Телевизионный автокоррелятор

Союз Советских

Социалистических реслу6лик

ОПИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

705477

* г г (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 06.09.77(2!) 2520784/18 24 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень .% 47 (5l)M. Кл.

Я 06 Я 9/00

3Ънударственнмб комитат

СССР ао делам изобретений и втхрмтий (53) УДК 681.333 (088.8) Дата опубликования описания 28.12.79 (72) Авторы изобретения

М. И. Агафонов, И. B. Сидорович и В. И. Минаков (7!) Заявитель (54) ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ АВТОКОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к области автоматических приборов, предназначенных .для определения характеристик оптических изображений. Оно может быть использовано в кибернетических устройствах распознавания образов, в космической и воздушной навигации, медицинской циагностике и других отраслях науки и техники.

Известен двумерный оптический корре« лятор, содержащий две электройнолучевых трубки системы совмещения йзображения, позволяющие определять двумерную корреляционную функцию (КФ) fl).

Недостаток коррелятора состоит в том, что разделение изображений осуществляется с помощью оптических фильтраций, а совмещение — c помощью специаль ной люминофорной пластины.

Известен наиболее близкий к изобретению телевизионный автокоррелятор, содержащий блок умножения, выход которого соединен с информационным входом .Интегратора, выход которого подключен к,, информационному входу блока регистрации, синхрогенератор, первый выход которого подключен к входам первого и второго блоков срочной развертки, второй выход соединен с управляющими вхо5 дами интегратора и блока регистрации,. выходы каждого из блоков срочной развертки подключены к входам соответствующих телевизионных камер, выходы которых соецинены с соответствующими. входами блока умножения, а входы оптически связаны с выходами блока раздвоения изображения, оптический вход которого явлчется. входом автокоррелятора.

Кроме этого коррелятор содержит электромеханический привод, предназначенный для сдвига изображения на фотокатоде передающей трубки одной из телекамер(2).

Автокоррелятор ооладает значительно большими возможностями в выборе количества и величины шагов отсчета корреляционных ункпий.

Недостатками автокоррелятора являк>тся конструктивная сложность, низкие на-" ю Ч-т 4

ВВННо перед фотокатодами передающих трубок, телевизионных камер 2 и 3 с однострочными развертками, отклоняющую систему 4 одной из телефиэионных камер, подключенную к выхоцам блока 6 строчной развертки, блок 7 дискретного смещения положения строки вдоль линии развертки, отклоняющую систему 5 второй камеры, подключенную к выходу блока 8 строчной развертки, блок 9 умножения с двумя входами, подсоединенный кажцым входом к выходу одной из телевизионных камер, интегратор 10, включенный между выходом блока О и блоком

11 регистрации, синхрогенератор 12, подключенный к блокам 6 и 8 строчной развертки, блоку 7 дискретного смещения-. положения строки, интегратору 10 и бл ку 11 регистрации.

Назначение и особенности названных блоков и узлов состоят в следующем.

Блок 1.раздвоения изображения предназначен для раздвоения и проектирова- ния исследуемого иэображения на фото катоцы обеих перецающих трубок телевизионных камер 2 и 3. Такими иэображениями могут быть, например, изображения полученные просвечиванием негативов фотопленок (фотопластинок) или натурные изображения, находящиеся в поле зрения блока раздвоения изображения.

Причем, оптическая система этого блока настроена таким образом, что обеспечивает одинаковое положение исследуемого изображения на фотокатодах обеих передающих трубок. Камеры 2 и 3 служат цля преобразования оптического изображения в электрический видеосигнал. Отклоняющая система 4 одной из передающих камер (на фиг. 1 — левой) служит для строчной развертки считывающего луча и смещения этой развертки по фотокатоду трубки после цикла считывания одной строки на нехоторую фиксированную величину (шаг) вдоль самой же линии развертки.

Блоки 6-8 предназначены цля формирования электрического тока пилообразной формы. Устройство таких блоков широко известно в телевизионной технике.

Рассмотрим более поцробно выбор пара-. метров (длительности, амплитуды и крутизны нарастания) пилообразных токов, формируемых блоком 7 смещения и блоками 6 и 8 строчной развертки.

Выбор этих параметров должен осуществляться на основе требований, прецъявляемых к автокоррелятору. Такими требо705477 з %Фс:=" 1* . .М и ::iH" дежность и эксплуатационные качества связанные с наличием электромеханичес- кого привода.

Цель изобретения состоит в упрощении и повышении нацежности и эксплуатацион ных качеств коррелятора. При этом исключается электропривод. . Цель достигается тем, что в телевизионный автокоррелятор введен блок дискретного смещения положения строки вдоль 10 лийии развертки; вход которого соединен с третьим выходом синхрогенератора, а выход подключен к второму входу первой отклоняющей системы, причем блок дискретйого смещения положения строки вдоль !5 линйи развертки выполнен в виде генератора пилообразного сигнала.

