Студопедия — Телевизионная автоматика (краткое знакомство)
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Телевизионная автоматика (краткое знакомство)






Задачи, решаемые телевизионными автоматами, чрезвычайно разнообразны. Во многих случаях задача заключается в том, чтобы по видеосигналу от телевизионного датчика (ТВД), направленного на некоторый объект, измерить параметры этого объекта, например, угловые размеры, яркость, форму и т.д. Назовем подобное устройство телевизионной измерительной системой (ТИС) и рассмотрим принцип его работы. Можно выделить два основных режима работы ТИС: режим поиска, в котором происходит обнаружение объекта, и режим слежения, в котором измеряются параметры объекта.

Схема обработки сигнала от ТВД в режиме поиска (рисунок 5.15) содержит последовательно соединенные фильтр обнаружения ФО и пороговое устройство ПУ. Импульс на выходе ПУ свидетельствует об обнаружении объекта, после чего ТИС переводится в режим слежения. Кроме того, момент появления этого импульса позволяет приближенно определить местоположение обнаруженного объекта в пределах растра и использовать эти данные для первоначальной установки параметров режима слежения.

 

Рисунок 5.15 – Организация режима поиска в ТИС

Режим слежения организуется по-разному в зависимости от типа используемого датчика сигнала. В диссекторных системах целесообразно использовать следящую развертку или следящий растр. При использовании ТВД с накоплением зарядов (видикон, ПЗС-матрица) целесообразно сохранить стандартный режим разложения, а сократить временной интервал видеосигнала, подлежащего обработке в режиме слежения. Выделение этого интервала осуществляется с помощью следящего строба, временное положение которого совпадает с импульсами видеосигнала от объекта. Пространственное положение строба в растре (рисунок 5.16, а) характеризуется координатами X, Y центра строба относительно центра растра, а положение объекта в стробе – координатами Δ X, Δ Y центра объекта относительно центра строба (рисунок 5.16, б).

Рисунок 5.16 – Пространственное положение следящего строба в растре (а) и объекта в стробе (б)

 

Работа ТИС в режиме следящего строба организуется следующим образом (рисунок 5.17). Начиная со следующего после обнаружения кадра ГС

Рисунок 5.17 – Организация режима слежения в ТИС: УП – управляемая платформа (привод); ССГ – специализированный синхрогенератор; ФИС – формирователь импульсов сброса; ПС – преобразователь стандарта; ДСО – дискриминатор сигнала ошибки; ГС – генератор строба

вырабатывает стробирующий импульс, который с помощью ключа K вырезает часть видеосигнала на временном интервале, содержащем информацию об обнаруженном объекте.

Сигнал, ограниченный стробом, через ПС поступает на ДСО и к измерительному блоку, где производится вычисление искомого параметра объекта. Назначение дискриминатора (ДСО) состоит в вычислении координат Δ X, Δ Y энергетического центра объекта относительно центра строба. Таким образом, имеем две системы координат: неподвижную по осям X и Y и подвижную по осям Δ X, Δ Y. Подвижная система координат является следящей за энергетическим центром объекта, что достигается путем коррекции положения строба в очередном кадре по результатам вычисления сигналов рассогласования Δ X, Δ Y в текущем кадре.

Координаты центра строба в n -ном кадре слежения вычисляются по формулам:

(5.2)

где X(t 0), Y(t 0) – начальные значения координат центра строба в момент обнаружения t 0; t n = t n-1к; Т к – период кадра; – некоторая функция, вид которой определяется выбранным алгоритмом обработки сигналов рассогласования.

Двухканальное устройство (рисунок 5.18), выполняющее операцию (5.2), является частью схемы генератора строба и содержит в каждом канале (X и Y) интегратор и траекторный фильтр. Введение ТФ обеспечивает

Рисунок 5.18 – Формирование координат центра строба: ТФ – траекторный фильтр

высокую точность совмещения центра следящего строба с центром изображения подвижного объекта, что позволяет использовать покадровые отсчеты координат X, Y центра строба в качестве сглаженных оценок координат подвижного объекта.

Рассмотренное двухканальное устройство образует внутренний контур телевизионной следящей системы, позволяющей сформировать следящее измерительное окно (строб), в котором содержится информация об объекте, и подвести эту информацию к измерительному блоку, обеспечив ему оптимальные условия работы. Недостаток системы – срыв слежения из-за выхода объекта из поля зрения ТВД и перевод ТИС в режим поиска импульсом сброса с выхода ФИС.

Преодолеть этот недостаток можно, если дополнить ТИС внешним контуром слежения (штриховая линия на рисунке 5.17). С этой целью ТВД располагается на платформе (УП), которая управляется сигналами, пропорциональными координатам X, Y, по азимуту и углу места. В стационарном режиме слежения обеспечивается автоматическое совмещение центров растра, строба и изображения подвижного объекта, перемещающегося в пределах телесного угла, ограниченного только возможностями поворота платформы.

Преобразователь стандарта ПС выполняет операцию временного масштабирования стробированного видеосигнала в сторону уменьшения тактовой частоты в Q раз, причем

Q @ Т к / Т стр,

где Т стр – длительность строба. Такое преобразование полезно в том смысле, что снижает требования к быстродействию вычислителя измерительного блока.

Для организации работы цифровых узлов (АЦП, ЦАП, ПС) ТИС нужны тактовые сигналы, кратные частотам разверток ТВД. В серийных ТВД синхрогенератор не выдает такие сигналы. Поэтому целесообразно включать в состав ТИС специализированный синхрогенератор (ССГ на рисунке 5.17), работающий в ведомом режиме по сигналам синхронизации (КСИ, ССИ), которые с помощью селектора синхроимпульсов выделяются из видеосигнала ТВД. В качестве примера на рисунке 5.19 приведена структурная схема ССГ для построчного стандарта разложения, обеспечивающего получение набора

Рисунок 5.19 – Специализированный синхрогенератор ТИС: ФД – фазовый детектор; АС – амплитудный селектор; ДЦ – дифференцирующая цепь; ИЦ – интегрирующая цепь

тактовых частот , , f c, f к, жестко связанных по частоте и фазе между собой и с синхросигналом ТВД.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 764. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...

Закон Гука при растяжении и сжатии   Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия