DE19624185A1 - Edge detection device e.g. for synchronism detection of printing machine - Google Patents
Edge detection device e.g. for synchronism detection of printing machineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kantendetektoreinrichtung zur Detektion von sich senk recht zu ihrer Ausrichtung kontinuierlich bewegenden Kanten mit einer Fotodetek toranordnung, auf welche die Kanten optisch abgebildet werden, und mit einer Aus werteschaltung, welche die von der Fotodetektoranordnung abgegebenen ortsab hängigen Signale in zeitabhängige Signale wandelt.The invention relates to an edge detector device for the detection of lower right to their alignment continuously moving edges with a photo detector gate arrangement, on which the edges are optically mapped, and with an off value circuit, which the given by the photodetector arrangement dependent signals converts into time-dependent signals.
Bei der Vermessung von sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zur Meßanord nung bewegenden Kanten ist oftmals der Zeitpunkt von Interesse, zu dem sich die Kante an einem vom Meßsystem festgelegten Referenzort befindet. Wenn die Ge schwindigkeit des Meßobjektes bekannt ist, so können hiermit auch Wegdifferenzen vermessen werden.When measuring yourself at a constant speed relative to the measuring arrangement moving edges is often the point of interest at which the Edge is located at a reference location defined by the measuring system. If the Ge speed of the measurement object is known, so can also be path differences be measured.
In der Druckindustrie gilt es beispielsweise, den Gleichlauf der Druckmaschinen zu erfassen und die Wiederholgenauigkeiten von Druckerzeugnissen zu überwachen, während im Maschinenbau Zahnräder oder Flügelräder vermessen werden müssen.In the printing industry, for example, it is important to keep the printing machines in sync record and monitor the repeatability of printed products, while in mechanical engineering gears or impellers have to be measured.
Eine weitere Anwendung der vorliegenden Erfindung ist bei der optischen Vermes sung der Begrenzungskanten von Perforationslöchern eines Laufbildfilmes in Fern sehfilmabtastern gegeben. Bei der Echtzeitvermessung der Perforationslöcher ist es möglich, mit den gewonnenen Meßwerten eine Bildstandskorrektur der bekanntlich zu den Perforationslöchern in bestimmter geometrischer Beziehung stehenden Film bildern vorzunehmen. Insbesondere bilden die Perforationslöcher, mit denen in der Filmkamera jedes Bild durch Sperrgreifersysteme justiert wird, eine ausreichend genaue Referenz für die Filmbilder relativ neuer Filme. Another application of the present invention is in optical surveying Solution of the boundary edges of perforation holes in a motion picture film in the distance given to film scanners. With real-time measurement of the perforation holes it is possible, with the measured values obtained, an image correction of the known film with a certain geometric relationship to the perforation holes make pictures. In particular, the perforation holes with which in the Film camera every picture is adjusted by locking gripper systems, a sufficient exact reference for the film images of relatively new films.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kantendetektor einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine gleichzeitige opti sche Abtastung an mehreren Stellen an der sich bewegenden Kante möglich ist, und eine entsprechende Auswertung dieser Meßwerte für die weitere Signalverarbeitung vorgesehen ist.The present invention is therefore based on the object of an edge detector to specify facility of the type mentioned with which a simultaneous opti cal scanning at multiple locations on the moving edge is possible, and a corresponding evaluation of these measured values for further signal processing is provided.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Fotode tektoranordnung aus mehreren Tripeln fotoempfindlicher Elemente besteht, welche in ihren Längserstreckungen senkrecht zur zu detektierenden Kante angeordnet sind, daß die Auswerteschaltung zur Bestimmung der Zeitpunkte dient, zu denen sich die Kante über dem jeweiligen Mittelpunkt der einzelnen Tripel befindet und daß am Ausgang der Auswerteschaltung mehrere Meßwerte zu verschiedenen Abschnitten der Kante zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stehen.This object is achieved in that the photode tector arrangement consists of several triples of photosensitive elements, which are arranged perpendicular to the edge to be detected in their longitudinal extensions, that the evaluation circuit is used to determine the times at which the Edge is above the respective center of the individual triple and that am Output of the evaluation circuit several measured values for different sections the edge is available for further processing.
Die erfindungsgemaße Kantendetektoreinrichtung hat den Vorteil, daß durch die Anordnung mehrerer parallel liegender fotoempfindlicher Elemente die Vermessung der Kante an mehreren, voneinander völlig unabhängigen Punkten durchgeführt wer den kann, wodurch Störeinflüsse, wie z. B. Staubkörner auf der Kante oder Uneben heiten der Kante für die Meßwerte ausgeglichen werden können.The edge detector device according to the invention has the advantage that Arrangement of several photosensitive elements in parallel the edge at several completely independent points can, which causes interference, such. B. dust on the edge or uneven units of the edge can be compensated for the measured values.
