Способ определения угловых рассогласований

299855

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскнх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 06.1.1970 (¹ 1392640/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.III.1971. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания ЗХ.1971

МПК 6 06д 9/00

Комитет пс делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.332:623.4.05 (088.8) Г .

А

IÃ й! Й 3 г.й i г1 о = j .";. вторы изобретения В. А. Кочегуров, В. П, Иванченков и П. A. Дюгай БИБЛИО F >

Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВЫХ РАССОГЛАСОВАНИЙ

Предлагаемый способ предназначен для определения взаимного положения двух изображений, Такая задача решается в навигационных устройствах, в ряде вычислительных устройств для автоматической настройки аппаратуры и контроля различных технологических и производственных процессов.

Известны способы определения взаимного положения двух сравниваемых изображений с помощью оптической корреляции. Эти способы позволяют определять угловые рассогласования между сравниваемыми объектами вокруг оптической оси коррелятора только при использовании сложного эталонного изображения (двойного). Это приводит к необходимости применения очень сложных фотоэлектронных и радиоэлектронных устройств.

Предлагаемый способ позволяет достаточно просто определять кроме плоскостных смещений и угловые рассогласования двух изображений без использования сложного эталонного изображения.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе для исследования угловых рассогласований двух изображений применяется непрерывное сканирование эталонного изображения относительно сравниваемого вокруг оптической оси коррелятора, преобразование оптического сигнала в электрический и его фазочувствительное детектирование.

На фиг. 1 показана блок-схема одного из вариантов устройства, осуществляющего предлагаемый способ определения угловых рассогласований; на фиг. 2 приведены схема сканирования эталонного изображения и диаграммы, поясняющие основной принцип определения угловых рассогласований тр, В данном устройстве при определении взаимного положения двух изображений плоско10 стные смещения (вверх, вниз, влево, вправо) одного изображения относительно другого определяются путем корреляции (сравнения) исследуемого и эталонного оптических изображений в оптическом корреляторе 1. Выходной

15 сигнал последнего подается на фотоэлектронный преобразователь 2, где превращается в пропорциональный ему электрический сигнал, который содержит информацию о плоскостных смещениях. Затем эта информация извле20 кается дифференциальным методом. При реализации предлагаемого способа в устройстве для определения угловых рассогласований между сравниваемыми изображениями во. круг оптической оси используют блок 3 скани25 рования эталонного изображения, связанный с оптическим коррелятором 1 и с генератором

4 опорного напряжения, фильтр 5 низких частот и фазочувствительный детектор 6, связанные со схемой 7 определения. На диаграммах, 30 поясняющих принцип извлечения информации

299855 по ф (см. фиг. 2б), обозначены: 8 — отсутствие сдвига функции взаимной корреляции в процессе сканирования при отсутствии рассогласования; 9, 10 — наличие сдвигов функции взаимной корреляции в процессе сканирования при ф О соответственно.

Как видно из фиг. 2б, в процессе сканирования эталонного изображения в жестко фиксированном угле rp (фиг. 2а) при наличии угловых рассогласований будет наблюдаться амплитудная модуляция сигнала с выхода фотоэлектронного преобразователя 2; такой модуляции не наблюдается при отсутствии угловых рассогласований (фиг. 2 в, г, д).

При изменении знака и величины угла рассогласования двух изображений, фаза огибающей сигнала меняется на 180, а глубина амплитудной модуляции изменяется пропорционально величине углового рассогласования.

Для выделения огибающей сигнала, несущей информацию об угловом рассогласовании, напряжение с фотоэлектронного преобразователя 2 при сканировании эталонного изображения подается на фильтр 5 низкой частоты.

Далее эта огибающая поступает на фазочувствительный детектор б, в котором она сравнивается с опорным напряжением от генератора 4.

Полярность выходного напряжения фазочувствительного дискриминатора зависит от фазы огибающей сигнала, а величина этого напряжения пропорциональна величине угло5 вого рассогласования.

Таким образом, применение данного cnocoGa позволяет с помощью очень простой радиоэлектронной и фотоэлектронной части определять с высокой точностью достаточно большие

10 угловые рассогласования.

Предмет изобретения

15 Способ определения угловых рассогласований между изображениями, одно из которых является эталонным, с использованием оптической корреляции, сканирования и фазочувствительного детектирования относительно

20 опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения выделения сигнала ошибки, производят непрерывное сканирование эталонного изображения вокруг продольной оси в пределах жестко фиксированно25 ro угла, оптический сигнал корреляции преобразуют в гармонический электрический сигнал, который подвергают фазочувствительному детектированию. л з тг

0 и г,0

Составитель В. Н. Жовиискии

Редактор Ю. Д, Полякова Техред Л. Я, Левина Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 1033/б Изд. № 431 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2