Измерительный прибор

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обработки и исследования изображений, например, при оценивании их качеств. Цель изобретения состоит в обеспечении микрофотометрического воода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения. Прибор содержит измерительный микроскоп, состоящий из оптически сопряженных блока осветителя, просмотрового стола с приводами и датчиками линейных перемещений, проекционной оптической системы, блока оптического разделения светового потока, стеклянной пластины со штриховой сеткой, оптической системы визуального наблюдения, матричного фотоприемного устройства, а также блок управления и синхронизации, логарифмический усилитель, аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство, устройство ввода, устройство регистрации и видеоконтрольное устройство с соответствующими связями. За счет совмещения визуальных и микрофотометрических измерений расширяется круг решаемых задач, сокращаются временные затраты и повышается комфортность работы оператора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 4 (51)S 0 01 J 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

В g Ä„;"„"„„ I1æ6

° .г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4489402/40-25 (22) 03.10,88 (46) 30.08.90. Бюл. М 32 (72) А.Ф.Мельконович и В,Ф. Земсков (53) .621.381(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 957006, кл. Г 0 1 J 1/42, l977, Лвухкоординатный измерительный прибор ЛИП-1.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Л.: ЛОМО им.В.И.Ленина, 1982. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЬП ПРИБОР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки и исследования изображений, например, при оценивании их качества. Цель изобретения состоит в обеспечении микрофотометрического ввода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки и исследования изображений, в частности, при решении задачи оценивания их качества.

Целью изобретения является расширение области применения прибора за счет обеспечения микрометрического ввода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого измерительного прибора; на фиг. 2 — вариант схемы блока управления и синхронизации.

Измерительный прибор содержит измерительный микроскоп, состоящий

„„SU„„1589072 А 1

Прибор содержит измерительный микроскоп, состоящий из оптически сопряженных блока осветителя, просмотрового стола с приводами и датчиками линейных перемещений, проекционной оптической системы, блока оптического разделения светового потока, стеклянной пластины со штриховой сеткой, оптической системы визуального наблюдения, матричного фотоприемного устройства, а также блок управления и синхронизации, логарифмический усилитель, аналого-питеровой преобразователь. вычислительное устройство, устройство ввода, устройство регистрации и видеоконтрольное устройство с соответствующими связями. За счет совмес щения визуальных и микрофотометричес- ких измерений расширяется круг решаемых задач, сокращаются временные затраты и повышается комфортность работы оператора. 2 ил. из блока 1 осветителя, просмотрового стола 2, приводов 3 и датчиков 4 линейных перемещений, проекционной оптической системы 5, блока 6 QIITHческого разделения светового потока, стеклянной пластины 7 со штриховой сеткой, оптической системы 8 визуального наблюдения, матричного фотоприемного устройства (МФПУ) 9, логарифмического усилителя 10, аналогоцифрового преобразователя 11, блока

12 управления и синхронизации, а также вычислительное устройство 13, устройство 14 ввода, устройство 15 регистрации и видеоконтрольное устройство 16.

1589072

Блок 1 осветителя предназначен для формирования пучка света достаточно высокой и пространственно однородной яркости для освещения рассматрива.емого у <асткя изображения. Яркость источт

5 ника света не должна меняться более, чем на 1-2Х за время, достаточное для проведения измерений, Проекционная оптическая система 5

10 предназначена для построения дей твительного изображения анализируемого фрагмента в плоскостях светочувствительной поверхно< ти МОПУ 9 и стекляннои пластины 7 са штриховой сеткой е

Она состоит из двух частей: постоянной и сменной (<меннога проекционного объектива, предназначенного для изменения кратности увеличения проекционной оптической системы). Бло« 6

2Q оптического рязделечия < ветового па- тока предназначен для оптического разделения проецируемого изображения анализируемого фрагмента на два действительных изображения. "первое изоб- 25 ряжение — в плоскость стеклянной пластины 7 со штриховой сеткой, второе иэображение — в плоскость светочувстгительнай поверхности МФПУ 9.

Стеклянная пластина 7 со штриховой

ЗО сеткой предназначена для наложения на рассматриваемое оператором через оптическую систему 8 визуального наблюдения изображения анализируемого фрагмента штриховой сетки. Сетка предназначена для тачкой ориентации акали-«5зируемаго образца на просмотровом ,столе 2 относительно МФПУ 9, наведения на выбранные оператором точки изображения, контроля границ микрофотометрируемого фрагмента. Штриховая сетка может быть выполнена в виде центрального перекрестия, вокру которого обозначена проекция рабочей зоны

МФПУ 9.