В случае применения трубок с элект/ ромагнитным отклонением луча таким ,блоком может быть узел, содержащий ге- 20 нератор пилообразного тока смещения, подключенный к дополнительной катушке, расположенной на передающей трубке т ак же, как и отклоняющая катушка строчной развертки. При этом период пилообразного тока смещения выбирается в N раз больше периода строчной развертки, где 8-необходимое количество дискрет (шагов) смещения строки. Этот узел выполнен аналогично узлу обычной кадровой развертки и отличается лишь взаимным расположением катушек, что и обес печивает смещение строк не по кадру, а вдоль линии развертки, а так же узел, выполненный в виде генератора пилообраэ- 35 ного тока смещения, подключенного к той же отклоняющей катушке, что и генератор пилообразного тока строчной развертки.

Возможны такие технические решения, 40 при которых в качестве узла дисркетного смещения строки используются йассивные или активные ячейки (цепочки) дискретного смещения рабочих характеристик электронных приборов (ламп, транзисто- 45 ров), входящих в состав блока сигналов строчной развертки.

Детальное описание автокоррелятора и его работы излагается на примере блока дискретного смещения на основе генератора пилообразного сигнала.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого автокоррелятора; на фиг. 2 . показаны формы сигналов в различных точках устройства.

В соответствии с блок-схемой автокоррелятор включает блок 1 раздвоения, изображения, закрепленный иепосредстДлительность дТ периода пилообразных токов, формируемых блоками 6 и

8 выбирается одинаковой и равной длительности времени h.Т снятия одной точки корреляционной функции. Отметим, что это время bT является временным прямого упри обратного Т, ир ходов луча

30 строчной развертки

T6T + bT нр. оьр

Рассмотрим связь параметров развертки. (длины развертки и шага смещения ддС) на фотокатоде трубки левой телекамеры с магнитными свойствами отклоняющей системы 4 и параметрами пилообразных . токов 3<е 3>, формируемых соответственно блоком 6 и блоком 7. При подключении блока 6 и блока 7 к катушке 4 пилооб»

40 разные токи 3ьиЭ будут в катушке,пибо складываться. (в случае включения в фазе), либо вычитаться (в случае противофазного включения) . Рассмотрим случай

45 фаэного включения. Примерные осциллог раммы токов дь и З„и результирующего тока )4в катушке отклоняющей сисМгЬмы

4 приведены на фиг. 2. Ток полученнЬ|й суммированием пилообразных токов Q q3>

50 имеющих существенно (в N раз) различные периоды, имеет тоже пилообразную форму. Однако амплитуда тока при переходе от одного периода к другому дискретно изменяется на величинуддс„= Ê àÒ.

Причем это изменение идет только за счет тока . Форма и размеры (крутизна Кр и амплитуда др)тока развертки

1 (самих зубцов ) являются постоянными

7054 вайиями могут быть: время Т определения корреляционной функции, шаг д6 сдвига строк (считываемых изображений) при снятиии точек корреляционной функции, количество Й снимаемйх точек.

Исходя иэ условия выполнения этих требований, длительность нарастания пилообразного тока смещенияЬТ генерируемого блоком 7, выбирается равной времени Т определения корреляционной !О функции. Крутизна нарастания тока смещения К„=дЛ /Ювыбирает@я из условия обеспечения требуемого шага Ы сдвига строки при снятии точек корреляционной функции И

К, =с где С вЂ” постоянная величина, характеризующая ма гнитные свойства катушки;

М= Г Й вЂ” длительность времени снятия одной точки.

77 о и имеют значения,К =К К,,З =К ° hTп, где К вЂ” крутизна HaphcTaHHg тока формируемого блоком 6. Такой ток обеспечивает длину развертки (строки)

= др С. Положение развертки на фотокатоде трубки определяется значением тока 3 в момент начала формирования передних фронтов тока развертки. При переходе от одного периода развертки к другому это значение изменяется на величину д 3 <, что и обеспечивает смещение развертки вдоль самой"линии ра=-ьвертки при переходе от цикла считывания одной строки к циклу считывания другой на величину д =дрС.

Чтобы считывающий луч при максимальном сдвиге ЬС „(соответствующем сдвигу при снятии И -й точки корреляционной функции, bL „= д .й) и длине развертки 6р не выходил за край фотокатода, длина развертки Ер должна выбираться из условия, р фк м где Сфк — размер фотокатода по линии развертки считывающего луча. Выполнение этого условия обеспечивают путем соответствующего подбора крутизны К нарастания тока, генерируемого блоком 6.

Параметры пилообразного тока 30 строчной развертки в катушке отклоняю щей системы правой камеры 3, генерируемого блоком 8, выбираются из условия формирования развертки, одинаковой с только что рассмотренной разверткой левой камеры (по частоте, скорости, длительности прямого и обратного ходов).

Но, в отличие от развертки камеры 2, в камере 3 формируют обычную строчную развертку с фиксированным ее положе- нием на фотокатоде трубки камеры 3.

Причем, это положение выбирают так,, чтобы в исходном состоянии (при первом цикле развертки:луча считываемые обеи» ми телевизионными камерами участки изображения совпадали.

