SU1657960A1 - Телевизионный способ измерени геометрических размеров объектов кольцевой формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в системах технического зрени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет предельного увеличени  изображени  по ширине измер емого кольца и вычислени  координат суммированием посто нной и переменной состатш юг х радиуса- вектора. Предельно увеличенные изображени  сегментов объекта кольцевой формы, размеренного на прозрачной вращающейс  платформе, поступают в плоскость анализа телевизионной камеры. Размеры плоскости анализа определ ют величину переменной составл ющей, посто нна  составл юща  определ етс  как рассто ни  от геометрического центра объекта до плоскости анализа телевизионной камеры. Сканирование объекта ведетс  по одной строке телевизионной камеры при вращении объекта вместе с прозрачной измерительной платформой. Количество сканирований определ етс  величиной периметра внешнего контура объекта измерений и абсолютной ошибкой измерений. 2 ил. SS О С

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в системах технического зрени , в частности в аппаратуре контрол  геометрических размеров объектов кольцевой формы.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет предельного увеличени  изображени  по ширине измер емого кольца и вычислени  координат суммированием посто нной и переменной составл ющих радиуса-вектора .

На фиг. 1 - измерительна  плоскость , проекци  изображени  объекта кольцевой формы и пол рна  система

координат, в которой определ ютс  координаты измерительных точек, относ щихс  к объекту измерени ; на фиг. 2 - структурна  схема устройства , осуществл ющего предлагаемый способ.

Дл  осуществлени  предлагаемого способа телевизионную камеру размещают над сегментом внешнего и внутреннего контура объекта, а объектив фокусируют так, чтобы увеличенный по ширине сегмент кольца своим внутренним контуром сблизилс  с начальной границей пол  зрени , который  вл етс  окружность радиуса г0 (посто нна  составл юща ), а внешний контур сегмента

СЛ СС

31657%

кольца должен приблизитьс  к оконечной границе пол  зрени , которой  вл етс  окружность радиуса R-r0+d (Фиг. 1).

Сканирование изображени  объекта производ т только по одном строке. Количество N сканирований в одном цикле измерений определ етс  из соотношени JQ

N-p./ДС,(1)

где 0 - периметр внешнего контура

изображени  объекта измерений;

&{ - заданна  абсолютна  ошибка

измерений.)5

La г сканировани  равен

ч Цг- «

Циклическа  частота вращени  объекта измерении определ етс  из COOT- g ношени 

(3)

где Т - период сканировани .

Величина d ширины плоскости анали- за телевизионной камеры может быть получена экспериментально или теоретически по соотношению

d-k.L,(4)

где k - коэффициент -тропорционапьнос- ти между L длиной линии строки теге- визионного растра и d шириной плоскости анализа телевизионной камеры.

Необходимое количество измерительных точек по линии сканировани  поверхности объекта дл  обеспечени  за- данной точности измерени  получает из соотношени 

,(5)

где ДЈ - абсолютна  ошибка измерени  геометрически размеров объ екта.

Активна  длительность v телевизионного сигнала строки, по которой осуществл етс  сканирование изображени  объекта, определ ют из соотношени 

Ъ йЈ-п,(в)

где п - количество точек по линии

сканировани  изображени  объекта; полученное по форму- ле (5);

ft С - длительность, которой соответствует одна измерительна  точка строки.

При шаге развертки телевизионного сигнала изображени  &Ц) в течение цикла измерений радиус-вектор г,1 пол рной системы координат описывает

5

g

на измерительной плоскости полный растр, формируемый при круговом обзоре изображени  объекта измерени .

Величина пол рного радиуса и угла, соответствующего измерительной точке A(i,j j, равна

rij r0+Јr ,(7)

ьч.1, J(3)

величина посто нной состав5

С

5

0

0

5

5

где г о л клцей,

а urv - величина переменной составл ющей пол рного радиуса-вектора .

Устройство, осуществл ющее данный способ (фиг. 2), содержит блок 1, включаюпцчй прозрачную измерительную платформу с источником подсвета и электропривод со схемой управлени , блок /. датчик телевизионных сигналов , представл ющий собой линейный преобразователь, впл-хчченный на приборе с зар довой сватью, и схему рач- лертьи сигнала изображени  по строке, блок 3 обработки телевизионных сигналов , блок 4 - буферное запоминающее устройство, блок 5 - электронно-вычислительную машину, блок 6 - дешифратор .

Устройство работает следующим образом ,

При подаче питающих напр жений с таймера блока 5 в схему развертки строки блока / в блок 3 и в блок 4 поступают тактовые импульсы, по которым осуцествл етс  синхронизаци  ра- Ссты этих блоков. Управление процессом измерени  идет от блока 5, работающего по заданной программе. По команде программы Пуск от блока 5 н  дешифратор 6 поступает код1, преобразуемый дешифратором 6 в импульс, по которому запускаетс  электродвигатель , и измерительна  платформа с рчзмощеиным на ней объектом измерени  приводитс  во вращательное движение. Но команде Измерение от блока 5 в блок 2. датчика телевизионных сигналов ч в блок 4 буферного запоминающего устройства поступает с дешифратора 6 импульс, сформированный по коду , поступающему на вход дешифратора 6 с устройства вывода блока 5 и соответствующему команде Измерение. По поступившему импульсу все счетные элементы указанных блоков перевод тс  в исходное нулевое состо ние и после этого начинаетс  автоматическое измерение изображени  объекта.