ЕФПУ 9 предназначено для простран<

45 ственно дискретизированнаго микрофотометрического ввода проецируемого на ега светочувствительную поверхность фрагмента изображения и может быть реализовано, например, < использовани5О ем приборов с зарядовой связью (ПЗС), Динамический пияпазон светосигнальной характеристики фотоприемнога устройства должен «оставлять величину порядка 10 . «елесоабразно использовать матричный ПЗС с разделенными светочувствительной матрицей накопления заряда и матрицей регистра хранения накопленных зарядов для последующего их считывания.

Логарифмический усилитель 10 предназначен для усиления v. преобразования входного сигнала., прог орционального коэффициенту прапускания образл ца <,, в сигнал, пропорциональный оптической плотности D = 1g/1(<, ), и может быть в<.п<олне«, например, на базе операционного усилителя.

Аналого-цифровой преобразователь

11 предназначен для преобразования аналогового входного сигнала, пропор— ционального оптической плотности, в цифровой код. Блок 12 управления и синхронизации предназначе« для формирования сигналов управления накоплением и с читывг«нием накопленных электрических зарядов с матричного фотоприемного устройства 9, я также синхронизации работы аналого-цифрового преобразователя 11. Конкретное конструктивное выполнение блока 12 управления и синхронизации зависит от типа и конструктивнoro выполнения МФПУ, структуры управляющих сигналов, поступяюших чя вход блока управления и синхронизации. Применительно к телевизионному стандарту формирования сигналов блоки, подобные блоку управления и синхронизации, получили .«ззвание синхрогенераторов.

Допустим, что МФПУ выполнено в виде ПЗС с разделенными матрицами накопления (светочувствительнай) и хранения, параллельным кадровым переносом зарядов из матрицы накопления в мятрипу хранения и трехтактным питанием переноса. В этом случае блок управления и синхронизации выполнен как показано <-à фиг. 2. Блок .12 управления и синхронизации содержит селектор 1!7, шесть блоков .18-23 дифференцирования, три лагиче<..ких блока ИЛИ

24-26, двя инвертора 27 и 28, три

R5-триггера 29-31, три фсрмировятеля 32-34 трехтактногo питания, задающий генератор 35, делитель 36 частоты, пять логических блоков И 37-41, три счетчика 42-44. коммутатор 45, блок 46 распределения импульсов, причем вход селектора является входом блока управления и синхронизации, первый выход селектора параллельно подключен к входу первого блока дифференцирования, входу первого инвер-.îðà, первым входом первого и четвертого блоков И и первому входу комму1589072 татора, а второй выход подсоединен к входу четвертого блока дифференцирования, первому входу перво-о счетчика и является вторым выходом блока управления и синхронизации, выход первого блока дифференцирования параллельно подключен к второму входу первого и первым входам второго и третьего счетчиков и первому входу первого блока ИЛИ, выход первого инвертора через второй блок дифференци рования подключен к второму входу первого блока ИЛИ, выход которого соединен с. первым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого формирователя, пер вый выход которого подключен к первому входу блока распределения импульсов, а второй выход через третий блок дифференцирования подключен к второму входу первого триггера и второму входу первого блока И, выход которого подключен к первому входу второго блока ИЛИ, выход четвертого блока дифференцирования параллельно подI ключен к первым входам второго и третьего блоков И, выход первого счетчика параллельно соединен с входом второго инвертора и вторым входом второго блока И, выход которого под- ключен к второму входу второго блока

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго формирователя, первый выход которого соединен с вторым входом блока распределения импульсов, а второй выход через пятый блок дифференцирования подсоединен к второму входу второго триггера и первому входу третьего блока ИЛИ, выход второго инвертора подключен к второму входу третьего блока И, выход которого соединен с вторым входом третьего блока ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, выход которого параллельно соединен с вторым входом второго счетчика и первым входом третьего формирователя, первый выход которого соединен с третьим входом блока распределения импульсов, а второй выход параллельно подключен к второму входу коммутатора и третьему входу второго счетчика, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, выход которого через шестой блок дифференцирования подключен к второму входу третьего триггера и второму входу четвертого блока И, выход которого параллельно соединен с первым входом пятого блока И, и .вторым

5 входом третьего счетчика выход котоУ рого подключен к второму входу пятого блока И, выход которого соединен с третьим входом второго блока ИЛИ, выход задающего генератора через делитель частоты соединен с объединенными вторыми входами первого, второго и третьего формирователей, а выход блока распределения является первым выходом блока управления и синхронизации измерительного прибора.