In Ausgestaltung der Erfindung besteht jedes Tripel fotoempfindlicher Elemente aus drei in einer in Richtung der Längserstreckung verlaufenden Reihe angeordneter, voneinander geringfügig beabstandeter Fotodioden oder Fototransistoren, wobei bei homogener Beleuchtung die Fotoströme des ersten und des dritten Fotoelementes jeweils gleich dem halben Fotostrom des zweiten Fotoelementes sind. Dies kann durch eine Gleichheit der fotoaktiven Flächen des ersten und des dritten Fotoelemen tes erreicht werden, die jeweils der halben Fläche des zweiten Fotoelementes ent sprechen. Mit den einzelnen Tripeln von Fotoelementen können jeweils voneinander unabhängige Fotoströme erzeugt werden. In an embodiment of the invention, each triple of photosensitive elements consists of three arranged in a row running in the direction of the longitudinal extent, slightly spaced apart photodiodes or phototransistors, with homogeneous lighting the photo streams of the first and third photo element are equal to half the photocurrent of the second photo element. This can by an equality of the photoactive areas of the first and third photo elements tes can be achieved, each covering half the area of the second photo element speak. With the individual triples of photo elements each can differ from each other independent photo streams are generated.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Fotoströme des jeweils ersten und dritten Fotoelementes addiert und vom Fotostrom des jeweils zweiten Fotoele mentes subtrahiert, so daß dann ein zeitabhängiges Flankensignal erzeugt wird, wenn die Differenz dieser Fotoströme Null ist. Dadurch wird eine von Lichtintensi tät und vom Kontrast unabhängige Kantendetektion erreicht.In a further embodiment of the invention, the photo streams are the first and third photo element added and from the photo stream of the second photo element mentes subtracted so that a time-dependent edge signal is then generated, when the difference of these photo streams is zero. This makes one of light intensities edge detection independent of contrast.
In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung taktet jedes dieser Flankensignale je ein Speicherregister, an dessen jeweiligem Dateneingang die Zählwerte eines Referenz zählers anliegen. Damit wird in einfacher Weise die gewünschte Orts-/Zeitumset zung der Signale erreicht.In the further embodiment of the invention, each of these edge signals clocks in Memory register, at the respective data input of which the count values of a reference counter. The desired location / time conversion is thus simple signal reached.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in Kantenbewegungsrichtung vor den Tripeln fotoempfindlicher Elemente eine weitere Reihe mehrerer Fotoele mente zur Kantenvorerkennung vorgesehen. Sobald die Kante die Fotoelemente der weiteren Reihe überquert, wird jeweils ein Impuls an die nachfolgende Signalverar beitung zur Initialisierung der Meßroutine abgegeben, wodurch die Kantenvermes sung nur während der Zeit der Kantenbewegung über die zweiten Fotoelemente erfolgt.According to a further embodiment of the invention is in the direction of edge movement in front of the triples of photosensitive elements another row of several photoeles elements are provided for edge detection. Once the edge is the photo elements of the crosses another row, a pulse is sent to the following signal processing for initialization of the measuring routine, whereby the edge measurement solution only during the time of the edge movement over the second photo elements he follows.
In einer Weiterbildung der Erfindung dient die Kantendetektoreinrichtung zur Detek tion von orthogonal zueinander angeordneten Kanten der Begrenzungen von Perfora tionslöchern eines Laufbildfilms, wobei die Begrenzungskanten der Perforationslö cher optisch auf der Fotodetektoranordnung abgebildet werden und eine Auswerte schaltung vorgesehen ist, welche die von der Fotodetektoranordnung abgegebenen Signale wandelt. Hierbei besteht die Fotodetektoranordnung aus zwei Gruppen von jeweils mehreren Tripeln fotoempfindlicher Elemente, welche in ihren Längserstrec kungen jeweils senkrecht zu jeder der beiden zu detektierenden Kanten angeordnet sind. Die Auswerteschaltung für die erste Gruppe von Tripeln fotoempfindlicher Elemente für die Detektion der horizontalen Perforationslochkarte dient dabei zur Bestimmung der Zeitpunkte, zu denen sich die horizontale Lochkante über dem jeweiligen Mittelpunkt der einzelnen Tripel befindet, während die Auswerteschaltung für die zweite Gruppe von Tripeln fotoempfindlicher Elemente für die Detektion der vertikalen Perforationslochkante zur Bestimmung der relativen Lage der Kante zu den einzelnen Fotodetektortripeln dient.In a development of the invention, the edge detector device is used for the detection tion of orthogonally arranged edges of the boundaries of perfora tion holes of a motion picture film, the boundary edges of the perforation cher are optically imaged on the photodetector arrangement and an evaluation circuit is provided, which are emitted by the photodetector arrangement Converts signals. Here, the photodetector arrangement consists of two groups of several triples of photosensitive elements, which extend in their length kung arranged perpendicular to each of the two edges to be detected are. The evaluation circuit for the first group of triples more photosensitive Elements for the detection of the horizontal perforation punch card are used for Determination of the times at which the horizontal hole edge is above the respective center of the individual triple is located during the evaluation circuit for the second group of triples of photosensitive elements for the detection of the vertical perforation hole edge to determine the relative position of the edge serves the individual triplets of photodetectors.
