Устройство для счета объектов,расположенных беспорядочно, например,элементов крови

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 190776 (21) 2385771/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 1so678.Бюллетень М 22

Союз Соввтсиик

Социалистических

Республик (11) 61) 234

) Щ,.

> 1- i ° . : : 1

- «. (51) М. Кл.

Ст 06 М 11/02

I ивуррвтввивый иввитит

Ввввтв Мииивтрвв 606Р ив двиив иввврвтвиии и втирытии . (53) УДК 621.374.32 (088.8) (45) Дата опубликования описания 260578 (72) %вторы изобретения

Б.И.Бубнов, B.Ñ.Èâàíîâ и Ю.Ф.Коркунов (71) Заявитель место формирование более одного импульса, либо наоборот — отсутствие импульса, соответствующего вершине (концу ) объекта, что также

5 увеличивает погрешность счета объектов . Наиболее близ ким к изобретению техническим решением является устройство для счета объектов, расположенных беспорядочно, включающее в себя телевизионный датчик, выход которого

10 соединен с входом блока квантования видеосигнала, формирователь кадрового строб-импульса, вход которого подключен к выходу телевизи}5 онного датчика, блок задержки, соединенный через блок формирования отсчетных точек и блок стробирования с реверсивным счетчиком, выход формирователя кадрового строб-импульса подклюфф чен к управляющему входу блока стробирования 21. Однако и это устройство не обеспечивает. достаточно высокой точности счета. трелью изобретения является повыше25 ние точности работы устройства. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены два формиро.вателя импульсов, элементы И, фазоинверсный.пороговый элемент и элемент

30 ИЛИ, соединенный через элемент И с

Изобретение относится .к радиотехнике, в частности к системам прикладного телевидения, и может быть использовано для счета объектов, например элементов крови, при их количественном анализе телевизионными методами.

Известно устройство для счета объектов, расположенных беспорядочно, состоящее из последовательно соединенных телевизионного датчика, блока квантования видеосигнала по уровню, блока задержки квантоваиного сигнала на период строчной развертки, блока формирования отсчетных точек, второй вход которого соединен с выходом бло» ка квантования, блока стробирования, управляемого блоком формирования кадрового строб-импульса, подключенного к выходу импульсов кадров телевиэион ного датчика и счетчика импульсовЯ.

Низкая точность счета объектов известного устройства объясняется тем, что объекты, имеющие несколько ° вершин или концов, например объекты V-образной или tf --образной форм, дают многократный отсчет. Кроме того, вследствие неизбежной неидентичности параметров каналов, например полосы пропускания частот, для задержанного и незадеРжанйаго сигналов может иметЫ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ОБЪЕКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ

БЕСПОРЯДОЧНО, НАПРИМЕР ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ е»234 фазоинверсным пороговым элементом, выход которого подключен ко входу блока задержки, ко входу блока формирования отсчетных точек и ко входам формирователей импульсов, нь.ход первого из которых соединен с одним из нходон элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока квантования видеосигнала, выход которого формирователя импульсов, соединен со входом элемента И.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 диаграммй напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство включает в себя последовательно соединенные телевизионный датчик 1, блок 2 квантования видеосигнала, содержащий триггер Шмитта или иной пороговый элемент, элемент ИЛИ

3, элемент И 4, фазоинверсный пороговый элемент,5, например амплитудный дискриминатор, блок 6 задержки, вклю чающий в себя, например, ультразвуковую линию задержки, блок 7 Формирования отсчетных точек, аналогичный используемому в известном устройстве или любой другой, обеспечивающий топологический счет объектов, блок 8 стробирования, содержащий элемент И или иные ключевые схемы, н реверсиниый счетчик 9 импульсов, а также фор-миронатели 10 u ll импульсов, у которых входы соединены с выходом фазоиннерсного порогового элемента 5, выход формирователя 10 импульсов подключен ко второму входу элемента ИЛИ 3., а выход формирователя ll импульсон — ко второму входу элемента И 4, и формирователь 12 кадрового строб-импульса, вход которого подключен к выходу кадровых синхроимпульсов телевизионного датчика 1, а выход — к управляющему входу блока 8 стробирования.