Вычислительное устройство 13 предназначено для математической обработки по заданным программам введенных координат (при визуальных измерениях)

2О с выводом результатов обработки на устройство 15 регистрации, коррекции или обработки по заданным программам введенного фрагмента изображения с выводом результатов на устройство

25 15 регистрации или видеоконтрольное устройство 16, отработки команд и. программ, задаваемых оператором с устройства 14 ввода, формирования управляющего сигнала и тактовых эапрос3ц ных импульсов для блока 12 управления и синхронизации. Вычислительное устройство 13 может быть реализовано на базе программируемой ЭВМ с достаточным объемом оперативной памяти (от

32 кбайт и более).

Устройство 14 ввода предназначено для задания оператором команд и про-.

4 грамм управления работой вычислительного устройства 13, а также ввода о необходимых для проведения расчетов исходных данных, состав которых определяется конкретно решаемой задачей.

Может быть реализовано в виде дисплея или телетайпа.

4с Устройство 15 регистрации предназначено для вывода формализованных данных о результатах решения той или иной измерительной задачи или результатов обработки введенного фрагмента

5п изображения и может быть реализовано в виде дисплея, телетайпа и т.п., а при наличии программного разделения ввод — вывод вычислительного устройства 13 технически может быть совме щено с устройством 14 ввода.

Видеоконтрольное устройство 16 предназначено для визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения, например, с целью визуаль1589072 ного контроля границ введенного фрагмента или результатов его обработки к по раздичным алгоритмам.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый образец, освещенный пучком света из блока 1 осветителя, располагается на просмотровом столе

2, передвижения которого в двух взаимно перпендикулярных направлениях

Х и Y осуществляются с помощью приводов 3 и фиксируются с помощью датчиков 4 линейных перемещений. Проекционная оптическая система 5 проецирует анализируемое изображение через блок б оптического разделения светового потока в плоскость стеклянной пластины 7 со штриховой сеткой и на свето- чувствительную поверхность матричного 20 фотоприемного устройства 9. Фокусировка изображения осуществляется путем перемещения оптико-механического блока, включающего проекционную оптическую систему 5, блок б оптического 25 разделения светового потока, стеклянную пластину 7 со штриховой сеткой, оптическую систему 8 визуального наблюдения и матричное фотоприемное устройство 9, вдоль оптической оси 3Q проекционной оптической системы 5.

Оператор с помощью оптической системы 8 визуального наблюдения рассматривает действительное изображение анализируемого фрагмента в плос—

35 кости стеклянной пластины 7 одновременно с изображением штриховой сетки, .нанесенной на стеклянную гластину.

При проведении метрических измерений оператор, перемещая с помощью приводов 3 просмотровый стол 2 с анализируемым образцом, совмещает различные выбираемые им визуально точки изображения с перекрестием штриховой сетки, датчик 4 фиксирует перемеще-ние просмотрового стола., и по пода|заемой оператором команде с устройства

14 ввода его текуц|ие координаты вводятся по первому входу в вычислительное устройство 13. После того,.как таким образом последовательно введены координаты всех необходимых точек для решения определенной измерительной задачи, по команде оператора с устройства 14 ввода вычислительное

55 устройство 13 осуществляет математическую обработку введенных координат по заранее заданному алгоритму (программе) и выводит результаты расчетов в формализованном виде на устройство

15 регистрации.

Таким образом может быть решена задача измерения размеров участка изображения, подлежащего микрофотомет рическим исследованиям. Исходя из этих размеров, может быть выбрано увеличение проекционной оптической системы.5, обеспечиваюц|ее согласование этих размеров с проекцией свето- чувствительной поверхности МФПУ 9, или определен режим последующей обработки матрицы измеренных оптических плотностей II D II (исключение некоторого количества краевых строки столбцов матрицы или усреднение сигналов в пределах нескольких элементов р» ложения), При осуще<.твлении микрофотометрических измерений оператор, перемещая просмотровый стол или образец на нем, подводит и ориентирует необходимым образом относительно штриховой сетки, а следовательно, и относительно матричного фотоприемного устройства 9 фрагмент изображения, подлежащий микрофотометрическому вводу °

По команде оператора, подаваемой с устройства 14 ввода, вычислительное устройство 13 формирует на своем третьем выходе управляющий сигнал, например в виде импульса, длительно T ü которого Т с пропорциональна времени накопления (экспонирования) н т е. Тус = tí - lt„ле А к время кадрового переноса зарядов из матрицы накопления в матрицу хранения.