Die erste Gruppe von Tripeln fotoempfindlicher Elemente zur Detektion der hori zontalen Perforationslochkante ist in Bewegungsrichtung so weit vor der zweiten Gruppe von Tripeln fotoempfindlicher Elemente zur Detektion der vertikalen Perfo rationslochkante angeordnet, daß erst nach vollständiger Beendigung der Messungen bei der Kantenüberquerung der mittleren fotoempfindlichen Elemente der ersten Gruppe die Messung der vertikalen Perforationslochkante durch die mittleren fotoempfindlichen Elemente der zweiten Gruppe initiiert wird. Das hat den Vorteil, daß die Messungen nacheinander ohne gegenseitige Störungen durchgeführt und dabei für die Meßwerte der beiden Messungen dieselben Speicherregister benutzt werden können.The first group of triples of photosensitive elements to detect the hori The zonal perforation edge is in the direction of movement so far before the second Group of triples of photosensitive elements for detection of vertical perfo rationslochkante arranged that only after complete completion of the measurements when crossing the edges of the middle photosensitive elements of the first Group the measurement of the vertical perforation hole edge by the middle photosensitive elements of the second group is initiated. That has the advantage, that the measurements are carried out successively without mutual interference and the same memory registers are used for the measured values of the two measurements can be.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and in the following description explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Prinzipanordnung eines Tripels von fotoempfindlichen Elementen mit Auswerteschaltung, Fig. 1 shows a schematic arrangement of a triplet of photosensitive elements with the evaluation circuit,
Fig. 2 die geometrische Konfiguration der Fotodetektoranordnung, Fig. 2, the geometric configuration of the photodetector array,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Kantendetektoreinrichtung, Fig. 3 is a block diagram of the edge detector device according to the invention,
Fig. 4 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Kantendetektoreinrichtung für einen Fernsehfilmabtaster, Fig. 4 is a block diagram of the edge detector means of the invention for a telecine
Fig. 5 die geometrische Konfiguration der aus zwei Gruppen bestehenden fotoemp findlichen Elemente für einen Fernsehfilmabtaster. Fig. 5 shows the geometric configuration of the two sensitive photosensitive elements for a television film scanner.
In den Figuren vorkommende gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The same parts appearing in the figures have the same reference numerals Mistake.
In Fig. 1 ist ein Tripel von fotoempfindlichen Elementen 1, 2, 3, wie z. B. Fotodio den (D1, D2, D3) oder Fototransistoren, dargestellt, über welche sich eine Kante 4 in Pfeilrichtung kontinuierlich bewegt. Mit Hilfe einer in Fig. 1 nicht dargestellten Beleuchtungseinrichtung, welche sich auf der den fotoempfindlichen Elementen 1, 2, 3 gegenüberliegenden Seite der Kante 4 befindet, wird diese auf den Aufnahmeflä chen der Fotoelemente 1, 2, 3 optisch abgebildet. Von jedem Fotoelement 1 bzw. 2 bzw. 3 wird ein der bestrahlten Flächengröße entsprechender Fotostrom erzeugt. Besteht beispielsweise das Tripel aus drei Fotodioden D1, D2, D3 und ist die be strahlte Fläche der zweiten Fotodiode D2 (Meßdiode) doppelt so groß wie die be strahlte Fläche der ersten Fotodiode D1 (Hilfsdiode) bzw. der dritten Fotodiode D3 (Hilfsdiode), dann ist bei homogener Beleuchtungsstärke auch der Fotostrom ID2 der zweiten Fotodiode D2 bzw. Meßdiode doppelt so groß wie der jeweilige Foto strom ID1 bzw. ID3 der beiden Hilfsdioden D2 und D3. Vergleicht man nun den Fotostrom der Meßdiode D2 mit der Summe der Fotoströme der Hilfsdioden D1 und D3, so wird genau zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Kante 4 über dem Mittel punkt der Meßdiode D2 befindet, eine Flanke erzeugt. Dieser Vergleich kann mit Hilfe eines Komparators 5 durchgeführt werden, an dessen Ausgang 6 immer dann ein Flankensignal abnehmbar ist, wenn die Ströme I1 = ID1 + ID2 und I2 = ID2 gleich sind. Durch diese in Reihe liegende Tripel-Anordnung und eine geeignete Dimensio nierung der Fotodetektoranordnung wird eine intensitäts- und kontrastunabhängige Erzeugung der Flanke am Ausgang 6 des Stromkomparators 5 erreicht.In Fig. 1 is a triple of photosensitive elements 1 , 2 , 3 , such as. B. Fotodio the (D1, D2, D3) or photo transistors shown, over which an edge 4 moves continuously in the direction of the arrow. With the aid of an illumination device, not shown in FIG. 1, which is located on the side of the edge 4 opposite the photosensitive elements 1 , 2 , 3 , this is optically imaged on the receiving surfaces of the photo elements 1 , 2 , 3 . A photo stream corresponding to the irradiated area size is generated from each photo element 1 or 2 or 3 . For example, if the triple consists of three photodiodes D1, D2, D3 and the irradiated area of the second photodiode D2 (measuring diode) is twice as large as the irradiated area of the first photodiode D1 (auxiliary diode) or the third photodiode D3 (auxiliary diode), Then, with homogeneous illuminance, the photo current ID2 of the second photo diode D2 or measuring diode is twice as large as the respective photo current ID1 or ID3 of the two auxiliary diodes D2 and D3. If you now compare the photocurrent of the measuring diode D2 with the sum of the photocurrents of the auxiliary diodes D1 and D3, an edge is generated at exactly the point in time at which the edge 4 is above the center of the measuring diode D2. This comparison can be carried out with the aid of a comparator 5 , at the output 6 of which an edge signal can always be removed if the currents I1 = ID1 + ID2 and I2 = ID2 are the same. This series arrangement of triples and a suitable dimensioning of the photodetector arrangement results in an intensity and contrast-independent generation of the edge at the output 6 of the current comparator 5 .
