Устройство для считывания изображений объектов

 

С ЖH"É-Е

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцмапмсткмеских

Республик (638990 (6!) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено27.05.76 (21) 2366446/18-24 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25.12.78, Бюллетень №47 (45) Дата опубликования опнсання28.12.78

2 (51) М. Кл

G O6 К 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.. 1 2(088. 8) (72) Автор изобретении

Ж. N. Агаджанян

Институт биологической физики АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и частности к устройствам для считывания изображений объектов, и может быть использовано при анализе сложных структур изобретений.

Известно устройство, содержашее сканируюший микроскоп, соединенный с бло ками развертки и перемешения изображения объекта, оптическую систему, связанную с блоками преобразовании световых потоков в электрический сигнал, выходы которых соединены с реверсивным счетчиком, блок считывания, подключенный к реверсивному счетчику и к блоку памяти, блок синхронизации, соединенный с блоком развертки, блоком считывания и блоком выделения границ изобретения (1J.

Недостаток этого устройства заключается в низкой точности считывания изображений объектов сложной формы.

Известно также устройство для считывания изобретений объектов, содержашее блок проецирования изобретения объекта, соединенный с блоками развертки и пере мешения изображения объекта, реверсивный счетчик, входы которого подключены к блокам формирования видеосигналов, а выходы - соединены с блоком выделения границ изображения и через элемент ИЛИ подключены к последовательно соединенным сумматору, элементу И к блоку памяти (21.

Это устройство наиболее близко по технической сушности к предложенному.

Его недостаток заключается в невысокой точности считывания изобретений объектов.

Бель изобретения - повышение точности работы устройства.

Это достигается тем, что оно содержит расшепитель, оптически связанный с блоками проецирования изображения объек та и формирования видеосигналов, блок управления фокусировкой, соединенный с блоками развертки, перемешения изображения объекта и с элементом И, блок сравнения, выходы которого подключены к сум матору, к блокам памяти и управления фокуси

63899 О ровкой, а выход соединен с блоком управления фокусировкой, при этом блок выделения границ изображения подключен к элементу ИЛИ и через блок развертки— ко входу сумматора. 5

На чертеже дана принципиальная сх.BMQ устройства.

Оно имеет блок 1 преоцирования изображения объекта с объективом 2, проекти вом 3, зеркалам 4, зондирующей диафрат1о мой 5 и объективом 6, первый блок формирования видеосигналов 7 с объективами 81 и 8 фильтром 9 и фотоэлектронным преобразователем 10 второй блок

11. формирования видеосигналов с фото- 15 электронным преобразователем 12 и объективом 13, расщепитель 14, выполненный в виде пеитопрпзмы, реверсивпый сче чик

1 5 3,емеij TE.I Щ1И 1 6 - .мматор блок выделения границы изображен11я 1.8 в1,1полне11н1.1й в 111Яе тр!1гге1 DB 1 9; 2С и элемента ИЛИ 21., бло;. 22 развертки,. блок 23 jiaiKIHTvii блок 24 cpaEIHBI JHR, -элемент И 25, блок 26 управления фокус1ров1<ой Bj.,iooIIE!=-пн -, 1 i3 ви-,= племен-ор И1 5

27 -31, три1теров 32, 33, 34 и але..IBнт ов ИЛИ 35,. 36, блок 37 пе 13ех1ев1Р;i!!H Ъ

1IBDDpRJKBE1H9 объе1;,та эдемеHT

Устройство раба-:. =-т след 3оч1им D613a» зом., :3Д

11зображопне объBE " a, .,i1H Ij.э i,1 iчц i \ 1- ек» 1 ЦВ 3 . 1!рОЕК i i 1 .В... 4 il В-"вркада, На it i!!IE3» ляется иа зо:.1д ::.!! Ji ую д11афрагму 5, ус-»