С третьего выхода вычислительного устройства управляющий сигнал поступает на вход блока 12 управления и синхронизации. По этому сигналу блок

12 управления и синхронизации формирует управляюц|ие импульсы, поступающие с его первого выхода на вход управления МФПУ 9, по которым осуществляется принудительное обнуление светочувствительной матрицы МФПУ

9, накогление в течение некоторого времени t< зарядов в светочувствительных ячейках матрицы, величина которых пропорциональна освещенности этих ячеек, и сброс накопленных зарядов в регистр (матрицу) хранения

МФПУ 9. При этом блок 12 управления и синхронизации работает следующим образом.

1589072

10 r правляющий сигнал поступает на ти их очистку, путем вывода имеющихселектор 17 и далее с его первого ся в них зарядов. Эти операции осувггхода на вход первого олока 18 диф- ществляются следующим образом. ференцирования, вход первого инверто5

Сигнал с выхода третьего блока 20 ра 27, первые входы первого 37 и, дифференцирования, переводящий в нулечетвертого 40 блоков И, первый вход вое состояние первый тр лггер 29 одt коммутатора 45. По переднему фронту новременно поступает на второй вход управляющего ñигнала, выделяемому первого блока И 37, на первый вход с помощью первого. блока 18 дифферен- 10 которого подается управляющий сигнал цнрования осуществляется сброс в ис- с первого выхода селектора 17, ходное состояние счетчиков 42-44. Блок И 37 формирует на своем выходе

Кроме того, сигнал с выхода блока 18 разрешающий сигнал, который поступает дифференцирования поступает через через второй блок ИЛ „ 25 на первый первый блок ИЛИ 24 на первый вход 15 вход второго триггера 30, переводя первого триггера 29, который уста- его в единичное состояние. Сигнал„ навлинается в единичное состояние. формируемый на выходе триггера 30, поСигнал с его выхода поступает на пер- ступает на первый вход второго формивый вход первого формирователя 32, .Рователя 33. По этому сигналу второй на второй вход которого от задающего 20 формирователь 33 из послед,BQTtëüгенератора 35 через делитель 36 пода- ности тактовых импульсов, поступающих ются импульсы опорной тактовой часто- с выхода задающего генератора 35 четы, формирователь 32, работая по рез делитель 36 на второй вход второпринц1лпу логического устройства, фор- го формирователя 33, формирует тактомирует на своем первом выходе такто 25 вые импульсы питания матрицы хранения, вые импульсы питания кадрового пере- которые с первого выхода формироватеноса, которые поступают на первый ля 33 поступают íà í,орой вход блока вход блока 46 распределения импуль- 46 распределения импульсов питания сов и далее с его выхода, являющего- и далее с его выхода к КФПУ. ся первым выходом блока управления, 30 По окончании формирования необходик ИФПУ 9 (электродам кадрового пере- мого количества тактовых импульсов для носа). осуществления переноса в выходной реПо окончании формирования необхо- гистр одной строки, состоящей из и димого количества тактовых импульсов зарядов (при трехтактном пита кадрового переноса (при трехтактном трех импульсов), формирователь 33 питании — трех импульсов) формиро- генерирует по своему второму выходу ватель 32 по своему второму выходу сигнал, фронт которого выделяется генерирует сигнал, по переднему фрон- пятым блоком 22 дифференцирования, ту которого, выделяемому третьим Сигнал с выхода блока 22 дифференцилоком 20 дифференцирования, сигнал 40 Ровани;- поступает на второй вход с выхода поступает на второй вход триггера 30, переводя его тем самым первого триггера 29, тем самым перево- в нулевое состояние, при этом с пердя его в нулевое состояние и снимая ваго входа формирователя 33 снимаетразрешающий сигнал на формирование. ся разрешающий сигнал, и он прекратактовых импульсов с первого входа 45 щает формирование тактовых импУльпервого формирователя 32. сов.