Bei der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration der gesamten Fotodetektoranordnung, welche hierbei aus n= 16 Tripeln von fotoempfindlichen Elementen 1-1 bis 1-n, 2-1 bis 2-n und 3-1 bis 3-n besteht, befindet sich die zu vermessende Kante 4 ungefähr in der Mitte der mittleren Elemente 2-1 bis 2-n. Die Kante 4 ist dabei gegenüber den eigentlichen Mittelpunkten 7 etwas übertrieben schräg eingezeichnet worden, um hiermit zu zeigen, daß möglicherweise von den einzelnen Tripeln je eine Schaltflan ke zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten erzeugt werden kann. Dadurch können mehrere Punkte völlig unabhängig voneinander vermessen und Störeinflüsse, wie z. B. Staubkörner auf der Kante oder Unebenheiten ausgeglichen werden. Diese Signalunterschiede müssen demzufolge in der nachfolgenden Meßsignalaufbereitung ausgefiltert werden, so daß ein eindeutiges Flankensignal für die weitere Verarbei tung zur Verfügung steht.In the configuration of the entire photodetector arrangement shown in FIG. 2, which in this case consists of n = 16 triples of photosensitive elements 1-1 to 1- n, 2-1 to 2- n and 3-1 to 3- n, is the edge 4 to be measured approximately in the middle of the middle elements 2-1 to 2- n. The edge 4 has been drawn somewhat exaggeratedly obliquely relative to the actual center points 7 , to show that possibly one of the individual triples each has a switching flange can be generated at different times. As a result, several points can be measured completely independently of one another and interference factors such as e.g. B. dust on the edge or unevenness. These signal differences must therefore be filtered out in the subsequent measurement signal processing, so that a clear edge signal is available for further processing.
Außerdem sind bei dieser Fotodetektoranordnung vor den fotoempfindlichen Ele menten 1, 2, 3 zusätzlich mehrere, in Reihe geschaltete Vordetektions-Fotoelemente 8 vorgesehen, mit denen die Kante 4 zunächst grob mit einstellbarem Schwellwert detektiert werden kann, bevor sie in der eigentlichen Fotodektoranordnung vermes sen wird. Damit kann sichergestellt werden, daß die Vermessung der Kante 4 nur während des Überquerens der mittleren Fotoelemente 2 durch deren entsprechende zeitliche Aktivierung durchgeführt wird.In addition, in this photodetector arrangement in front of the photosensitive elements 1 , 2 , 3 , a plurality of series-connected pre-detection photo elements 8 are additionally provided, with which the edge 4 can initially be roughly detected with an adjustable threshold value before it is measured in the actual photodetector arrangement . This can ensure that the measurement of the edge 4 is carried out only during the crossing of the middle photo elements 2 by their corresponding temporal activation.
Die in Fig. 3 dargestellte Kantendetektionseinrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Fotodetektoranordnung mit n Tripeln 10-1 bis 10-n foto empfindlicher Elemente (1, 2, 3 gemäß Fig. 1), daran angeschlossenen Stromkompa ratoren 5-1 bis 5-n, deren Ausgänge mit den Takteingängen von Speicherregistern 11-1 bis 11-n verbunden sind, einem Referenzzähler 12, dessen Ausgänge mit den Dateneingängen der Speicherregister 11-1 bis 11-n verbunden sind und einem Sig nalprozessor 13, welchem die Ausgangssignale der Speicherregister 11-1 bis 11-n zugeführt werden. Weiterhin wird dem Signalprozessor 13 das Ausgangssignal der Vordetektions-Fotoelemente 8 zugeleitet. Der Referenzzähler 12 wird mit einem von einem Quarzoszillator 14 erzeugten Taktsignal getaktet und von einem anwendungs spezifischen Impulssignal aus dem Signalprozessor 13 rückgesetzt. Außerdem wer den die Komparatoren 5-1 bis 5-n durch zeitabhängige Aktivierungssignale vom Sig nalprozessor 13 über Umschalter 9-1 bis 9-n an die Speicherregsiter 11-1 bis 11-n gekoppelt. The edge detection device shown in FIG. 3 according to the invention consists essentially of a photodetector arrangement with n triples 10-1 to 10- n photosensitive elements ( 1 , 2 , 3 according to FIG. 1), connected to it current comparators 5-1 to 5 - n, the outputs of which are connected to the clock inputs of memory registers 11-1 to 11- n, a reference counter 12 , the outputs of which are connected to the data inputs of the memory registers 11-1 to 11- n, and a signal processor 13 which receives the output signals of the Memory registers 11-1 to 11- n are supplied. Furthermore, the output signal of the pre-detection photo-elements 8 is fed to the signal processor 13 . The reference counter 12 is clocked with a clock signal generated by a quartz oscillator 14 and reset by an application-specific pulse signal from the signal processor 13 . In addition, who the comparators 5-1 to 5- n by time-dependent activation signals from the signal processor 13 via switches 9-1 to 9- n coupled to the memory registers 11-1 to 11- n.