Видеосигнал с выхода телевизионного датчика l поступает на вход блока

2 квантования, на выходе которого он преобразуется в двухуровневый (квантонанный) сигнал, содержащий нормированные по амплитуде импульсы, длительность которых соответствует времени сканирования изображения объектов сканирующим элементом (электронным лучом). Эти импульсы — импульсы пересечения — показаны на Фиг.2,а заштрихованными прямоугольниками на выделенной утолщенной линии рассматриваемой 9-й строки, а также в виде диаграммы на.пряжений на Фиг. 2,б. Из рассмотрения указанных фигур видно, что первый иэ импульсов пересечения, соответствующий последнему пересечению объекта

А, а также пауза между вторым и третьим импульсами, соответствующая появлению разветвления н конфигурации объекта Б, при случайном расположении объектов относительно строк развертки могут иметь сколь угодно малую длител ьност ь < э то может принести к ошибкам в счете объектов, Для того, чтобы избежать ошибок н счете объектов, снязанных с наличием импульсон (пауз) малой длительности, импульсы пересечения и паузы между ними н кнантованном сигнале преобразуются так, что нсе импульсы (паузы), имеющие

)0 длительность меньше заданной величины

,„„ удлиняются до этой величины, а импульсы (паузы), длительность которых равна или превышает 1@и„остаются без изменения, Величина мнн задается с учетом полосы пропускаемых частот наименее быстродействующего элемента устройстна, обычно. ультразвуковой линии задержки на период строчной развертки.

2О

При использовании вещательного стандарта разложения величина 1м н составляет доли микросекунд, например

0 35 мял °

Операция преобразования длительности импульсов и пауз осуществляется элементами ИЛИ 3, И 4. Фазоинверс ным пороговым элементом 5 и Формирователями 10 и ll импульсов. Формирователь 10 запускается положительными перепадами напряжения, образующимися

30 на выходе фазоиннерсного порогоного элемента 5 н моменты появления импульсон ных дного сигнала, и вырабатыва ,ет импульсы заданной длительности

Ф,ч н н отрицательной полярности, а

35 формирователь 11, запускаясь отрицательными перепадами напряжения (s мо менты окончания импульсов на выходе порогового элемента 5), образует положительные импульсы длительностью

40 мИН

Импульс кнантованного сигнала отрицательной полярности (см.фиг.2,б) в момент нремениЬ1 поступает на первый вход элемента ИЛИ 3 и далее— через элемент И 4, на втором входе которого в это время действует разрешающий потенциал, определяемый исходным состоянием формирователя ll, на вход фазоинверсного порогового элемен50 та 5. На выходе порогового элемента

5 образуется положительный перепад напряжения сигнала, который запускает формирователь 10. На выходе последнего нырабатывается отрицательный импульс длительностью t g><(см.фиг.2p) который поступает на второй вход эле мента ИЛИ 3 и далее аналогично импульсу квантованного сигнала — через элемент И 4 на вход порогового элемента

5. Замыкается цепь обратной связи, .

60 вследствие чего первый импульс пересечения в квантонанном сигнале, имеющий длительность менееФц„н,на выходе порогового элемента 5 удлийяется до заданной величины @ и (см.фиг.2,д) .

65 По окончании поступления импульса с

611234 ющих нормирование квантованного сигиаформирователя 10, на выходе порогового элемента 5 образуется отрицательный перепад сигнала. Этот перепад запускает Формирователь 11, на выходе которого образуется положительный импульс длительностью,и (см.фиг.2,г)

Р поступающий на второй вход элемента

И 4. Поскольку в это время (и до момента 2 ) на первом входе элемента

ИЛИ 3 .. импульсов квантованного сигнала нет, то импульс с выхода формиро10 вателя 11 не изменяет состояния устройства. На выходе порогового элемента 5 образуется пауза (см.фиг ° 2 д) соответствующая паузе между первым и вторым импульсами пересечения в исход15 ном квантованном сигнале (см.фиг.2, б)

В момент времени 4 на первом входе элемента ИЛИ 3 появляется второй импульс квантованного сигнала, длительность которого превьпаает заданную величину Ф яй. В этот же момент времени на выходе порогового элемента 5 возникает положительный перепад сигнала, запускающий формирователь 10. Отрицательный импульс длительностью t мки с выхода формирователя 10 подается на второй вход элемента ИЛИ 3, но поскольку его длительность меньше второ го импульса квантованного сигнала, импульс на выходе порогового элемента 30

5 заканчивается по окончании второго импульса пересечения в момент времени

1 .

Таким образом, длительность второго импульса пересечения не изменяется, поскольку она превькаает заданную величи"у ф „,„,», Отрицательный перепад сигнала, образующийся на выходе порогового элемента 5 в момент времени 1 запускает формирователь 11, вырабатывающий положительный импульс длительностью

1жйн . Этот импульс, поступая на, второй вход элемента И 4, запрещает про" хождение сигнала через этот элемент иа вход порогового элемента 5 на время своего действия. Вследствие этого пауза между вторым и третьим импульсами пересечения, которая в квантованном сигнале (на первом входе элемента

ИЛИ 3) имела длительность менее C®>< g на выходе порогового элемента 5 удлиняется до заданной величины Я.„„ (н.Но окончании импульса с формирователя

