Устройство счетного анализатора биологических микроструктур

 

№ 134766

Класс 21е, 36io

СССР я

/, с

11

OflMCAHHE ИЗ0БРКТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная гр ппа Л0 95

Г. М, Франк и Л. И. Гутенмахер

УСТРОЙСТВО СЧЕТНОГО АНАЛИЗАТОРА БИОЛОГИЧЕСКИХ

МИ КРОСТРУКТУР

Заявлено 3 января 1959 г. -.а Хо 615600/31 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бголлетене ияобретений»,ке 1 яа 1961 r.

Предметом изобретения является счетный анализатор биологических микроструктур, предназначенный для анализа структурных элементов тканей, клеток, форменных элементов крови, микроорганизмов и т. д. по различным заданным признакам 1критериям).

Отличительные особенности предлагаемого счетного анализатора биологических микроструктур состоят в том, что для автоматического скоростного процесса анализа по различным заданным критериям элементов биологических микроструктур, он содержит источник синхро. низирующих импульсов, счетчик шагов, приемный регистр сигнала из линии, источник сигналов изображения, адресную сетку запоминающего устройства анализатора, кассет с элементами памяти, систему управления анализатором, словарную адресную систему, итоговые счетчики и накопитель.

Для записи совокупностей двоичных знаков, представляющих различные формы информации об изображении микрообъекта, применено запоминающее устройство, выполненное на ферромагнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса.

Для подсчета микрообъектов по заданной системе признаков используются счетчики, подсчитывающие порознь отдельные виды микрообъективов.

На фиг. 1 изображена координатная сетка, в узловых точках которой проектируется электронным лучом изображение микрообъекта; на фиг. 2 — функциональная схема фотоэлектрочного оптического устройства для получения изображения микрообъекта; на фиг. 3— схема одной из кассет запоминающего устройства; на фиг. 4 — функциональная схема счетного анализатора.

Описываемый счетный анализатор осуществляет автоматический скоростной анализ по различным заданным критериям элементов биологических микроструктур, например: № 1347бб по цвету микрообьекта или Ilo совокупности цветов отдельных его частей; по соотношению яркостей отдельных участков изображения микрообъекта; по максимальным размерам микрообъекта в двух взаимно-перпечдикулярных направлениях; по площади, занимаемой микрообъек.ом, а также по отношению этой площади к максимальным размерам микрообъекта; по топологической характеристике микрообъекта (сплошность, одно- и многосвязность); по кривизне контура микрообъекта (наличию обрезков прямых и кривых линий).

В описываемом счетном анализаторе используется электронно-оптическая система развертки изображения микрообъектов на двухкоординатную сетку. Электронный луч (фиг. 1) скачкообразно перемещается шаг за шагом вдоль координаты у через Лу от у до gk. При достижении лучом нижнего конца столбца он начинает перемещаться параллельно пройденному столбцу со сдвигом на Лх и т. д., постепенно перемещаясь по координате х от х до х,. .При отражении луча от микрообьекта свет попадает на фотоэл.=мент.

Для учета цвета микрообъекта используется несколько napaëëåë:,но действующих фотоэлементов или фотоумножителей с различными светофильтрами. На выходе фотоэлементов образуется электрическое напряжение, величина которого пропорциональна интенсивности отраженного света. Посредством ограничителей напряжения устанавливаются уровни напряжения сигналов от фотоэлементов. Эти ограничители дают возможность определять контрастность, т. е. зависимосгь интенсивности отраженного света от координат сетки. В простейшем случае устанавливается некоторый минимальный уровень, ниже которого сигнал на выходе воспринимается как О, а выше — как 1. Этот случай соответствует восприятию черной фигуры па белом фоне.

Так, на фиг. 1 светлые точки в узлах сетки образуют фигуру, контур которой нанесен сплошной линией.

Фотоэлектрическое оптическое устройство для получения изображения микрообъекта содержит осветитель 1 (фиг. 2), оптические линзы 2, светофильтры 3, фотоэлементы 4, ограничители 5 напряжения.

Цифрой б на фиг. 2 обозначен микрообъект. На выходе фотоэлектрического оптического устройства при воздействии светового луча от осветителя 1 на отдельные точки микрообъекта получается некоторыи комплекс сигналов.

