Система для обработки фильмовой информации

 

О П И С А Н И Е (,734702

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01 78 (21) 2570587/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 06 F 15/20

Государственный комитет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень №18

Дата опубликования описания 25.05.80 (53) УДК 681.323 (088.8) по делам изооретеиий и открытий

О. П. Федотов, В. И. Люлевич, А. И. Каспин, 10. А. Новиков, Г. А. Пахомов, В. М. Талинский, Т. Ф. Гордеева, В. Н. Храбрых и А. А. Мешковский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФИЛЬМОВОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ядерной физике для обработки информации, содержащейся на фотоснимках треков элементарных частиц, полученных при экспериментах на больших пузырьковых камерах.

Известна система для обработки фильмовой информации, содержащая ЭВМ, регистр приема, регистр команды, блок управления, счетчик текущих координат, регистр текущих координат, блок поиска центра, блок обнаружения ложных сигналов и 1п регистр вывода (1).

Данная система обладает недостаточной точностью и низкой производительностью, так как она позволяет обрабатывать, последовательно кадры только одной фотопленки.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система, в которую входят оптико-механическая часть, включающая измерительный стол, блок объективов, блок осветителей, стол-экран с пультом оператора и трекболом, лентопротяжный 2в механизм; электропривод перемещения измерительного стола, содержащий электродвигатели, электронные блоки управления электродвигателями; электропривод лентопротяжного механизма; электронные блоки обработки данных фильмовой информации и управляющая ЭВМ. В этой системе имеется возможность появления дополнительной погрешности при работе в режиме вывода измерительного стола в заданную точку к дра или при движении по треку события.

Эта погрешность определяется наличием возможности формирования ложных счетных импульсов из-за дрожания платформы измерительного стола в результате приложения внешних механических воздействий (вибрации, удары) либо из-за неравномерности работы привода платформы измерительного стола (2).

К недостаткам системы следует отнести необходимость непрерывного участия ЭВМ в процессе разделения программным методом счетных импульсов, поступающих в

ЭВМ от датчиков перемещения, и считывающих импульсов, поступающих в ЭВМ как команда на считывание текущей координаты события. Это приводит к усложнению программ обработки информации, требует дополнительных затрат машинного времени и снижает, в конечном счете, производительность. Применение в системе телевизионно734702

5 0

55 о оборудования для получения увеличенноi« i,зоора кения участка кадра на экране виде .штр«лi,íoãо устройства (монитора) усложни< т систему и, кроме того, позволяет осуществлять обзор лишь малого участка кадра, что затрудняет работу оператора и вынуждает его при обработке кадра постоянно переходить с изображения одного масштаба к изображению другого масштаба, что ведет к повышенному утомлению оператора и увеличивает время обработки кадра.

Используемый в системе для перемещения платформы измерительного стола электропривод, выполненный на двигателях постоянного тока с печатными обмотками, не позволяет перемещать платформу по координатам с высокой точностью, соответствующей точности работы каналов отсчета координат.

Целью изобретения является повышение производительности, точности и удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую ЭВМ, два электропривода. блок управления пневмоэлементаи и освещением, оптико-механическое устройство, включающее лентопротяжный блок, гл«к формирования световых потоков, измерительный блок, первый выход которого через блок сменных объективов соединен со входом пульта оператора, входы измерительного блока подключены соответственно к выходам первого электропривода лентопротяжного блока и блока формирования световых потоков, вход которого соединен с выходом блока управления пневмоэлементами и освещением, вход лентопротяжного блока соединен с выходом второго электропривода, и устройство обработки данных, включающее блок сопряжения, соединенный двусторонними связями с ЭВМ и с блоком управления, который соединен двусторонними связями с блоком приема сигналов датчиков и с блоком формирования частотных сигналов, вход которого соединен с первым выходом блока приема сигналов датчиков, вход которого подключен ко второму выходу измерительного блока оптико-механического устройства, введены блок коррекции направления счета, блок временного разделения счетных и считывающих импульсов, блок формирования тормозного сигнала, генератор синхроимпульсов и электромеханический фиксатор шага, вход которого соединен с первым выходом блока формирования тормозного сигнала, второй выход которого подключен ко входу первого электропривода, а вход соединен с выходом генератора синхроимпульсов, входа блока коррекции направления счета соединены соответственно со вторым выходом блока приема сигналов датчиков и выходом блока управления устройства обработки данных, выходы блока коррекции направления счета подключены к управляющим входам блока формирования частотных сигналов, входы блока временноЛ0 и

З5

45 го разделения счетных и считывающих импульсов соединены соответственно со входом системы и с первым выходом блока приема сигналов датчиков, управляющий вход которого подключен к выходу блока разделения счетных и считывающих импульсов.

На чертеже приведена блок-схема с истемы.

