Устройство для считывания изображений

 

Использование: в прецизионных системах обработки изображений. Сущность изобретения: устройство содержит источник света (1), фотоприемник (5), фокусирующий объектив (3), вращающийся прозрачный барабан (9) с узлом крепления считываемого изображения (4), датчик углового положения (8), соединенный с блоком управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

1775604 Al (я)5 G 01 С 11/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO,ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР л .:31М

lG е А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921812/10 (22) 29,01,91 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) И.Г.Журкин, Л.В.Курдин и Н.К,Шавенько (56) Система для оптико-электронной обработки изображений, Известия ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1980, hh 5. с.90 — 91. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Использование; в прецизионных системах обработки изображений. Сущность изобретения: устройство содержит источник света (1), фотоприемник (5), фокусирующий объектив (3), вращающийся прозрачный барабан (9) с узлом крепления считываемого изображения (4), датчик углового положения (8), соединенный с блоком управления (7), модулятор (2), соединенный последовательно с усилителем (12) и цифроаналоговым преобразователем (11). 1 ил.

1775604

Изобретение относится к устройствам для считывания изображений и предназначается для использования в прецизионных системах обработки изображений, имеющих широкий диапазон изменения оптических плотностей, которые находят применение при дистанционном зондировании, при исследовании природных pecypcos и т,п.

Известен ряд устройств для считывания изображений, содержащие расположенные на одной оптической оси источник света, оптическую систему, формирующую элемент считывания, считываемое изображение и фотоприемник, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с ЭВМ. Устройство развертки обеспечивает относительное перемещение считываемого изображения и элемента считывания, что позволяет считывать все изображение, Недостатками этих устройств является низкая точность измерения фотометрических характеристик изображения и узкий динамический диапазон измерения оптической плотности считываемых элементов изображения, из-за ограниченности динамического диапазона фотометрического тракта, Известно также устройство для считывания изображений, содержащее расположенные на одной оптической оси источник света, оптическую систему, формирующую элемент считывания, считываемое изображение и фотоприемник, выход которого соединен через нелинейный преобразователь со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого в свою очередь соединен со входом ЭВМ. Устройство развертки барабанного типа обеспечивает последовательное построчное считывание всех элементов считываемого изображения путем относительного перемещения изображения и элемента считывания, Недостатком этого устройства является низкая фотометрическая точность и узкий динамический диапазон измерения оптической плотности считываемых элементов изображения, что приводит к низкой надежности результатов обработки изображений.

Целью изобретения является повышение точности измерения фотометрических характеристик элементов считываемого изображения в широком диапазоне их изменения и тем самым увеличение надежности результатов обработки изображений.

Это достигается тем, что на оптической оси устройства между источником света и фотоприемником размещен оптический модулятор, обладающий способностью менять

55 свойство коэффициент пропускания, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя, а вход усилителя через цифроаналоговый преобразователь соединен с выходом блока управления и хранения информации, действующего с ЭВМ. При этом на оптический модулятор от блока управления и хранения информации подается управляющий сигнал, определяемый по известному алгоритму на основании значения оптических плотностей ряда предыдущих считанных элементов изображения и соответствующий значению среднего по ансамблю значения плотностей считываемых элементов изображения.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит расположенные последовательно на одной оптической оси источник света 1, оптический модулятор 2, фокусирующий обьектив 3, прозрачный барабан 9 с устройством крепления считываемого изображения 4, и фотоприемник 5.

В ыход фотоприемника 5 через аналого-цифровой преобразователь 6 соединен с одним их входом блока управления и хранения информации, а второй его вход — с выходом датчика положения 8, вал которого жестко соединен с осью прозрачного барабана 9, на котором размещено устройство крепления считываемого иэображения 4 и который жестко соединен с валом узла перемещения

10. При этом один из выходов блока управления и хранения информации 7 через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 11 и усилитель 12 соединен с управляющим входом оптического модулятора 2.

