Способ измерения поступательного перемещения границы перепада яркостей на экране

 

ь —. б Ф, W-Й-И Е " ь, (11) 55 15 64

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ф ; ьбьь бб б бб (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 24.07.75 (21) 2158863/25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано25 03 77 Бюллетень №11 (51) М. Кл.

G 01 32 3/52

Госудврствеииый комитет

"оввтв Министров СССР но делам изобретений и отирытий (53) УДК 537 533 3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 29.05.77

Т. E. Замора, B. П. Маринец, Б. В. Осыка и А. А. Смердов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Физико-механический институт АН Украинской ССР (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕШЕНИЯ

ГРАНИЦЫ ПЕРЕПАДА ЯРКОСТЕЙ НА ЭКРАНЕ

Изобретение относится к аппаратуре с использованием телевизионных экранов и фотоэлектронных умножителей для регистрации и измерения перемеш ений контрастных изображений. 5

Известные способы измерения величины поступательного перемещения границы перепада яркостей на экране, например телевизионном. или на экране рентгенаппарата, заключаются в преобразовании светового потокМ с экрана в электрическое напряжение с помощью фотоэлемента, усилении и измерении этого напряжения, вызываемого изменением светового потока при перемещении границы Щ .

Недостатком таких способов измерения величины перемещения границы перепада яркостей является большая погрешность результатов измерения. Это обьясняется тем, что на результат измерений влияют изменения яркости свечения экрана и контраста перепада яркостей, обусловленные изменением режима питания, а также изменением фоновых засветок, что, как правило, имеет место при работе телевизионных и измерительных рентгеноскопических систем, напри- 5 мер электрокимографов. Второй недостаток состоит в том, что для определения зависимости величины измеряемого напряжения от величины перемещения границы перепада яркостей, т.е. для градуировки измеряемого напряжения в единицах длины перемещения, необходимо перед каждым измерением производить операцию калибровки, что не всегда возможно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения величины перемещения границы перепада яркостей на экране, позволяющий производить калибровку в процессе измерения величины поступательного перемещения f2), Он заключается в том, что световой поток с экрана преобразует фотоэлектрическим преобразователем в электрическое напряжение, которое усиливают и измеряют путем сравнения с приращением напряжения, вызванным скачкообразным перемещением фотоэлектрического преобразователя относительно экрана на заданное расстояние в направлении движения перемещающейся грани« пы перепада яркостей. Скачкообразное пере551564 мешение фотоэлектрического преобразовате« ля на определенное расстояние относительно изображения на экране вызывает приращение напряжения, равное изменению напряжения, соответствуюшему перемещению границы на это же расстояние. Так как расстояние перемешения преобразователя известно, то измеряемое напряжение можно проградуировать в единицах длины и определить величину поступательного перемешения о границь перепада яркостей.

Однако известный способ обладает сушественным недостатком: изменение яркости свечения экрана, а также контраста перепада яркостей в промежутках времени между 1S моментами калибровки измеряемого напряжения приводит к изменениям этого напряжения, которые не обусловлены перемещением границы перепада яркостей, т.е. вносит погрешность в измерение. Основной причиной, 20 обуславливаюшей данный недостаток известного способа измерения, является то, что в процессе измерения не компенсируется изменение измеряемого напряжения, вызванное изменением яркости и контраста пере- 25 лада яркостей на экране. Коэффициент фотоэлектрического преобразования и усиления напряжения в процессе измерения не изменяется. В результате этого на измеряемое напряжение, по амплитуде которого опреде- ЗО ляют величину поступательного перемещения границы перепада яркостей на экране, влияет любое изменение светового потока с экрана, вызванное не только перемещением этой границы, но и изменением контраста З5 перепада яркостей и яркости свечения экрана. Учитывая, что в реальных условиях яркость и контраст изображения могут изменяться на 20 40 дб и момент изменения известен, то погрешность измерений в боль- 40 шинстве случаев существенна.

Белью изобретения является устранение влияния изменений контраста перепада яркостей, а также яркости свечения экра- 4> на на результат измерения величины поступательного перемещения границы перепада яркостей.