Ь16

Б блоке телевизионного датчика формируетс  видеосигнал строки и видеосигнал , соответствующий изображению объекта измерени . Эти сигналы поступают в блок 3 обработки телевизионных сигналов, где они преобрп (уюч с в стробирующии импульс сигналов пр мого хода строки, интервал-импульс, соответствующий изображении объекта измерени , и измерительные импульсы, которые выдаютс  схемой совпадени  при подаче на нее стробирунчцгго импульса сигналов пр мого хода строки и тактовых импульсов с таймера бто- ка 5. Измерительны 1 импульсы просчитываютс  в устройстве кодировать, размеренном в блоке 3, и по переднему фронту интервал-импутьоа устройство кодировани  выдает код координаты переменной составл ющей пол рного радиуса , соответствующей, например, точке Л (фиг. 1), а по заднему фронту - код координаты, соответствующий переменной составл ющей пол рного радиуса в точке В. С выхода блока 3 обработки телевизионных сигналов коды координат переменной составл ющей пол рного радиуса данного сканировани  поступают в буферное запоминающее устройство блока 4.

По последнему измерительному импульсу сигнала строки в блоке 3 обработки телевизионных сигналов формируетс  код, который поступает в блок 5 и приводит к считыванию содержимого блока 4 буферного запоминающего устройства в оперативную пам ть б юка S. Временной интервал t, в течение

0

5

0

5

0

5

сумме всех предыдущех сканировании изображени  объекта, включа  и текущее сканирование. Тлительность б| выпот нени  команды записи единицы вместе с временным интервалом t записи кодов, соответствующих переменной составл ющей пол рного радиуса, и вместе с активной длительностью строки с составл ет период Т сканировани  изобралени  объекта

, + L + Ј.(9)

На этом заканчиваетс  сбор данных по одной строке сканировани  изображени  объекта измерений, и тут же снова следует команда Измерение, по которой работа измерительной системы повтор етс  с той разницей, что также выполн етс  программа по расчету пол рного радиуса по формуле (7) и пол рного угла по формуле (8) дл  радиуса вектора, измеренного при предыдущем сканировании.

Определение геометрических размеров кольца так же, как и расчет пол рных координат, осуществл етс  программным способом, при котором ширина кольца определ етс  в результате вычитани  координат внутреннего контура из соответствующих координат внешнего контура.

Общее количество сканирований изоб- ражетги  объекта измерений задаетс  по формуле (1) и заноситс  в пам ть блока 5. Тогда, когда в- процессе выполнени  программы текущее число сканирований становитс  равным заданному общему чипу сканирований блок 5 выдает команду Стоп, в результате

которого происходит запись кодов пере-40 которой импульсом с дешифратора 6 менной составл ющей пол рного радиуса в оперативную пам ть блока 5, выбираетс  посто нной и одинаковой величины дл  каждого сканировани  в цикле измерев блоке 3 обработки видеосигналов прекращаетс  обработка сигналов из ражени , а в блоке 1 срабатывает схема управлени  электропривода и танавлчваетс  электродвигатель с и мерительной платформой и размещенн на ней объектом измерений.

нии, а вместе с длительностью г, выполнени  команды записи единицы этот временной интервал t соответствует длительности обратного хода сигнала развертки строки.

После выполнени  команды записи данных в блок 5 из блока 4 выполн етс  команда записи единицы в  чейку пам ти блока 5, предназначенную дл  формировани  кода числа сканирований Единица, соответствующа  каждому текущему сканированию, складываетс  с содержимым  чейки пам ти дл  кодов числа сканирований, в результате чего формируетс  код, соответствующий

которой импульсом с дешифратора 6

в блоке 3 обработки видеосигналов прекращаетс  обработка сигналов изображени , а в блоке 1 срабатывает схема управлени  электропривода и ос - танавлчваетс  электродвигатель с измерительной платформой и размещенным на ней объектом измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Телевизионный способ измерени  геометрических размеров объектов кольцевой формы, заключающейс  в том, что формируют изображение объекта измерени  в плоскости анализа телевизионной камеры, совмещают полюс пол рной системы координат с геометрическим центром изображени  объекта, поочередно однострочно сканируют

   и поворачивают изображение объекта вокруг геометрического центра, вычисл ют пол рные координаты по величине радиуса-вектора и угла поворота изображени  объекта, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью попы- шени  точности измерение, предельно увеличенное изображение объекта формируют из сегментов, посто нна  сос

   тавл юща  радиуса-вектора определ етс  до начала измерений как рассто ние от геометрического центра до плоскости анализа телевизионной камеры, переменна  составл юща  радиуса-вектора определ етс  шириной плоскости анализа тепевизионной камеры, а радиус-вектор рапен сумме посто нной и переменной составл ющих.

   Фиг.1