Она содержит оптико-механическое устройство 1, состоящее из измерительного блока 2 с фильм-каналом, обеспечивающим фиксацию пленки в определенном положении относительно турели блока сменных объективов 3 и блока 4 формирования световых потоков с подвижным оптическим элементом в конденсаторе, пульта 5 оператора с трекболом и лентопротяжного блока 6. Электропривод 7 для перемещения измерительного стола блока 2 состоит из двигателей 8 постоянного тока, подключенных к узлу 9 управления двигателями 8, которые через редукторы связаны с платформами измерительного стола блока 2. Электропривод 10 предназначен для перемотки вперед или назад либо одной из трех, либо одновременно всех трех фотопленок, расположенных в фильмканале измерительного стола блока 2. Блоки 1! управления пневмоэлементами и освещением связаны как с пневмоэлементами, обеспечивающими вакуумный прижим фотопленок и поддув кабестанов лентопротяжного блока 6, так и с блоком 4, предназначенным для формирования световых потоков, просвечивающих фотопленки, расположенные на измерительном столе блока 2.

Устройство 12 предназначено для обработки данных фильмовой информации и включает блок 13 сопряжения, блок 14 управления, блок 15 приема сигналов датчиков и блок 16 формирования частотных сигналов. Электронная вычислительная машина (ЭВМ) 17 подключена через блок 13 к блоку 14 управления.

В состав системы входят также электромеханический фиксатор 18 шага, генератор

19 синхроимпульсов, блок 20 формирования тормозного сигнала, блок 21 коррекции направления счета и блок 22 временного разделения счетных и считывающих импульсов.

Система предназначена для поочередной обработки трех одновременно находящихся на измерительном столе блока 2 фотопленок. на каждой из которых изображена одна из трех проекций события, зафиксированного при помощи любых трех фотокамер из шести, установленных на пузырьковой камере. . Оператор, находящийся во время обработки фильмовой информации за пульсом 5 оператора, при помощи коммутирующих элементов, расположенных на пульте оператора, устанавливает освещение нужной проекции, воздействуя через блок 1 на блок 4 формирования световых потоков. Блок 4 содержит подвижный оптический элемент конденсатора в канале формирования свето734702

1о

1S го

5 ного потока, просвечивающего фотопленку, что позволяет сохранять постоянную освещенность и качество изображения кадра, наблюдаемого оператором при смене масштабов увеличения изображения кадра. Система позволяет наблюдать изображение кадра при увеличении в 16 и в 70 раз.

При помощи трекбола (шара перемещения), расположенного на пульте 5, оператор, воздействуя на систему импульсных датчиков перемещения (на чертеже не показаны), связанных с электроприводом 7, может перемешать платформы измерительного стола блока 2 по двум координатам в горизонтальной плоскости, выбирая при этом интересующий его участок кадра.

Система может работать в автоматическом режиме при управлении от ЭВМ, работающей по заданной программе. При этом измерительный стол блока 2 перемещается по обеим координатам в заданные точки кадра, например по реперным крестам, либо совершает перемещение в режиме автосопровождения вдоль интересующего трека элементарной частицы, зафиксированного на фотопленке.

В этом режиме работы системы ЭВМ по заданной программе выдает в виде двоичного кода информацию о величине, направлении перемещения измерительного стола блока -2 по координатам и ряд управляющих информационных сигналов. Через блок 13 сопряжения информация поступает в блок

14 управления, в котором формируются служебные командные сигналы, обеспечивающие нормальный порядок функционирования отдельных узлов и всей системы в целом. Полученная через блок 14 управления блоком 16 кодовая информация перерабатывается в этом блоке в частотные сигналы, поступающие из него в узел 9 управления двигателями для перемещения платформ измерительного стола блока 2. При перемегцении платформ измерительного стола с дифракционных импульсных датчиков линейного перемещения сигналы поступают в блок

15 и после него в блок 16. Блок 16 содержит реверсивные двоичные счетчики с возможностью параллельного занесения информации, в которые кодовая установка перемещения платформ измерительного стола блока 2 заносится одновременно во все разряды из блока управления. Счетчики блока 16 работают преимущественно в режиме вычитания из занесенной в них информации импульсов, поступающих из блока 15.

Блок 21 коррекции направления счета осуществляет в режиме обработки заданной уставки перемещения по каждой координате постоянный контроль за двумя параметрами, сигналом заданного направления движения и сигналом, несущим информацию о фактическом перемещении платформы, поступающим йри движении платформы из блока 15.

Зэ

4э

В случае, есл.; эти сигналы совпадают но своему значению, каждый импульс, прн хс дящий на счегный вход счетчика l::: координаты. г<еньшает содержим<<с счс< ка, т. е. счстч«к работает в. режиме:,.>!<»!:.ния, если жг например, из-за посторон, нх механическ::; воздействий (вибраций, неравномерности раооты привода и т. и.) платформа в какой-<о момент смещается в направлении, противоположном заданному, то схема коррекции направления счета переключает счетчик на работу в режиме сложения и сформированный в этот момент счетный импульс увеличивает содержимое счетчика. Прн восстановлении режима перемещения платформы в соответствии с заданным направлением сформируется импульс, который нри этом из-за воздействия схемы коррекции вычитается из содержимого счетчика. Таким образом, при возвращении платформы в то положение. в котором она находилась до появления посторонних механических воздействий, содержимое счетчиков возвращается к истинному значению, т. е. благодаря действию блока коррекции исклю.чается возможность появления ошибок, вызванных посторонними механическими воздействиями на платформы измерительного стола.