Wie bereits oben ausgeführt, wird an den Ausgängen der Stromkomparatoren 5-1 bis 5-n jeweils dann ein Flankensignal erzeugt, wenn sich die Abbildung der zu vermes senden Kante 4 über der Mitte (7 gemäß Fig. 2) der Fotodetektoranordnung befin det. Diese Flanke wird dazu verwendet, den Zählerstand des Referenzzählers 12 in das jeweilige Speicherregister 11 zu übernehmen. Es findet also eine Orts-/Zeitum setzung des Meßsignals statt.As already stated above, an edge signal is generated at the outputs of the current comparators 5-1 to 5- n each time the image of the edge 4 to be measured is above the center ( 7 according to FIG. 2) of the photodetector arrangement. This edge is used to transfer the count of the reference counter 12 into the respective memory register 11 . So there is a local / Zeitum conversion of the measurement signal takes place.
Ist der Startzeitpunkt des Referenzzählers 12, dessen Taktperiode und die Bewe gungsgeschwindigkeit der Kante bekannt, so läßt sich daraus die Lage der Kante 4 zu beliebigen Zeitpunkten ab der Messung bestimmen. Ist die Geschwindigkeit der Kante 4 unbekannt, so ist die Lage zum Zeitpunkt der Flanke des Stromkomparators 5 definiert. Am Ausgang 15 des Signalprozessors 13 ist ein Kantenmeßsignal zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise zum Zwecke der Überwachung oder für Ver stell- bzw. Steuerungsaufgaben, abnehmbar.If the start time of the reference counter 12 , its clock period and the movement speed of the edge are known, then the position of the edge 4 can be determined at any time from the measurement. If the speed of the edge 4 is unknown, the position at the time of the edge of the current comparator 5 is defined. At the output 15 of the signal processor 13 , an edge measurement signal can be removed for further processing, for example for the purpose of monitoring or for adjustment or control tasks.
In Fig. 4 sind die wesentlichen Teile einer Kantendetektoreinrichtung zur Detektion von Perforationslochkanten eines Laufbildfilms in einem Fernsehfilmabtaster darge stellt. In einem Filmabtaster werden bekanntlich durch optoelektronische Abtastung der Filmbilder Videosignale erzeugt. Bei der Fernsehwiedergabe der Filmbilder kann es oftmals durch horizontale und vertikale Bildstandsfehler zu sichtbaren Stö rungen kommen. Eine Möglichkeit, diese Störungen zu reduzieren bzw. ganz zu unterdrücken, besteht in der Echtzeitvermessung der Perforationslöcher und der Verwendung der daraus abgeleiteten Korrektursignale zur Echtzeitkorrektur der Videosignale in horizontaler und vertikaler Richtung.In Fig. 4, the essential parts of an edge detector device for detecting perforation perforated edges of a motion picture film in a television film scanner are Darge. As is known, video signals are generated in a film scanner by optoelectronic scanning of the film images. When viewing the film images on TV, horizontal and vertical image position errors can often lead to visible faults. One way to reduce or completely suppress these disturbances is to measure the perforation holes in real time and to use the correction signals derived therefrom for real-time correction of the video signals in the horizontal and vertical directions.
Bei der Kantendetektoreinrichtung gemäß Fig. 4 wird mittels einer Beleuchtungsein richtung 16 sowohl die horizontale Kante 17 als auch die vertikale Kante 18 von Perforationslöchern 19 eines nur teilweise gezeichneten Laufbildfilms 21 auf die Fotodetektoranordnung 30 optisch abgebildet, wobei die horizontale Kante 17 auf die erste Gruppe von Fotoelementen 10 und die vertikale Kante 18 auf die zweite Gruppe von Fotoelementen 20 projiziert wird. Die Perforationslochkantendetektion mittels der Fotodetektoranordnung 30 wird weiter unten in Verbindung mit der An ordnung nach Fig. 5 näher beschrieben.In the edge detection means in Fig. 4 by means of a Beleuchtungsein device 16 both the horizontal edge 17 and the vertical edge 18 of perforation 19 of a motion picture film only partially drawn optically imaged on the photodetector array 30 21, wherein the horizontal edge 17 on the first group of Photo elements 10 and the vertical edge 18 is projected onto the second group of photo elements 20 . The perforation hole edge detection by means of the photodetector arrangement 30 is described in more detail below in connection with the arrangement according to FIG. 5.