Для автоматического анализа этих сигналов, с целью определения микрообъекта по указанным выше признакам, применено запоминающее устройство, снабженное системой управления. Сигналы фиксируются на элементах запоминающего устройства, выполненного на ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. Элеменгы запоминающего устройства расположены в узлах сетки, àíàлогичной двухкоординатной сетке фиг. 1. Число таких сеток, конструктивно оформленных в виде отдельных кассет, равно числу фотоэлементов, умноженному на число принятых сигналов от каждого из них и плюс некоторое число кассет, необходимых для дополнительных преобразований информации. Для фиксации информации в элементах памят.t кассет применена общая адресная система, состоящая из ключей 7 типа И, установленных в узлах сетки, составленной из двух взаимноперпендикулярных проводов или шин 8 и 9. № 134766

Каждая шина адресной сетки управляется импульсами тока, поступающими от соответствующего ключа управления 10. Последние, в свою очередь, приводятся в действие системой управления счетног.- анализатора, состоящей из ключей 11 и счетчиков шагов.

Перенос сетчатого черно-белого изображения микрообьекта на первую кассету запоминающего устройства происходит следующим образом. Ключи 10 на границе адресной сетки управляются двумя счетчиками шагов хода электронного луча (соответственно по х и по у).

При нахождении луча в точке у,х, соответствующие ключи 10 открывают путь току в соответствующие шины адресной сетки, и ключ типа И срабатывает при совпадении двух токов, поступающих от указанных ключей. Если в этот же момент на ключ 11 поступает сигнал от фотоэлемента, соответствующий 1, то в элементе памяти зафиксируется 1, а если сигнал 0 — то записи не произойдет.

Шаговые счетчики управляют записью информации в соответствующие элементы памяти (переключают шины адресной системы синхронно с движением луча).

Сигналы от фотоэлектрического оптического устройства могут быть зафиксипованы не описанным способом, а на промежуточном носителе информации (магнитная лента, кинопленка).

Предлагаемый счетный анализатор работает следующим образом.

Все операции описываемого счетного анализатора синхронизируются источником 12 синхронизирующих импульсов.

Сигналы изображения поступают из фотоэлектронного оптического устройства 18 или с промежуточного носителя информации 14. Линейные сигналы поступают в регистр 15, с которого они затем нереписываются в кассеты 16 запоминающего устройства. Счетчики 17 и 18 шагов при записи информации управляют работой адресной системы 19.

Одновременно на некоторых кассетах 1б фиксируется вся информация, характеризующая анализируемый микрообъект. После этой первичной фиксации вступает в действие система 20 управления анализатора, производящая считывание информации и передачу ее в соогветствующие устройства, где определяются и фиксируются характерные признаки микрообъекта. Результаты этого анализа записываются на дополнительных кассетах, с которых эти данные параллельно пер даются на координаты словарной адресной системы 21.

Элементы словарной адресной системы, возбуждаясь, в свою очередь воздействуют на тот или иной счетчик системы итоговых счетчиков 22, каждый из которых предназначен для того или иного признака биологического микрообъекта (формы, цвета, размеров и т. п.).

Предм ет изобретения

1. Устройство счетного анализатора биологических микроструктур, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматического скоростного анализа по различным заданным критериям элементов биологических микроструктур, оно состоит из источника синхронизирующих импульсов, счетчиков шагов, приемного регистра сигналов из линии, источника сигналов изображения, адресной сетки запоминающего устройства анализатора, кассеты с элементами памяти, системы управ. пения анализатором, словарной адресной системы, итоговых счетчиков и накопителя.

2. Устройство по и. 1, отлич а ю Ill,åес я тем, что, с целью записи совокупности двоичных знаков, представляющих различные формы информации об изображении микрообъекта, примечяется запоминающее устройство, выполненное на ферромагнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. № 1347áá

3. Устройство по пп. 1, 2, от I и ч а ю щ ее с я тем. что, с целью подсчета микрообъектов по заданной системе признаков, используются счетчики, подсчитывающие порознь отдельные виды микрообъектов.

Фиг f

%u<2