Блок 9 умножения и интегратор 10 служат для преобразования (в соответствии с их названием) сигналов, поступающих с выходов телекамер, в соответствующие значения определяемой КФ.

Блок 11 регистрации предназначен для регистрации сдвига иэображений и значе-, ний корреляционной функции в соответствующих точках сдвига, Синхрогенератор 12 служит для обеспечения синхронной работы блоков 6 и

8 строчных разветок, блока 7 смещения развертки и подачи команд на обнуление интегратора 10 после считывания каждой

7 7054 ординаты КФ и на регистрацию сдвига и значений КФ блоком 11.

Причем синхронизирующие импульсы на блоки 6 и 8 строчной развертки, интегратор 10 и блок 1 1 регистрации по- 5 дают с частотой строчной развертки, а на узел 7 смешения - в Н раз меньше.

Работает автокоррелятор следуюшим образом.

15

25

40 формации, выходы которых соединены с

45 соответствующими входами блока умно50

Исследуемое изображение с помошью блока 1 раздвоения изображения проектируется на фотокатоды передающих тру.& к камер 2 и 3 . При поступлении с синхронизатора 12 импульса запуска блоки 6 и 8 строчных разверток и блок 7 ."смещения развертки одновременно начинают формировать линейно нарастающИе значения токов относительно нулевых (исходных) значений этих токов. При этом суммарный ток блока 6 и блока 7, протекающий в катушке отклоняющей системы 4 телевизионной камеры 2, и ток катушки 5, генерируемый блоком 8 камеры 3 имеют одинаковые значения, В результате этого лучи обеих телевизионных камер считывают одни и те же участки изображений на фотокатодах камер 2 и 3. Видеосигналы, соответствующие этим участкам изображений преобразуют в значение КФ путем их подачи на вхо.ды блока 9 умножения и последующего интегрирования блоком 10. По окончании прямого хода лучей блок 11 фиксирует максимальное значение корреляционной функции, соответствующее нулевому сдвигу изображений. После этого производится обнуление интегратора. B процессе формирования блоками 6 и 8 заднего фронта токов строчных разверток значения этих токов падают до первоначальной исходной величины. Поэтому к моменту начала цикла считывания второй строки считывающий луч камеры 3 возвратится в первоначальное положение. В отклоняющей системе 4 камеры 2, в силу продолжаюшегося непрерывного нарастания тока смещения, формируемого блоком 7, к этому моменту будет протекать ток, отличающийся от своего первоначального значения на некоторую величину b,J ..

Поэтому к моменту начала второго цикла считывания луч телевизионной каме-. ры 2 будет находиться в другой точке фотокатода, сдвинутой в направлении развертки на величину шага b,P. . .В

77 8 результате этого при формировании бло ками 6 и 8 следующих сигналов строчной развертки считываемые участки изображений на фотокатодах передающих трубок будут сдвинуты относительно друг друга на величину .b K. После перемножения видеосигналов, снимаемых с передающих трубок, и интегрирования результатов перемножения, блок 11 зафиксирует величину первого сдвига Ь6 и соответствующее этому сдвигу значение Кф.

Далее при снятии каждого следующего значения функции процесс повторяется: с увеличением сдвига считываемых участков изображения на величину рР, Изложенный в настоящем изображении принцип получения КФ, состав, примеры реализации и детальное описание на конкретном примере работы автокоррелятора показывают, что изобретение позволяет существенно упростить конструкцию, повысить надежность, эксплуатационные качества, снизить вес и габариты телевизионных автокорреляторов. формула изобретения

1. Телевизионный автокоррелятор, содержащий блок умножения, выход которого соединен с информационным входом интегратора, выход которого подключен к информационному входу блока регистрации, синхрогенератор, левый выход" которого подключен к входам первого и второго блоков строчной развертки, второй выход синхронизатора соединен с управляющими входами интегратора и блока регистрации, выходы каждого из блоков строчной развертки подключены к входам соответствующих блоков ввода визуальной инжения, а входы оптически связаны с выходами блока раздвоения изображения; оптический вход которого является входом автокоррелятора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, в телевизионный автокоррелятор введен блок дискретного смещения положения строки вдоль линии развертки, вход ко» торого соединен с третьим выходом синхрогенератора, а выход подключен к . второму входу отклоняющей системы.

2. Автокоррелятор по и, 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок дпскрет705 «77

Те

Фиг./

Фиг.z

ИНИИПИ Заказ 8033153 Тираж 780 Подписное

Филиал ППП Патент», г. Ужгород ул. Проектная, 4

С ного смещения положения строки вдоль линии развертки выполнен в виде генератора пилообразного сигнала.

Источники информаиии прииять|ь во внимание при экспертизе

1. Жовинский Б. И., Арховский B. Ф.

Кс, релядионные устройства. М., "Энергия, 1974, с. 174.

2. Авторское свидетельство СССР

S М 249430, кл. 0 06 б 9/00, 1968 (прототип) .