1-аиов.: -ен11ую в блоке 1 проецирования изображения объектов. Лучи, проходя через круглое отверстие диафра1"мы 5 и объектив 6, формирующий изображение диафрагмы 5, попадают на входную грань пентопризмы 14, На первой выходной грани пентопризмы 14 нанесено BepKQJIEIIDB по- о крытие„кроме центрального участка грани, оставленного в виде круглого отверстия. Эта грань расположена в плоскости,, где объектив 6 формирует изображение диафрагмы 5, Та часть световых лучей, 45 которая проходит через отверстие выходной грани пентопризмы через объектив

13, попадает на фотокатод фотоэлектронного преобразователя (ФЭП) 12 блока 11 °

Та часть лучей, которая попадает На звр- 5о кальное покрытие первой выходной грани пентопризмы 14, отражаясь, проходит чеPBG I3TOP I3blXDJ1H f83 I PQHb 1IBHT01jPHBMIiJ и попадает на первый объектив 8, расположенный в плоскости, где установлен

55 фильтр с переменной оптической плотнос тью 9, который повторно формирует изоб ражение диафрагмы 5. Лучи, проходя через фильтр 9 и второй объектив 8 попадают 110 фотокатод фотоэлектрон11ого преобразователя (ФЭП) 10 блока 7. Размер диафрагмы 5 определяют из условий отбора энергии лучей от диффракционных кружков Эйри при объекте в виде одиночной самосветящейся точки, а размер огверстия первой выходной грани пентопризмы 14 определяют из условий равенства регистрируемых интенсивностей ФЭП 10 и ФЭП 12 с учетом поглощения энергии фильтром 9. 1.1ентр круглого отверстия в диафрагме 5 и центр отверстия пентопризмы 14 совмещены с оптической осью оптической системы. ФЭП 12 регистрирует лучи, проходящие через центральный у-исток диафрагмы 5, и формирует электрические импульсы пропорционально количеству фотонов световых лучей, а ФЭП

1О регистрирует лучи, проходящие через диафрагму 5, но без лучей центрального участка, т,е. диафрагма 5 для ФЭП 10 представляется в J3H,". е кольца, причем изза переменной оптической плотности фильтра 9 в пределах кольца лучи, регистрируемью ФЗП 1 О, ослабляются фильтром 9

Bогласпо его светопропусканию по закону

D i-носительной освеще в диффракциопной зоне. При автоматической фокусиDDBKB блок 22 pQPHBртки производит ска-.

11 .IpoeaHI

22 развертки Сумматор 17 в процессе сканиров;1ния гуммирует разностное коли» чество импульсов, В конце сканирования сигнал конца,сканирования блока 22 развертки запускает триггер 32 блока 26, проходит через элемент И 38, элемент

ИЛИ 35 на блок 37, который перемеща»ет объектив на заданный единичный шаг, а -акже подает сигнал на повторное сканирование участка поля зрения блока 1.

Производится повторное сканирование участка поля изображения блоком 22 развертки исигнал конца сканирования через элемент ИЛИ36 поступает на второй вход элемента И 25, 638990

С выхода элемента И 25 накопленное число с сумматора 17 записывается в блок 23 памяти. Выходы сумматоре 17 и блока 23 памяти соответственно подключены к первым и вторым входом блока 24 сравнения. В конце первоначального сканирования блок 24 сравнения отключен, так как на разрешающий вход блс ка 24 сравнения от элемента И 31 сиг» нал не поступает. В конце повторного ска

1О нирования сигнал KQBIIB сканирования с блока 22 развертки проходит через элемент И 31 и разрешает сравнение кодов накопленного в сумматоре 17 и запомненного в блоке 23 памяти.