Устройство работает следующим образом, Источник света 1 формирует поток света, который падает на оптический модулятор 2 и пройдя его меняет свою интенсивность в зависимости от состояния оптического модулятора, которое определяется величиной управляющего сигнала на управляющем входе оптического модулятора 2. Прошедший через оптический модулятор 2 поток света попадает на фокусирующий объектив 3, который формирует элемент считывания на поверхности прозрачного вращающегося барабана 9. Поток света, прошедший через считываемое изображение, помещенное.в устройство крепления 4, и ослабленный в зависимости от оптической плотности считываемого элемента иэображения, поступает на фотоприемник 5, где преобразуется в электрический сигнал, Таким образом, значение выходного сигнала фотоприемника будет определять1775604 дулятора 2, т.е. его коэффициент пропускания определяется средним значением оптической плотности нескольких ранее считанных элементов иэображения.

Значения оптической плотности считываемых элементов изображения формируется на основе значений сигнала фотоприемника 5 и на основе выходных сигналов блока управления и хранения информации 7, поступающих на управление оптического модулятора, и записываются в память блока управления и хранения информации.

Это позволяет в широких пределах изменять мощность светового потока, подающего на считываемое изображение, и тем самым существенно расширить диапазон изменения оптических плотностей, элементов изображения при одновременном повыся значением оптической плотности считываемого элемента изображения и состоянием оптического модулятора (при условии, что мощность и состав излучения источника света остается неизменным). Предлагаемое устройство может работать и с непрозрачными изображениями. В этом случае фотоприемник и осветительная часть устройства помещаются с внешней стороны барабана таким образом, чтобы на фотоприемник попадал отраженный от считываемого элемента изображения поток света, Выходной сигнал фотоприемника 5 поступает на аналого-цифровой преобразователь 6, где преобразуется в цифровую форму и в дальнейшем поступает на вход блока управления и хранения информации 7. Запись значения выходного сигнала фотоприемника 3 в память блока управления хранения информации 7 происходит в момент поступления сигнала на второй вход этого блока 7 с датчика положения 8, который генерирует импульсы, соответствующие переходу от . одного элемента считываемого изображения к следующему. Таким образом, производят считывание в память блока управления и хранения информации данного элемента изображения. Узел перемещения 10 обеспечивает вращение барабана 9 с укрепленным на нем изображением 4 вокруг своей оси, а также относительное перемещение барабана и оптической оси считывающего узла вдоль оси барабана, т.е, обеспечивает последовательную строчную развертку и последовательное считывание всех элементов изображения. На основе определения среднего значения оптической плотности некоторого количества ранее считанных элементов изображения формируется выходной сигнал (код) блока управления и хранения информации 7, который поступает на цифроаналоговый преобразователь 11, где преобразуется в аналоговый сигнал, затем этот аналоговый сигнал усиливается в усилителе 12 и поступает на управляющий вход оптического модулятора 2.

Таким образом, состояние оптического мо5

15 шении точности измерений, даже при использовании фотоприемника с недостаточно широким динамическим диапазоном.

Это в свою очередь ведет к повышению надежности результатов обработки изображе20 ний.

Формула изобретения

Устройство для считывания изображений, включающее источник света, фотоприемник, между которыми установлен фокусирующий объектив, вращающийся прозрачный барабан с узлом крепления счи25

30 тываемого изображения, механизм враще.ния барабана и датчик его углового положения, соединенный с блоком управления и хранения информации, причем фо35 топриемник через аналого-цифровой преобразователь подключен к блоку управления и хранения информации, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, между источником света и фокусирующим обьективом установлен введенный модулятор света, выполненный с возможно40 стью изменения коэффициента пропускания, а вход модулятора соединен последовательно с блоком управления и хранения информации через введенные цифроаналоговый преобразователь и усилитель.

Составитель M.Òåðåùåíêî

Техред М,Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4028 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5