Таким образом, осуществляется .цикл В то же время сигнал с выхода формирования управляющих сигналов, пятого блока 22 дифференцирования необходимых для принудительного об- через третий блок ИЛИ 26 поступает нуления (чистки) светочувствительной на пеРвый вход третьего триггера 31

1 матрицы ИФПУ. С момента осуществления переводя его в единичное состояние. кадрового переноса зарядов из свето- При этом на выходе триггера 31 форчувствительной матрицы в матрицу хра- мируется разрешающий сигнал, поступанения начинается отсчет времени экспо- ющий на первый вход третьего форминирования t„. Пока осуществляется рователя 34. По этому сигналу третий экс понирование светочувс".âèòåëüíîè

55 формирователь з из последовательносс 1 матрицы, необходимо подготовить к ти тактовых импульсов, поступающих дальнейшей работе матрицу хранения с выхода задающего генератора 35 чеи выходной регистр, а именно произвес- рез делитель 36 на второй вход треть1589072

40 его формирователя 34, формирует тактовые импульсы питания выходного регист- ра МФПУ, которые с первого выхода формирователя 34 поступают на третий вход блока 4б распределения импульсов

5 питания и далее с его выхода к МФПУ 9.

По окончании формирования необходимого количества тактовых импульсов для осуществления переноса из выход- 10 кого регистра одного зарядя (при трехтяктном питании — трех импульсов у формирователь 34 генерирует по своему ьторому выходу сигнал, поступающий на третий вход второго счетчика 43, кото15 рый при наличии íà его втором входе разрешающего сигнала с выхода третьего триггера 31 подсчитывает количество импульсов, поступивших на его третий вход. Когда число поступивших им20 пульсов становится равным количеству п элементарных ячеек в строке (длине выходного регистра), счетчик 43 генерирует на своем выходе сигнал, поступающий на третий вход коммутатора 45. 25

Коммутатор 45, при наличии на своем первом входе управляющего сигналя, поступающего с первого выхода селектора 17, пропускает сигнал со своего третьего входа ня вход шестого блока 30

23 дифференцирования, на выходе которого формируется импульс„ поступающий на второй вхол третьего триггера 31 и переводящий его в н1 левое состояние.

При этом с первого входа третьего формирователя Зч и второго входа счет35

/ чика ч3 снимается разрешающий сигнал„ формирователь 34 прекрящает формиро.вание тактовых импульсов питания выходного регистра, я счетчик 43 приводится в исходное (нулевое) состояние.

Импульс с выхода шестого блока

23 дифференцирования поступает на второй вход четвертого блока И 40, который при наличии ня своем первом входе управл"-.möåão сигнала„ поступающего с первого выходя селектора 17, формирует импульсный сигнал, который одновременно подается на первый вход пятого блока И 41 и второй

50 вход счетчика 44. Счетчик 44 подсчитывает количество импульсов, поступивших на е: о второй вход. Если это количество меньше, чем число m строк в матрице хранения, счетчик 44 на своем выходе формирует разрешающий сигнал, поступающий на второи вход пятой схемы И 41, на выходе которой формируется сигнал, поступающий на третий вход второгс блока ИЛИ 25 и далее на первый вход второго триггера 30. По этому сигналу триггер

30 переводится в единичное состояние и далее, как уже было описано, циклически повторяется процесс формирования тактовых импульсов питания матрицы хранения и регистра вывода до тех пор, пока на второй вход счетчика 44 не поступит и импульсов, что свидетельствует об окончании вывода зарядов из матрицы хранения и выходного регистра. При поступлении тп-ro импульса ня второй вход счетчика 14 разрешающий сигнал с выхода счетчика

44 снимается, что приводит к тому, что пятый блnK И 41 закрывается и перезапуск второго триггера 30 не может быть осуществлен.

По заднему фронту управляющего сигнала, выделяемому инвертором 27 и вторым блоком 19 дифференцирования, сигнал с выхода последнего через первый блок ИЛИ 24 переводит в единичное состояние первый триггер 29, пост,е чего осуществляется процес с формирования импульсов питания кадрового переноса, кяк это уже было описано. Однако по окончании формирования этих импульсов уже не происходит запуск формирователя импульсов питания матрицы хранения, так как отсутствует сигнал на первом входе первого блока И 37, тем самым этот блок закрыт и не пропускает сигнал запуска с выхода третьего блока 20 дифференцирования.

Таким образом, окончен процесc: экспонирования светсчувствительной матрицы и перенос накопленных зарядов в матрицу хранения. Для нормальной работы блока управления и синхронизации необходимо, чтобы минимальное время накопления зарядов в светочувствительной матрице t было больше нмин времени, необходимого для вывода зарядов из матрицы хранения и выходного регистра.

