Устройство для демонстрации синусоидальных тестов

 

Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам для испытания остроты зрения и исследования характеристик органа зрения. Цель изобретения - повышение достоверности профессионального отбора операторов путем оценки видимости наблюдаемого стереоизображения, что достигается использованием последовательно соединенных задающего генератора 1, синхрогенератора 2, формирователя 3 полного телевизионного сигнала, телевизионного приемника 4, блока 5 опознавания полей, блока 6 управления, светоклапанов 7,8, делителя 9, блока 10 фильтров, коммутаторов 11, 13, 15, блока 12 фазовращателей. За счет поочередного открытия светоклапанов 7 или 8 блоком 6 управления в момент, соответствующий наблюдению одного из полей, опорного или с сигналом, сдвинутым по фазе блоком 12 фазовращателей, т.е. имеющим линейный параллакс, и сложения этих изображений, мозг оператора формирует стереоскопическое изображение. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

119) (31) Ц1) А 61 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ASTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ 1 ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4415902/28-14 (22) 25.04.88 (46) 07.11.90. Бюп. М - 41 (71) Донецкий филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промьппленности "Гипроуглеавтоматизация" (72) С.N.Ãâîçäåj и В.В .Некрасов (53) 615.471(.388.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1109123, кл. А 61 В 3/00, 1982 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

СИНУСОИДАЛЬНЫХ ТЕСТОВ (57) Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам

С для испытания остроты зрения и исследования характеристик органа зрения.

Цель изобретения — повышение достоверности профессионального отбора операторов путем .оценки видимости наблюдаемого стереоизображения, что достигается использованием последовательно соединенных задгющего генератора 1, синхрогенератора 2, формирователя 3 полного телевизионного сигнала, телевизионного приемника 4, блока 5 опознавания полей, блока 6 управления, светоклапанов 7,8, делителя .9, блока 10 фильтров, коммутаторов 11, 13, 15, блока 12 фазовращателей.

За счет поочередчого открытия светоклапанов 7 или 8 блоком 6 управления

1604 348 в момент, соотве; còâóþãùé наблюдению одного из полей, опорного или с сигналом, сдвинутым по фазе блоком 12 фаэовращателей, т,е. имеющим линейный

Изобретение относится к медицинс-. 10 кой технике, точнее к устройствам для испытания остроты зрения и исследования характеристик органа зрения.

Цель изобретения - повышение достоверности профессионального отбора 15 операторов путем оценки видимости наблюдаемого стереоизображения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг . 2— блок опознавания полей, 20

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, синхрогенератор 2, формирователь 3 полного телевизионного сигнала (ПТС), телевизионный (ТВ) приемник 4, блок 5 25 опознавания полей„ блок6 управления светоклапанами 7 и 8 . Выход задающего генератора соединен через делитель 9 с блоком 10 фильтров, выходы которого подключены параллельно к коммута- 30 тору 11 и блоку 12 фазовращателей, выходы которого подключены через коммутатор 13 и аттенюатор 14 к коммутатору 15, к второму входу которого через аттенюатор 16 подключен выход коммутатора 11, а третий его вход соединен

35 через Р-триггер 17 с вторым выходом синхрогенератора 2, а выход коммутатора 15 подключен к модулятору 18 яркости вход которого соединен с гене 40 ратором 19 модулирующего напряжения, причем ТВ гриемник 4 содержит блок 20 формирования яркости, соединенный через видеоусилитель 21 с TR трубкой 22.

Селектор 23 синхроимпульсов подклю- 45 чен соответственно через генераторы кадровой 24 и строчной 25 разверток к кадровой 26 и строчной 27 катушкам, а светоклапаны 7 и 8 размещены на стереоочках 28. Блок 5 опознавания полей содержит последовательно соединенные фазовый детектор 29, фильтр 30, генератор 31 (ГУН), управляемый напряжением, D-триггер 32, а также делитель 33 частоты.

Устройство работает следующим об,разом.

Задакииий генератор 1 вырабатывает

1 колебания с частотой f<, соответстпараллакс, и сложения этих изображений, мозг оператора формирует стереоскопическое изображение. 2 ил . вующей высшей пространственной частоте воспроизводимой решетки. Делитель 9 частоты позволяет получить частоты решетки в целое число раз ниже частоты f -. Прямоугольные колебания с выходов делителя 9 частоты поступают на вход блока 10 узкополосных фильтров, где из них выделяются синусоидальные колебания, соответствующие первым гармоникам укаэанных сигналов. Полученные синусоидальные колебания подаются параллельно на вход многоканального коммутатора 11 и блока 12 фазовращателей. Адресные входы коммутаторов 11 и 13 объединены и подключены к шине выбора номера теста. При подаче на шину некоторого адреса открываются одноименные каналы коммутаторов 11 и 13 и на входы аттенюаторов 16 и 14 поступают колебания одинаковой частоты, но имеющие некоторый AasosbN сдвиг, определяемый положением органа регулировки фазы блока 12 фазовращателей. С выходов аттенюаторов 16 и 14, регулирующих амплитуду подводимых сигналов, синусоидальные колебания с заданными амплитудами и фазовым сдвигом поступают на сигнальные входы коммутатора 15. Переключение каналов коммутатора 15 осуществляется триггером 17. Допустим, что состояние