Die Fotoelemente der Anordnungen 10 und 20 geben entsprechend der obigen Be schreibung von der Kantenbewegung bzw. -lage abgeleitete Fotoströme ab, welche einerseits bei Vermessung der horizontalen Kante 17 von den Fotoelementen 10 an die Stromkomparatoren 5 und andererseits bei Vermessung der vertikalen Kante 18 von den Fotoelementen 20 an von einem Zähler 12′ gesteuerte sogenannte Dual- Slope-Wandler 25 abgegeben werden. Dual-Slope-Wandler sind an sich bekannt (siehe dazu "VLSI Design Techniques for Analog and Digital Circuits", Mac Graw Hill, NY, 1990, Seite 649) und in Verbindung mit der Kantenvermessung in der Anmeldung PHD 96-081 näher beschrieben.The photo elements of the arrangements 10 and 20 give according to the above description from the edge movement or position derived photo currents, which on the one hand when measuring the horizontal edge 17 from the photo elements 10 to the current comparators 5 and on the other hand when measuring the vertical edge 18 of the Photo elements 20 are delivered to a so-called dual slope converter 25 controlled by a counter 12 '. Dual slope converters are known per se (see “VLSI Design Techniques for Analog and Digital Circuits”, Mac Graw Hill, NY, 1990, page 649) and are described in more detail in connection with edge measurement in application PHD 96-081.
Die zeitlich nacheinander abgegebenen Ausgangssignale der Schaltungen 5 und 25 werden als Taktsignale über einen Multiplexer 9 den nachfolgenden Speicherregi stern 11 zugeführt, an deren Dateneingängen die Zählwerte des von dem Quarzos zillator 14 mit etwa 5 MHz getakteten Referenzzählers 12 anliegen, wodurch eine Orts-/Zeitumsetzung möglich ist. Rückgesetzt wird der Referenzzähler 12 vom Bild- oder 2V-Impulssignal des Signalprozessors 13, der außerdem die Steuersignale zur Ankopplung der Fotodetektoranordnung 30 an die Speicherregister 11 und ferner Korrektursignale für die horizontale und vertikale Korrektur der Videosignale am Ausgang 15 abgibt. Diese Signale können dann in einer anschließenden digitalen Bildverarbeitung als Parameter zur exakten Bildjustierung verwendet werden.The chronologically successive output signals of the circuits 5 and 25 are supplied as clock signals via a multiplexer 9 to the subsequent memory registers 11 , at whose data inputs the count values of the reference counter 12 clocked by the quartz oscillator 14 with approximately 5 MHz are present, as a result of which a location / time conversion is possible. The reference counter is reset 12 from the image or 2V pulse signal of the signal processor 13, which also outputs the control signals for coupling the photo detector array 30 to the memory registers 11 and further correction signals for horizontal and vertical correction of the video signals at the output of the fifteenth These signals can then be used in subsequent digital image processing as parameters for exact image adjustment.
Eine weitere Aufgabe des Signalprozessors 13 ist die Berechnung der Filmgeschwin digkeit aus den Flanken der Vordetektions-Fotoelemente 8. Zusammen mit den Signalen der vorgelagerten Vordetektions-Fotoelemente 8 kann daraus das Zeit steuersignal für die Messungen zur Verfügung gestellt werden. Außerdem ist durch den Signalprozessor 13 sicherzustellen, daß fehlerhafte Messungen, wie sie beispielsweise durch ein ausgerissenes oder verklebtes Perforationsloch entstehen können, durch eine entsprechende Fehlermeldung markiert werden. Solche Ausfälle dürfen die Erfassung nachfolgender Bilder nicht stören. Ferner ist es vorteilhaft, wenn sowohl systematische als auch zufällige Fehler der Fotodetektoranordnung schon in der Signalverarbeitung eliminiert oder zumindest reduziert werden. Weitere Störeinflüsse, wie z. B. Staubkörner oder andere Verunreinigungen an der Filmperfo ration, sollen erkannt werden und eine brauchbare Positionsmessung des Bildes nicht verhindern. Die gestrichelt umrandeten Baugruppen können als ein integrierter Schaltkreis 40 ausgeführt sein.Another task of the signal processor 13 is the calculation of the film speed from the flanks of the pre-detection photo elements 8 . Together with the signals from the upstream pre-detection photo elements 8 , the time control signal can be made available for the measurements. In addition, the signal processor 13 must ensure that erroneous measurements, such as those that can arise, for example, from a perforation hole that is torn out or glued, are marked by a corresponding error message. Such failures must not interfere with the acquisition of subsequent images. It is also advantageous if both systematic and random errors in the photodetector arrangement are eliminated or at least reduced in the signal processing. Other interferences, such as B. dust grains or other impurities on the film perforation should be recognized and should not prevent a usable position measurement of the image. The modules surrounded by dashed lines can be designed as an integrated circuit 40 .