Вывод накопленных зарядов из матрицы хранения производится следующим образом. С третьего выхода вычислительного устройства 13 на вход блока

12 управления и синхронизации по< тупают тактовые запросные импульсы.

По каждому импульсу необходима организовать считывание одного заряда.

Тактовый запросный импульс поступает

1589072

13

f4 на вход селектора. 17 и далее с его второго выхода подается на вход четвертого блока 21 дифференцирования, первый вход счетчика 42, а также на второй вход блока 12 управления и синхронизации, соединенный с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя 11 измерительного при— бора.

По переднему фронту тактового запросного импульса четвертый блок 21 дифференцирования формирует на своем выходе сигнал, поступающий на первые входы второго 38 и третьего 39 блоков И. Счетчик 42 подсчитывает количество тактовых запросных импульсов, поступающих на его первый вход и формирует на своем выходе разрешающий сигнал, если количество 1 поступивших импульсов удовлетворяет условию 1 = kn + 1, где k = 0,1,..., где и — количество элементов в строке.

Сигнал с выхода счетчика 42 поступает на второй вход второгб блока

И 38 и вход второго инвертора 28, Если этот сигнал разрешающий, то на выходе второго блока И 38 формируется сигнал, который, проходя через второй блок ИЛИ 25, переводит в единичное состояние второй триггер 30.

Начинается процесс *ормирования импульсов питания матрицы хранения, сигнал об окончании которого, поступающий с выхода пятого блока 22 дифференцирования на первый вход третьего блока ИЛИ 26, запускает схему формирования импульсов питания выходного регистра, при этом будет сформировано необходимое количество тактовых импульсов для переноса только одного зарядового пакета из выходного регистра, поскольку первый же сигнал, поступающий с второго выхода третьего формирователя 34 на второй вход коммутатора 45, будет им пропущен на вход шестого блока 22 дифференцирования, сигнал с выхода которого, поступающий на второй вход третьего триггера 31, переведет era в нулевое состояние и тем самым снимет разрешающий сигнал с первого входа формирователя 34.

Если на выходе счетчика 42 нет разрешающего сигнала, что говорит о том, что очередной выводимый зарядный пакет из выходного регистра МФПУ не является первым в строке, запуска схемы генерации импульсов питания матрицы хранения не происходит, поскольку второй блок И 38 остается закрытым, однако в этом случае проис5 ходит запуск схемы генерации импульсов питания выходного регистра. Проинвертированный с помощью инвертора

28 сигнал с выхода счетчика 42 является разрешающим для третьего блока

И 39. На выходе блока 39 формируется сигнал, который через третий блок

ИЛИ 26 поступает на первый вход,:триггера 31, переводя его тем самым в единичное состояние и запуская схему формирования импульсов питания выходного регистра.

Тактовые запросные импульсы поступают на вход селектора 17 до тех пор, пока не будет осуществлен вывод всех (n х m) зарядовых пакетов.

Таким образом, блок 12 управления и синхронизации обеспечивает работу

МФПУ в режиме формирования отдельных

25 кадров при заданном времени накопле- ния, которое определяется длительностью управляющего импульса, поступающего на его вход.

Сигнал с выхода ИФПУ 9 поступает на вход логарифмического усилителя

10 и далее с его выхода на вход аналого-цифрового преобразователя 11.

Одновременно с управляющими импульсами на считывание очередного заряда

35 по второму выходу блока 12 управления и синхронизации формируется синхросигнал, поступающий на вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя 11. Зтот синхросигнал несет сообщение о необходимости преобразования в кодовую комбинацию очередного аналогового сигнала, поступающего на вход аналого-цифрового преобразователя 11.

По получению синхросигнала аналого45 цифровой преобразователь 11 приводится в состояние готовности для преобразования очередного аналогового сигнала (например, обнуляется предшествующая кодовая комбинация, открывается вход аналого-цифрового преобразователя и т.п.).

Выходной сигнал аналого-цифрового преобразователя 11 в виде кодовой комбинации вводится в вычислительное устройство 13 по его третьему входу, после чего вычислительное устройство

13 формирует по своему третьему выходу очередной тактовый запросный импульс.

