 поиска поправок соответственно на выходы блока 17 сумматоров , где вычитаютс  из измеренных ТВ- координат объекта. Откорректированные таким образом ТВ-координаты объекта могут быть использованы дл  вычислени  пространственных координат объекта в соответствии с выражени ми

где Dx

. D 1 Y D D

(di-xi) (bi-baxi) (ci-csxi)

Dy

(d2-yi) (Ь2-ЬЗУ1) (С2-СЗУ1)

(d i-x2) (b i-br3x2) (c -i-cW) (a 1-33x1) (di-xi) (ci-csxi) (аразу) (d2-yi) (c2-C3yi)

(a l-33X2) () (С 1-СЗХ2)

(a 1-33x1) (b2-baxi) (d2-xi) (а2-азу2) (Ь2-ЬзУ1) (d2-yi) Dz (aWaxz) (b l-bWO (dVx2) 5 (31-33x1) (bi-bsxi) (ci-csxi)

n (Э2-азУ1) (Ь2-ЬЗУ,1) (С2-СЗУ1)

(a i-aT3X2) (b i-b 3X2) (cVc sx Однако, как видно из данных выражений , поступающа  информаци  избыточна.

0 Выбор в устройстве из четырех ТВ-координатных сигналов трех необходимых дл  расчета пространственных координат объекта , осуществл етс  коммутатором 18 и блоком 16 выбора данных с учетом резуль5 татов поиска ближайшего репера или пере- ключэтел ми блока 16 по желанию оператора. Дл  этого на входы блока 16 каналов 4.1 и 4.2 подаютс  сигналы с выхода дешифраторов 7 и с первого и второго выхо0 дов блока 12. Блок 16 запоминает эти сигналы и декодирует их таким образом, что отдаетс  предпочтение координатным сигналам той ТВ-камеры, у которой соответст- венно с трем , парами управл ющих

5 сигналов изображение объекта находитс  в центральной зоне растра; при поиске реперов удалось обойтись без использовани  искусственных реперов; был найден репер и введена поправка. Коммутатор 18 в соот0 ветстви с управл ющим сигналом 16 пропускает два координатных сигнала от той камеры, которой отдаетс  предпочтение, и один от другой камеры. Кроме того, этот двухразр дный сигнал поступает на четвер5 тый вход блока 19 вычислени  пространственных координат объекта, что измен ет алгоритм вычислени  координат в соответствии с набором исходных сигнале. Блок 19 представл ет собой специализированный

0 вычислитель, например, микропрограммный автомат, который устанавливаетс  в исходное состо ние и запускаетс  управл ющим сигналом с первого выхоа блока 14. После запуска блок переходит в

5 режим ожидани  запроса на выполнение вычислительной программы. Этот запрос поступает на п тый вход блока 19с выхода элемента И 13, когда завершаетс  работа каналов 4.1 и 4.2. Это происходит в том

случае, если на выходе логических блоков 8 обоих каналов вырабатываютс  сигналы логической 1, что соответствует поступлению на соответствующие входы этих блоков либо сигнала логического О с выхода дешифратора 7, либо сигнала сравнени  с выхода компаратора 5, либо сигнала завершени  поиска реперов с второго выхода блока 12. По завершению выполнени  расчетной программы, блок 19 выдает на свои выходы значени  пространственных координат объекта X, Y, Z. В результате рассмотренной обработки сигналов изображени  благодар  введению поправок дл  ТВ-координат периферийной зоны растра при жесткой прив зке к пространственным реперам, возможности использовани  дополнительных реперов, наход щихс  вне зоны измерений, симметричному размножению координатных сигналов, что равносильно введению дополнительных реперов, выбору трех более точных координатных сигналов из двух пар сигналов ТВ-координат объекта в устройстве повышена точность вычислени  пространственных координат объекта.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  координат объекта, содержащее две телевизионные камеры, первые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами видеоконтрольного устройства (ВКУ), блок вычислени  пространственных координат объекта и датчик импульсов, выход которого соединен с первым входом блока измерени  телевизионных координат объекта, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  координат объекта, в него введены два идентичных канала поиска поправок, блок сумматоров, коммутатор , первые четыре входа которого соединены с четырьм  выходами блока сумматоров , а три выхода соединены с трем  входами блока вычислени  пространственных координат объекта, три выхода которого  вл ютс  выходами устройства дл  измерени  координат объекта, блок выбора данных, выход которого соединен соответственно с п тым входом коммутатора и чет- вертым входом блока вычислени  пространственных координат объекта, и элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго каналов поиска поправок , вторые выходы которых соединены с первым и вторым входами блока выбора данных, третий и четвертый входы которого соединены с третьим и четвертым выходами первого канала поиска поправок, п тый и шестой входы соединены с третьим и четвертым выходами второго канала поиска поправок , а седьмой вход блока выбора данных соединен с первыми входами каждого канала поиска поправок и с первым выходом блока измерени  телевизионных координат объекта, второй и третий выходы которого соединены с третьим и четвертым входами ВКУ, четвертый и п тый выходы соединены с вторым и третьим входами пер0 вого канала поиска поправок и первым и вторым входами блока сумматоров, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим входами второго канала поиска поправок и шестым и седьмым выхо5 дами блока измерени  телевизионных координат объекта, второй, третий, четвертый, п тый и шестой входы которого соединены соответственно с вторым выходом датчика импульсов, вторым и третьим выходами пер0 вой телевизионной камеры, и вторым и третьим выходами второй телевизионной камеры, второй выход которой соединен также с первым входом датчика импульсов, второй вход которого соединен с вторым

   5 выходом второй телевизионной камеры, а также п тый и шестой выходы первого канала поиска поправок соединены соответственно с п тым и шестым входами блока сумматоров, седьмой и восьмой входы кото0 рого соединены с п тым и шестым выходами второго канала поиска поправок, п тый и шестой входы блока вычислени  пространственных координат объекта соединены соответственно с выходом элемента И и

   5 первым выходом блока измерени  телевизионных координат объекта, при этом каждый канал поиска поправок содержит блок центровки начала отсчета, первый и второй входы которого  вл ютс  вторым и третьим

   0 входами канала поиска поправок, первый выход соединен с первыми входами дешифратора периферийного пол  и блока симметричного размножени ы координатных сигналов, второй вход которого соединен с

   5 вторым выходом блока центровки начала отсчета и вторым входом дешифратора периферийного пол , выход которого  вл етс  вторым выходом канала поиска поправок и соединен с первыми входами логического

   0 блока и блока пам ти координат реперов, второй вход которого соединен с вторым входом логического блока, первым входом блока пам ти поправок и выходом компаратора , первый и второй входы которого сое5 динены соответственно с выходом блока симметричного размножени  координатных сигналов и первым выходом блока пам ти координат реперов, второй и третий выходы которого соединены соответствен- но с вторым входом блока пам ти поправок

   и первым входом блока задачи вида симметрии , второй вход которого  вл етс  первым входом канала поиска поправок и соединен с третьим входом блока координат реперов, третьим входом блока пам ти поправок и третьим входом логического блока, четвертый вход которого  вл етс  четвертым выходом канала поиска поправок и соединен с четвертым входом блока пам ти координат реперов и первым выходом блока задачи вида симметрии, второй выход которого  в

   л етс  третьим выходом канала поиска поправок и соединен с п тым входом блока пам ти координат реперов, третий выход блока задачи вида симметрии соединен с третьим входом блока симметричного размножени  координатных сигналов, выход логического блока  вл етс  первым jbixo- дом канала поиска поправок, п тым и шестым выходами которого  вл ютс  два выхода блока пам ти поправок.

   i i 2.

   :( .