"Лог. 0" на выходе триггера 17 соответствует подключению выхода аттенюатора 16 на выход коммутатора 15, а состояние "Лог.1" — подключение выхода аттенюатора 14, Таким образом, при поочередном изменении состояния триггера 17 на выходе коммутатора 15 появляются колебания опорного (с выхода аттенюатора 16) и сдвинутого относительно опорного (с выхода аттенюатора 14) сигналов. Переключение каналов коммутатора 15 происходит с частотой смены полей кадровой развертки. С этой целью на информационный вход триггера 17 поступают колебания с удвоенной строчной частотой, а на синхровход - кадровые синхроимпульсы (КСИ). В нечетных полях передний фронт КСИ совпадает с.низким40

16043 уровнем сигнала двойной строчной частоты, и на выходе триггера 17 устанавливается нулевой логический уровень, а на выход коммутатора 15 проходит опорный сигнал с выхода аттенюатора 16. В четных полях триггер 17 устанавливается в состояние "Лог.1" и открывает канал сдвинутого по фазе сигнала. Вспомогательный сигнал с 10 двойной строчной частотой фо11мируется синхрогенератором 2 из колебаний задающего генератора 1. Этот синхрогенератор формирует смеси строчных и кадровых синхроимпульсов (СМСИ) и строчных и кадровых гасящих импульсов (СМГИ), необходимые для формирования полного телевизионного сигнала в Аормирователе 3 ПТС. Все упомянутые сигналы формируются из сигнала с час- 20 тотой Й и имеют частоты, находящиеся в целочисленном отношении к Й,, поэтому получаемые синусоидальные решетки неподвижны относительно растра на экране телевизионного приемника 4. AM- 25 плитуды выходных сигналов аттенюаторов 16 и 14 определяют контраст соответствующей решетки, а фазовый сдвигвеличину рассовмещения решеток или горизонтальный параллакс, значение 30 которого определяется по формуле

ЬЧ

360 f; Н где Х вЂ” горизонтальный параллакс, мм; рина крана P — фазовый сдвиг, град;

f, — частота сигнала решетки, МГц;

Нс, — длительность активной части, строки, мкс;

С целью исследования влияния вре— менного изменения яркости изображения на порог восприятия стереоизображения выходной сигнал коммутатора 15 модулируется по амплитудe при пОмОщи моду 45 лятора 18 яркости, управляемого синусоидальным генератором 19 модулирующего напряжения. Полученный стереовидеосигнал с варьируемыми значениями контраста, параллакса, пространственной частоты и средней яркости поступает на сигнальный вход Аормирователя 3 ПТС, где он смешивается с гасящими и синхронизирующими импульсами. Фазовый сдвиг < задает величину рассовмещения синусоидальных решеток на экране телевизионного приемника.

Среднее значение синусоидального сигнала задается модулятором 18 яркости

48

6 и опр еделя ет среднее значение яр кости экрана В

С выхода формирователя 3 ПТС полный стереовидеосигнал подается на вход телевизионного приемника 4, а именно на вход видеоусилителя 21 и селектора 23 синхроимпульсов. С выхода видеоусилителя 21 видеосигнал поступает на модулирующий электрод телевизионной трубки 22. Блок 20 АОрмирОВа ния яркости представляет собой регулируемый источник постоянного напряжения, задающий начальную (Аоновую) яркость трубки 22 при уровне входного сигнала, соответствующего уровню гашения (уровню нчерного") . Селектор

23 синхроимпульсов выделяет из полного видеосигнала строчные (ССИ) и кадровые (КСИ) синхроимпульсы для синхронизации генераторов строчной 25 и кадровой 24 разверток, формирующих в отклоняющих катушках 26 и 27 пилообразные токи, обеспечивающие линейное перемещение развертывающего луча по экрану трубки 22. Одновременно КСИ и ССИ подаются на входы блока 5 очознавания полей. ГУН 31 (Аиг. 2) вырабатывает колебания с частотой, близкой к удвоенной строчной, которая делится на два делителем 33 час-.îòû, выходной сигнал которого подводится к первому входу фазового детектора 29. На второй вход поступают строчные синхроимпульсы. Фазовый детектор 29 вырабатывает импульсы, длительность которых пропорциональна разности Ааз между

ССИ и выходным сигналом делителя 33 частоты. Пропорционально интегрирующий фильтр 30 сглаживает эти импульсы и выделяет их постоянную составляющую, воздействующую на управляющий вход ГУН 31. Поскольку обратная связь отрицательна, частота ГУН

31 изменяется до -.åõ пор, пока не станет равной удвоенной частоте ГСИ.