1589072

Процесс повторяется до тех пор, пока в вычислительное устройство 13 не будут введены кодовые комбинации., соответствующие всем элементам МФПУ 9, 5 после чего вычислительное устройство

13 производит математическую обработку введенных сигналов по заданному алгоритму (программе) и выводит результаты обработки в формализованном виде на устройство 15 регистрации или в виде фрагмента изображения на видеоконтрольное устройство 16.

Для привязки измеренных плотностей по абсолютному значению перед или после микрофотометрических измерений образца следует провести цикл измерений при отсутствии образца на просмотровом столе 2. Запомненные вычислительным устройством 13 значения прост-2 ранственно дискретизованных сигналов, полученных в отсутствии анализируемого образца на просмотровом столе 2, используются для коррекции и привязки к абсолютной шкале матрицы плотностей 25 измеренного фрагмента. Коррекция значений плотности осуществляется в < оответствии с выражением

D;> с бс D; D;>p ю i 1з2в ° макс J = 1, 2, ° ° » >,1 мс кс 30 где И Вс Н вЂ” скорректированная и привязанная к абсолютной шкале матрица оптических плотностей измеренного фрагмента изображения;

IlDi(— матрица относительных значений плотностей измеренного фрагмента изображения до коррекции, J1 D il — корректирующая матрица относительных значений плотностей, иэ- 45 .меренная при отсутствии образца на просмотровом столе 2.

Если блок 1 осветителя в отсутствии образца на просмотровом столе 2 обеспечивает абсолютно равномерную засветку всех светочувствительных элементов матричного фотоприемного устройства 9 и светочувствительность этих элементов одинакова, тогда D " =

9 55

const для i = 1, 2, ..., i««, J макс (м.акс = n; j макс =

= m -размерность светочувствительной матрицы фотоприемного устройства 9).

Алгоритмы математической обработки результатов микрофотометрических измерений задаются программами, составленными заранее и введенными предварительно оператором в вычислительное устройство 13 через устройство t4 ввода или другие периферийные устройства миникомпьютера, которые не рассматривались, но могут входить в состав комплекса.

Ценность изобретения обусловлена следующими его достоинствами: обеспечением микрофотометрического ввода изображения с повышенной геометрической точностью эа счет применения пространственной раэвертхи, задаваемой жесткой растровой структурой матричного фотоприемного устройства; воэможностью гибкой математической обработки матрицы оптических плотностей введенного фрагмента изображения с целью определения фотометрических или структурометрических характеристик изображения или улучшения его качества; возможностью визуального наблюдения введенного или обработанного фрагмента изображения на экране видеоконтрольного устройства, Измерительный прибор может быть применен для решения широкого круга задач анализа изображений, а именно: оценивания качества и структурометрических характеристик изображений; визуального и инструментального дешифрования изображений; улучшения качества изображений эа счет его математической обработки (устранения сдвига, расфокусировки, повышения контрастности, выделения контуров и т.д.) °

Формула изобретения

Измерительный прибор, содержащий измерительный микроскоп, состоящий иэ оптически сопряженных блока осветителя, просмотрового стола, соединенного с приводами и датчиками линейных перемещений, проекционной оптической системы, стеклянной пластины со штриховой сеткой и оптической системы визуального наблюдения, а также вычислительное устройство, устройство ввода и устройство регистрации, выход датчиков линейных перемещений соединен с первым входом вычислительного устройства, второй вход которого соединен с выходом устройства BBQ да, а первый выход. подключен к входу

1589072

17

18 устройства регистрации, о т л и ч аю щ .и и с я тем, что, с целью расширения области приме«ения прибора за счет обеспечения микрофотометрического ввода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения, в него дополнительно введены блок оптического разделения светового потока, матричное фотоприемное устройство, блок управления и синхронизации, логарифмический усилитель, аналого-цифровой преобразователь и видеоконтрольное устройство, при этом светочувствительная поверхность матричного фотоприемного устройства через блок оптического разделения светового потока оптически сопряжена с поверхностью стеклянной пластины со штриховой сеткой, выход матричного фотоприемного устройства через логарифмический усилитель подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с третьим входом вычислительного устройства, второй и третий выходы вычислительного устройства подключены соответственно к входам видеоконт-, рольного устройства и блока управления и синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с входом управления матричного фотоприемника устройства и входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя соответственно.

1589072

Составитель А.Ястребов

Т ехред JI. С ерд оков а КоРРектоР Л, Пилипенко

Редактор Т. Парфенова

Тираж 426

Подписное

Заказ 2531

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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