In Fig. 5 sind in schematischer Darstellung die beiden Gruppen von Fotoelementen 10 bzw. 20 für die horizontale bzw. vertikale Kantenvermessung gezeigt, wobei das nur andeutungsweise gezeichnete Perforationsloch 19 mit seinen Kanten 17 und 18 in Pfeilrichtung über die Fotoelementegruppen 10 und 20 bewegt wird.In FIG. 5, a schematic representation of the two groups of photo-elements 10 and 20 shown for the horizontal or vertical edge measurement, said only schematically drawn perforation 19 is with its edges 17 and 18 in the direction of arrow on the photo element groups 10 and 20 moves.
Soll der Fotodetektor 30 in einem Filmabtaster eingesetzt werden, so ist eine zeitlich genaue Steuerung der Messung erforderlich. Die einzelnen Messungen müssen zu Zeitpunkten gestartet und beendet werden, zu denen die Voraussetzungen für die beiden Meßverfahren sicher erfüllt sind. Um die Zeitsteuerung zu erleichtern, sind zusätzlich zu den beiden Anordnungen 10 und 20 zur Positionsmessung der Loch kanten noch die weiteren Fotoelemente 8 vorgesehen, die der Kantenvorerkennung dienen. Der gesamte Strom dieser Fotoelemente 8 wird mit einem einstellbaren Referenzstrom verglichen, wodurch es nach einem Abgleich auf das verwendete Filmmaterial möglich ist, den Eintritt eines Perforationsloches 19 in die fotoaktive Fläche der Fotoelemente 10 und 20 zu detektieren. Da eine möglichst homogene Beleuchtung der gesamten Fotodetektoranordnung 30 angestrebt wird, sind noch zusätzliche Fotodioden 22 zur Beleuchtungsjustierung vorgesehen, deren Strom einzeln abgegriffen werden kann. If the photodetector 30 is to be used in a film scanner, then timing of the measurement is required. The individual measurements must be started and ended at times at which the prerequisites for the two measurement methods are reliably fulfilled. In order to facilitate the timing, in addition to the two arrangements 10 and 20 for measuring the position of the perforated edges, the further photo elements 8 are also provided, which are used for edge detection. The total current of these photo elements 8 is compared with an adjustable reference current, which makes it possible, after adjustment to the film material used, to detect the entry of a perforation hole 19 into the photoactive surface of the photo elements 10 and 20 . Since the aim is to achieve the most homogeneous possible illumination of the entire photodetector arrangement 30 , additional photodiodes 22 are provided for adjusting the illumination, the current of which can be tapped off individually.
Der Ablauf einer Messung der beiden Kanten 17, 18 eines Perforationsloches 19 geschieht folgendermaßen: Wird ein Perforationsloch 19 in x-Richtung bewegt, so wird zunächst von der Diodenanordnung 8 zur Kantenvorerkennung eine Flanke geliefert. Von der digitalen Signalverarbeitung im Signalprozessor 13 ist bereits vor den eigentlichen Messungen die Geschwindigkeit des Filmtransports mit Hilfe der Flanken der Vordetektions-Fotoelemente 8 bestimmt. Dadurch ist es unter Kenntnis der Maße der Fotodetektoranordnung möglich, die Zeitspanne T0 zu berechnen, nach der sich die Lochkante 17 zwischen den ersten und den zweiten Fotoelementen 1 bzw. 2 der horizontalen Kantenmessung befindet. Zu diesem Zeitpunkt wird die horizontale Kantenmessung gestartet. Erreicht die Lochkante 17 nach der Zeitspanne T1 das Ende der mittleren Fotoelemente 2, wird die horizontale Messung beendet. Diese Zeit entspricht der Lange X1 der mittleren Fotoelemente 2. Befindet sich die horizontale Lochkante 17 in Bewegungsrichtung gesehen hinter der Anordnung 20 zur Messung der vertikalen Lochkante 18 (Wegstrecke X2, entsprechend T2), ist sichergestellt, daß sich die vertikale Lochkante 18 über den mittleren Fotoelementen zur vertikalen Kantenmessung befindet, so daß diese Messung gestartet werden kann. Nach Ablauf einer festen Zeitspanne T3, die von der verwendeten Zählerfre quenz des Zählers 12′ abhängt, ist die Messung der vertikalen Perforationslochkante 18 beendet.The measurement of the two edges 17 , 18 of a perforation hole 19 takes place as follows: If a perforation hole 19 is moved in the x direction, a flank is first supplied by the diode arrangement 8 for edge detection. The speed of the film transport is determined by the edges of the pre-detection photo elements 8 by the digital signal processing in the signal processor 13 before the actual measurements. Knowing the dimensions of the photodetector arrangement, this makes it possible to calculate the time period T0 after which the perforated edge 17 is located between the first and second photo elements 1 and 2 of the horizontal edge measurement. At this point, the horizontal edge measurement is started. If the perforated edge 17 reaches the end of the middle photo elements 2 after the time period T1, the horizontal measurement is ended. This time corresponds to the length X1 of the middle photo elements 2 . Is the horizontal hole edge 17 seen in the direction of movement behind the arrangement 20 for measuring the vertical hole edge 18 (distance X2, corresponding to T2), it is ensured that the vertical hole edge 18 is above the middle photo elements for vertical edge measurement, so that this measurement is started can be. After a fixed period of time T3, which depends on the frequency used by the counter 12 ', the measurement of the vertical perforation hole edge 18 is ended.