Триггер 32 работает аналогично триггеру 17, т.е. Аормирует по Аронту КСИ единичный перепад в четных полях и нулевой — B нечетных. Таким образом, выходной сигнал триггера 32 представляет собой симметричные прямоугольные колебания, полупериод которых равен периоду КГИ, т. е. длительности одного поля поля кадровой развертки, причем единичные состояния соответствуют четным полям, а нулевые — нечетным.

Импульсы опознавания полей с выхода триггера 32 поступают на блок 6

1604348 управления, формирующий сигналы, поочередно открывающие и закрывающие светоклапаны 7 и 8 стереоочков 28.

При передаче нечетного поля решет5 ка, соответствующая опорному сигналу, через открытый светоклапан .8 проецируется в правый глаз оператора, а световой поток от экрана трубки в левый глаз перекрыт светоклапаном 7. В начале следующего (четного) поля свето-, клапан 8 закрывается, а светоклапан 7 открывается, и решетка, соответствующая сдвинутому по фазе сигналу, проецируется в левый глаз оператора. В ре-15. зультате сложения двух изображений, имеющих линейный параллакс ЛХ, мозг оператора формирует пр остранственное (стер еоскопическое) изображение решетки, Изменением фазового сдвига 20

< . можно найти такое значение параллакса ДХ, при котором стереоэффект исчезает. Это значение является порогом стереоскопического восприятия для данного оператора при заданных средней яркости, частоте и глубине ее модуляции, контрасте, пространственном периоде решетки, которые задаются органами регулировки блоков 11, 13, 14, 16 и 18 .. Таким образом, пред- 30 лагаемое устройство позволяет производить многопараметрический профессиональный отбор операторов дистанционно-управляемых машин, роботов и манипуляторов, управление которыми осуществляется посредством стереотелевизионных систем.

Устройство позволяет демонстрировать стерео тест-объект в широких 40 пределах яркостей и при высокой точности изменения контраста в каждом из каналов стереопары. Так как устройство позволяет изменять контраст с точностью 2%, а стабильность синусои- 4 ды находится в пределах 5, то это позволяет с высокой точностью определить видимость наблюдаемого стереоизображения. Под видимостью понимается отношение видимого и порогового контрастов. Так как любой объект можно разложить в Фурье-спектр, представляющий собой определенный набор синусоидальных гармоник, то, соответственно, возможно для этого объекта рассчитать любой пороговый контраст, который определяется суммой отдельных реакций глаза. Кроме того, Фурье-анализ изображения в оптике и определения видимого контраста является наиболее разработанным и точным анализом визуальных оптико-электронных систем. Получение таких характеристик при работе непосредственно в системе визуализации с учетом стереоэффекта увеличивает точность определения реакции глаза на синусоидальную волну и видимость человеко-оператора.

Кроме того, учет стереоэффекта дает возможность контролировать профессиональный отбор операторов, работающих со стереоаппаратурой, что определяет возможность управления и ориентации их в пространстве.

Формула изобретения

Устройство для демонстрации синусоидальных тестов, содержащее задающий генератор, два аттенюатора, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого коммутатора, модулятор яркости, к входу которого подключен генератор модулирующего напряжения, и телевизионный приемник, включающий в себя блок формирования яркости, подключенный через первый вход видеоусилителя к телевизионной трубке, и селектор синхросигналов, вход которого является входом телевизионного приемника и соединен с вторым входом видеоусилителя, а выходы являются выходами телевизионного приемника и подключены соответственно через генераторы строчной и кадровой разверток соответственно к строчной и кадровой отклоняющим катушкам, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности профессионального отбора операторов путем оценки видимости наблюдаемого стереоизображения, оно снабжено синхрогенератором, вход которого подключен к задающему генератору, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя полного телевизионного сигнала, выход которого подключен к входу телевизионного приемника, к выходам которого через блок опознавания полей подкпючен блок управления, соединенный с двумя светоклапанами стереоочков, а к выходу задающего генератора подключены последовательно делитель частоты, блок фильтров, к выходам которого подключены параллельно второй коммутаl0

1604348

Составитель А.Филатов

Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор М.Иаксимишинец

Заказ 3409 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент",. г.ужгород, ул . Гагарина, 10! тор, соединенный с первым аттенюато ром, и блок Аазовращателей, соединенный через третий коммутатор с вторым аттенюатором, причем третий и четвертый выходы синхрогенератора подключеФз ф

4 ны через D-триггер к третьему входу первого коммутатора, выход которого через модулятор яркости соединен с третьим входом Аормирователя полного

5 телевизионного канал-сигнала.