11 в момент времени t элемент И 4 по своему второму входу возвращается в разрешающее состояние. Поскольку на впервом входе элемента ИЛИ 3 в это время третий импульс пересечения, на выходе порогового элемента 5 образует- 60 ся положительный перепад сигнала, который запускает формирователь 10. Отрицательный импульс длительностью

4жяи поступая с формирователя 10 на второй вход элемента ИЛИ 3 и действУя 65 аналогично изложенному выше, удлиня— ет импульс пересечения до величины Г,А „1 „ поскольку в случае, приведенном на фиг.2, третий импульс пересечения после удлинения предшествующей ему паузы, мог стать короче установленной величины ь мин.Б момент времени импульс на выходе формирователя

10 заканчивается и вместе с ним заканчивается третий импульс пересечения на выходе порогового элемента 5.

Преобразованный таким образом сигнал, т.е. сигнал, нормированный по минимальной длительности импульсов и пауз, сформированный на выходе Фазоинверсного порогового элемента 5, эадерживае ся в блоке б на время, равное периоду строчной развертки, и поступает на один иэ входов блока 7 формирования отсчетных точек, на другой -ход которого подается тот же неэадержанный сигнал . После сопоставления задержанного и незадержанного сигналов по известному алгоритму на выходе блока 7 образуются две последовательности импульсов, одна иэ которых содержит импульсы, соответствующие точкам окончания объектов (показаны на фиг.2,а затемненными треугольниками вершинами вниз), а другая — импульсы, соответствующие точкам разветвления (см.фиг.2,а треугольники вершинами вверх). Импульсы точек окончания и разветвления подаются затем на вход блока 8 стробирования, управляемого сигналом, поступающим с формирователя 12 кадрового строб-импульса.

Этот Формирователь вырабатывает импульс длительностью в один кадровый интервал каждый раз при подаче команды на счет вручную, либо автоматиЧески через заданные промежутки времени.

С выхода блока 8 импульсы точек окончания и разветвления поступают на вход реверсивного счетчика 9 импульсов, который подсчитывает и иденцирует разность между количест» вом импульсов точек окончания и разветвления за один цикл развертки анализируемого поля (за один кадр).

Полученная разность соответствует количеству объектов, находящихся в этом поле.

В описываемом устройстве, в результате введения элементов ИЛИ, И, фазоинверсного. порогового элемента и двух

Формирователей импульсов, осуществляла по минимальной длительности пульсов и пауз при сохранении времен ого соотношения между импульсами пересечения, обеспечивается идентичность задержанного и неэадержанного сигналов, подаваемых на входы блока формирования отсчетных точек, что позволяет повысить точность счета объектов, 611234

Формула изобретения

30 по сравнению с аналогичным известным устройством.

Экспериментальная проверка описываемого устройства в макетном исполнении и сравнение ее результатов с экспериментальными данными, полученными при испытания известного устройства, показали, что в одинаковых условиях (однотипные объекты) погрешность счета объектов с 7-8% уменьшается до 1,5-2%, т.е. точность счета объектов при использовании описываемого устройства увеличивается в 35 раз.

Устройство для счета объектов, расположенных беспорядочно, например элементов крови,.содержащее телевизионный датчик, выход которого соединен с входом блока квантования видеосигнала, формирователь кадрового строб-импульса, вход которого подключен к выходу телевизионного датчика блок задержки, соединенный через блок формирования отсчетных точек и блок стробирования с реверсивным счетчиком, выход формирователя кадрового строб-импульса подключен к управляющему входу блока стробирования, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точиости работы устройства в него введены два формирователя импульсов, элемент И, фазоинверсный пороговый -элемент и элемент ИЛИ соединенный через элемент И с фазоинверс ным пороговым, элементом, выход которого подключен ко входу блока задержки, ко входу .блока формирования отсчетных точек и ко входам формирователей импульсов, выход первого из ко торых соединен с одним иэ входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока квантования видеосигнала, выход второго формирователя импульсов соединен со входом элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Быков P.Е. и Коркунов Ю.Ф. Теле25 видение в медицине и биологии. Л., Энергия, 1968, с. 157-159.

2. Патент Великобритании 9 1264805, кл. 06 М 11/02, 1970.

611234

Cnpawu

g 1

tg

Жм. 2

2s 4 s

Редактор Л. Тюрина

Тираж 826 Подписное

Заказ 3160/41 г тета Совета Министров СССР

ЦНИИПИ Государственного комитета ове по делам изобретений и открытий наб. д. 4/5

113035, Москва; %-35, Раушская наб., д. /5

Филиал ППП Патент, r. укгород ул. ро л. П ектная, 4.S

Ф

У

Ф

Ю

Составитель,Н.Ваганова

Корректор С.Шекмар

Техред А. Алатырев кооре