Claims (13)
daß die Fotodetektoranordnung aus mehreren Tripeln (1, 2, 3) fotoempfindlicher Elemente besteht, welche in ihren Längserstreckungen senkrecht zur zu detektie renden Kante (4) angeordnet sind,
daß die Auswerteschaltung zur Bestimmung der Zeitpunkte dient, zu denen sich die Kante über dem jeweiligen Mittelpunkt (7) der einzelnen Tripel (2-1 bis 2-n) befin det und
daß am Ausgang der Auswerteschaltung mehrere Meßwerte zu verschiedenen Ab schnitten der Kante (4) zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stehen.1. Edge detector device for the detection of edges continuously moving perpendicular to their alignment with a photodetector arrangement on which the edges are optically imaged and with an evaluation circuit which converts the location-dependent signals emitted by the photodetector arrangement into time-dependent signals, characterized in that
that the photodetector arrangement consists of several triples ( 1 , 2 , 3 ) of photosensitive elements which are arranged in their longitudinal extensions perpendicular to the edge ( 4 ) to be detected,
that the evaluation circuit is used to determine the times at which the edge is above the respective center ( 7 ) of the individual triples ( 2-1 to 2- n) and
that at the output of the evaluation circuit several measured values for different sections from the edge ( 4 ) are available for further processing.
daß die Fotodetektoranordnung aus zwei Gruppen (10, 20) von jeweils mehreren Tripeln fotoempfindlicher Elemente besteht, welche in ihren Längserstreckungen jeweils senkrecht zu jeder der beiden zu detektierenden Kanten (17, 18) angeordnet sind,
daß die Auswerteschaltung für die erste Gruppe (10) von den Tripeln fotoempfind licher Elemente für die Detektion der horizontalen Perforationslochkante (17) zur Bestimmung der Zeitpunkte dient, zu denen sich die horizontale Lochkante (17) über dem jeweiligen Mittelpunkt der einzelnen Tripel befindet,
daß die Auswerteschaltung für die zweite Gruppe (20) von Tripeln fotoempfindlicher Elemente für die Detektion der vertikalen Perforationslochkante (18) zur Bestim mung der relativen Lage der Kante zu den einzelnen Fotodetektor-Tripeln dient und daß am Ausgang der Auswerteschaltungen mehrere Meßwerte zu verschiedenen Abschnitten der beiden Perforationslochkanten zur weiteren Verarbeitung zur Ver fügung stehen. 9. edge detector device for detecting orthogonally arranged edges of the boundaries of perforation holes of a motion picture film with a photodetector arrangement onto which the bounding edges of the perforation holes are optically imaged and with an evaluation circuit which converts the signals emitted by the photodetector arrangement, characterized in that
that the photodetector arrangement consists of two groups ( 10 , 20 ) of several triples of photosensitive elements each, which are arranged in their longitudinal extensions perpendicular to each of the two edges ( 17 , 18 ) to be detected,
that the evaluation circuit for the first group (10) is used by the triples fotoempfind Licher elements for the detection of the horizontal Perforationslochkante (17) for determining the time instants at which there is the horizontal hole edge (17) above the center of each triplet,
that the evaluation circuit for the second group ( 20 ) of triples of photosensitive elements for the detection of the vertical perforation hole edge ( 18 ) serves to determine the relative position of the edge to the individual photodetector triples and that at the output of the evaluation circuits several measured values for different sections of the Both perforated perforated edges are available for further processing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996124185 DE19624185A1 (en) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Edge detection device e.g. for synchronism detection of printing machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1996124185 DE19624185A1 (en) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Edge detection device e.g. for synchronism detection of printing machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19624185A1 true DE19624185A1 (en) | 1998-01-08 |
Family
ID=7797204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE1996124185 Withdrawn DE19624185A1 (en) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Edge detection device e.g. for synchronism detection of printing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19624185A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007009971B4 (en) * | 2006-03-31 | 2016-06-09 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method and device for image acquisition of the edge of a moving object |
-
1996
- 1996-06-18 DE DE1996124185 patent/DE19624185A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007009971B4 (en) * | 2006-03-31 | 2016-06-09 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method and device for image acquisition of the edge of a moving object |
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