Если после первого перемещения объектива в процессе сравнения запомненное число оказалось меньше вновь накопленного, что означает, что направление перемещения объектива выбрано правильно, то сигнал с выхода блока 24 поступает через элемент И 27 на элемент ИЛИ 35, а также запускает триггер 34. По сигналу элемента ИЛИ 36 снова производится смещение оСьектива на единичный шег по вертикальной оси, перезаписывается накопленное число с сумматора 17 в блок 23 памяти, и вновь начинается процесс сканирования, По единичным шагаь. объектив перемещается по вертикальной оси до тех пор, пока на выходе блока 24 сравнения не из= меняться знаковый разряд, который означает, что накопленное число меньше запоминаемого и пройдено положение фокуса.

По этому сигналу знакового разряда блока

24 сравнения подключаетс:я элемент И 30 и подается сигнал блоку 37 для перемешенин объектива в противоположном направлении! на единичный шаг. Одновремен40 но это является сигналом того, что система сфокусирована.

Если же после первого перемещения объектива на единичный шаг по вертикальной оси в процессе первого сравнения на45 копленного числа сумматора 17 с запоминаемым числом блока 23 памяти окажечся, что запоминаемое число больше, чем накопленн ое, то блок 2 4 сравнения запускает триггер 3 3, подключает элемент И 28, сигнал с которого поступаетна блок 37,который перемешает объектив на единичный шаг и далее через элемент ИЛИ 36 и элемент

И 25 перезаписывает накопленное число с сумматора 17 в блок 23 памяти и запускает повторно процесс сканирования. Если в конце сканирования окажется, что запоминаемое число меньше вновь накопленно го, то перемещение объектива происходит яо тому же направлению, TQK кек триггер ЗЗ запущен, Перемещение объективе продолжается до тех пор, пока на блоке 24 сравнения при каждом новом сканировании накопленное число больше запоминаемого.

iB момент, когда блок 24 сравнения показывает, что накопленное число меньше запоминаемого по сигналу блока сравнеHHII элемент И 29 подает сигнал блоку

37 о перемещении объектива на единичный шаг в противоположную сторону, что одновременно является сигналом о том, что система сфокусирована.

В процессе сканирования для выделения границ изображения положительным знаком реверсивного счетчика 15 запускается триггер 19 блоке 18 и запрещается триггер 20, а по отрицательному знаку реверсивного счетчика 15 запрещается триггер

19 и запускается триггер 20, при этом выходы триггеров 19 и 20 подключены ко входам элемента ИЛИ 21, Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 21 происхо дит изменение сигнала только при изменении знака реверсивного счетчика 15 от плюсе к минусу или от минуса к плюсу.

По изменению сигнала элемента ИЛИ 21 в блоке 22 развертки производится регистрация координат, которые и являются координетамн границ иэображений объекта.

Введение новых блоков и новых кон структивных связей позволило в 1,2-2,3 раза повысить точность работы устройст ве по сравнению с известными, Формула изобретения

Устройство для счптывания изображений объектов, содержащее блок проецирования изображения объекта, соединенный с блоками развертки и перемещения изоб» ражения объекта, реверсивный счетчик, входы которого подключены к блокам фор мирования видеосигналов, а выходы - coe диланы с блоком выделения границ изоб» режения и через элемент ИЛИ одключе» ны к последовательно соединенным сумматору, элементу И и блоку памяти, о т»л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит ресшепитель, оптически связанный с блоками проецирования изобра женин объекта и формирования видеосиг»налов, блок управления фокусировкой, соединенный с блоками развертки, перемеше ния изображения объекта и с элементом

И, блок сравнения, входы которого подклю638990 чены к сумматору, к блокам памяти и управления фокусировкой, а выход соединен с блоком управления фокусировкой, при этом блок выделения границ изображения подключен к элементу ИЛИ и через блок развертки - ко входу сумматора. (» l

Составитель Т. ичипорович

Редактор Н. Разумова Техред М. Петко Корректор 8. Сердюк

Заказ 7284/39 Тираж 784 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Ìîñêâà, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Г (! ! ! !

1

t !! ! ! ! ! ! !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 432551, кл. Cj 06 К 11/00, 1974.

5 2. Патент США ¹ 3908078, кл, 178-6.8, 1975.