При выдаче данных о координатах точек треков интересующих событий числовое значение координат в виде двоичных кодов передается в ЭВМ из регистров блока 15, в которые информация заносится из реверсивных счетчиков блока 15 по сигналу «Считывание», поступающему от оператора или появившемуся по инициативе ЭВМ. Сигнал

«Считывание» может практически появиться в любой момент времени, т. е. и тогда, когда на счетчик поступает очередной счетный импульс от дифракционных датчиков перемещения измерительного стола блока 2, и счетчик находится в переходном режиме.

При этом в регистры со счетчиков может быть записана ошибочная информация. Блок

22 временного разделения счетных и считывающих импульсов исключает возможность занесения в регистры ошибочной информации, разделяя во времени счетные и считывающие импульсы прн их совпадении, н обеспечивает считывание информации со счетчиков только тогда, когда они находятся в статическом состоянии.

Для перемещения платформ измерительного стола блока 2 используются двигатели

8 постоянного тока, узел управления которыми полу .аст импульсные сигналы из î !0ка 16 либо от импульсных датчиков трекбола.

При подаче на двигатели 8 напряжения питания из узла 9 управления после перемещения платформь; Hd расстояние, равное дискретности шага +2,5 мкм) . генератор

19 синхронмпу,:ьсов вырабатывает сиг.-:а.1, который поступает «а блок 20 формирования тормозного снгна-<а. Из блока 20 оло734702

7 кирующий сигнал поступает в узел 9 управления, в результате чего снимается напряжение питания с двигателей 8 и исчезает их тяговое усилие и, кроме того, сигнал с блока 20 поступает на электромеханический фиксатор 18 шага, имеющий зубчатый ротор, связанный кинематически с механизмами перемещения платформ измерительного стола. В результате воздействия фиксатора шага платформа устанавливается в положение, соответствующее перемещению на величину, равную дискретности шага.

При перемещении платформ на большие расстояния с максимальными скоростями воздействие на узел 9 управления двигателями, блок 20 формирования тормозного сигнала и электромеханический фиксатор 18 шага исключается. При подходе к заданной точке кадра скорость перемещения уменьшается и электропривод опять переходит в описанный выше режим импульсного управления.

Примененный в системе принцип импульсно-аналогового управления двигателями перемещения платформ измерительного стола блока позволяет использовать большой диапазон скоростей и малую дискретность шага перемещения.

Формула изобретения

Система для обработки фильмовой информации. содержащая ЭВМ, два электропривода, блок управления пневмоэлементами и освещением, оптико-механическое уСтройство, включающее лентопротяжный блок, блок формирования световых потоков, измерительный блок, первый выход которого через блок сменных объективов соединен со входом пульта оператора, входы измерительного блока подключены соответственно к выходам первого электропривода лентопротяжного блока и блока формирования световых потоков, вход которого соединен с выходом блока управления пневмоэлементами и освещением, вход лентопротяжного блока соединен с выходом второго электропривода, и устройство обработки данных, включающее блок сопряжения, соединенный двусторонними связями с ЭВМ и с блоком управления, который соединен двусторонними связями с блоком приема сигналов датчиков и с блоком формирования частотных сигналов, вход которого соединен с первым выходом блока приема сигналов датчиков, вход которого подключен ко второму вхрду измерительного блока оптико-механического

1р устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, точности и удобства эксплуатации, в нее введены блок коррекции направления счета, блок временного разделения счетных и считывающих импульсов, блок формирования тормозного сигнала, генератор синхроимпульсов и электромеханический фиксатор шага, вход которого соединен с первым выходом блока формирования тормозного сигнала, второй выход которого подключен ко входу первого электропривода, а вход соединен с выходом генератора синхроимпульсов, входы блока коррекции направления счета соединены соответственно со вторым выходом блока приема сигналов датчиков и выходом блока управления устройства обработки данных, выходы блока коррекции направления счета подключены к управляющим входам блока формирования частотных сигналов, входы блока временного разделения счетных и считывающих импульсов соединены соответственно со входом системы и с первым выходом блока приема сигналов датчиков, управляющий вход которого подключен к выходу блока разделения счетных и считывающих импульсов.

Источники информации, зз принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 506848, кл. G 06 F 3/04, 1974.

2. J. Altaber а. о., АРАМ + EVA, à Universal Seanniiig an4 Measuring Machine for

Film from the large Bubble Chambers. CERNo DATE HANDLING DIVISION DD/DN/70/7 (прототип).

734702

Составитель А. Жеренов

Редактор С. Лыжова Техред К. Шуфрич Корректор Е. Паяп

Заказ 2223/12 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сНатент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4