Это достигается тем, что при известном способе измерения величины перемешения, включающем преобразование фотоэлектрическим преобразователем светового потока с экрана в напряжение, усиление этого напряжения и его измерение путем сравнения с прирашением напряжения, вызванным скач- 55 кообразным перемещением фотоэлектрического преобразователя на заданное расстояние в направлении перемещения границы, перемешение преобразователя осуществляют в чередуюшихся направлениях на одинаковое расстояние 1Io ходу перемешения границы и в противоположном ему. Кроме того перемешение преобразователя производят непрерывно на протяжении всего времени измерения величины поступательного перемешения границы. Причем, измеряют приращение напряжения, вызванное скачкообразным перемещением фотоэлектрического преобразователя, и сигналом, соответствуюшим этому прирашению, регулируют усиление напряжения так, чтобы произведение усиления на величину приращения напряже« ния поддерживалось постоянным.

Непрерывное измерение приращения напряжения, вызванного скачкообразным перемешением преобразователя на заданное расстояние в противоположные стороны, позволяет регистрировать изменение контраста перепада яркостей и изменение яркости свечения экрана на протяжении всего времени измерения поступательного перемешения границы. Осуществление регулирования коэффициента усиления измеряемого напряжения сигналом, соответствующим приращению напряжения, обеспечивает жесткую зависимость между измеряемым напряжением и величиной поступательного перемешения границы перепада яркостей независимо от контраста перепада яркостей и яркости свечения экрана. Вследствие этого устраняется влияние этих факторов на результат измерения.

Пример. Проводились измерения величины поступательного перемещения границы перепада яркостей на экране телевизионной установки типа ПТУ-20-1-7, причем величина перемещения границы была заранее известна. При этом для осуществления предложенного способа измерения в качестве фотоэлектрического преобразователя использовался фотоэлектрический умножитель типа ФЭУ-110, а для усиления электрического напряжения - электронный усилитель.

Усиленное напряжение регистрировалось на диаграммной ленте быстродействуюшего самопишущего прибора типа Н327. Скачкообразное перемещение всего изображения экрана относительно фотоэлектрического преобразователя, что эквивалентно перемещению этого преобразователя относительно экрана, в чередующихся направлениях на одинаковое расстояние (по ходу перемешения границы перепада яркостей и в противоположному ему) осушествлялось с помощью врашаюшегося оптического клина. Регулирование усиления производилось с помощью системы автоматического регулирования усиления, управляющим сигналом для которой служило выпрямленное, скачкообразно изменяющееся напряжение на выходе усилителя, вызванное скачкообразным перемешением изображения экра551564

ЦНИИПИ Заказ 117/23 Тираж 105 1 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. Ул Проектная, 4 на относительно фотоэлектрического преобразователя. Этим обеспечивалось постоянство произведения усиления на величину приращения напряжения. Для получения сравнительных данных параллельно производилось измерение поступательного переь ещения границы

Как видно из таблицы, изменение контраста перепада яркостей и яркости свечения экрана в процессе измерения величины поступательного перемещения границы перепада яркостей предложенным способом не влия- о ет на результат измерений. Погрешность измерений предложенным способом в условиях изменения яркости и контраста изображения на порядок ниже погрешности измерений известным способом. 35

Использование предложенного способа измерения величины поступательного перемещения границы яркостей на экране устраняет влияние изменений:. контраста перепада яркостей и яркости свечения экрана на резуль-4О тат измерения, повышает точность результатов измерений при изменении контраста перепада яркостей и яркости свечения экрана.

Формула изобретения

Способ измерения поступательного перемещения границы перепада яркостей на эк- so ране, заключающийся в преобразовании фотоэлектрическим преобразователем светового потока с экрана в напряжение, усилении этого напряжения и его измерении путем перепада яркостей известным способом. Из« мерения производились в условиях изменяюшихся контраста перепада яркостей и яркости свечения экрана.

Результаты измерения приведены в таблице. сравнения с приращением напряжения, вызванным скачкообразным перемещением фотоэлектрического преобразователя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью устранения влияния изменения контраста перепада яркостей, а также изменения яркости свечения экрана на результат измерения, скачкообразное перемещение фотоэлектрического преобразователя осуществляют в чередующихся направлениях на одинаковое расстояние по ходу перемещения границы и в противоположном направлении непрерывно на протяжении всего времени измерения величины перемещения границы, одновременно измеряют приращение напряжения, вызванное скачкообразным перемещением фотоэлектрического преобразователя, и сигналом, соответствующим этому приращению, регулируют усиление напряжения таким образом, чтобы произведение усиления на величину приращения напряжения поддерживалось постоянным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Зарецкий В. В. "Эле.;трокимография, М., 1963, с. 23-27.

2. L