Способ сканирования произвольно ориентированного объекта

омеевзиав аатеи тт; о- е ым бй От1 Д,ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ 38400 Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельствааявлено 28.1 Х.1971 ( 1700704/18-10присоединением заявкиМ. Кл. б 01 Ь Комитет по делам изобретений и открытнй прн Совете Министров СССР. Гартште нститут биологической физики АН ССС аявитель ОСОБ СКАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОЛЬН ОРИЕНТИРОВАННОГО ОБЪЕКТАно ки ооъ опр для ПИзвестны способы сканирования произвольориентированного объекта, например клет, входящей в состав биологического препарата, заключающийся в поэлементно-строчнойразвертке области, ограниченной контуром 5объекта.По предложенному способу поэлементнострочную развертку ведут вдоль радиусовкривизны контура в каждой его точке.Это позволяет получить информацию, инвариантную к повороту объекта в своей плоскости,На фиг, 1, а, б и в показаны сканируемыйобъект с направлениями линий сканированияи полученные сканограммы; на фиг, 2 представлена блок-схема устройства для осуществления предложенного способа.После нахождения объекта по признаку пересечения границы объекта с оптической осью(обнаружение точки А, на контуре) произво. 20дят с помощью следящей по контуру развертки определение координат текущих точек А;на контуре объекта для аппроксимации контура элементарными отрезками и по ним определяют направление перпендикуляра к контуру (фиг. 1, а),Количество точек на контуре объекта, аппроксимируемое одним элементарным отрезком, выбирается в зависимости от изрезанности контура, необходимой степени его сглажи вания и должно быть нечетным. Минимальное число равно трем точкам. Перпендикуляр проводят через среднюю точку, затем осуществляют поэлементное сканирование вдоль направления перпендикуляра во внутреннюю область объекта до пересечения с его границей (точки, г, д, е, яс, з, и, к, л и т. д. на фиг. 1, а). После этого возвращаются к основанию перпендикуляра, переходят к следующей точке контура, повторяют указанную выше операцию последовательно для всех перпендикуляров, проведенных через точки контура объекта, и запоминают совокупность полученных сканограмм.На фиг. 1,б приведена сканограмма объекта, показанного на фиг. 1,а; на фиг, 1,в - сканограмма того же объекта, при отсутствии внутреннего контура (1., - длина хорд сканирования, А, - текущая точка контура, через которую проводят перпендикуляр).Сканограммы не зависят от ориентацииекта на плоскости препарата, однозначно еделяют объект и могут служить основойрешения задач видовой классификации.репарат 1 (фиг. 2) располагают на платформе 2, которая может перемещаться с помощью электромеханического привода 3, относительно оптической оси неподвижной оптической системы микроскопа 4. Препарат освещают источником 5 света через конденсор б.65 Изображение объектов проектируют на платформу 7, в которой имеется отверстие (сканирующая диафрагма). Платформа с помощью двух электромеханических приводов 8 и 9 при приходе исполнительных сигналов перемещается в любом из двух взаимно перпенди,кулярных направлений (по осям координат Х и У), Световой поток от изображения объектов, прошедший через сканирующую диафрагму, улавливается фотоприемником 10 и преобразуется в форму электрического сигнала с помощью формирователя 11.Сигнал с формирователя П подается на блок 12 слежения по контуру объекта и на блок 13 управления электромеханическим приводом 3. Другой выход формирователя 11 электрически соединяют с блоком 14 возврата сканирующей диафрагмы, Сигнал с выхода блока 12 подается на вход блока 15, который определяет количество шагов в направлениях, параллельных координатным осям Х и У, для данного отрезка контура. Величина отрезка выбирается из условия изрезанности контура и требуемой точности аппроксимации контура ломаной линии. Кроме того, блок 12 электрически соединен с блоком 13 привода и блоком 1 б управления электромеханическими приводами 8 и 9. Выходы блока 15 подключены к блокам 17 и 18 сравнения, генератору 19 и к блоку 20 коммутации направления, Выходы блоков 17 и 18 электрически соединяют с ключами 21 и 22. Кроме того, выходы блоков 17 и 18 подключают к входам блока 23 совпадений, выход которого подсоединяют к шинам обнуления блоков 17 и 18 и электрически связывают с блоком 14, Тактовый генератор 19 через ключи 21 и 22 подключают к блоку 20 коммутации направления и к вторым входам блоков 17 и 18. Выход блока 20 подсоединяют к входам блока 16. Блок 14 электрически соединен с блоком 12, блоком 15 и управляющей шиной 24. Ключ шины 24 включается сигналом с блошка 12.Рассмотрим работу устройства, позволяющего реализовать предлагаемый способ,Изображения микрообъектов формируются с помощью оптического микроскопа 4 и проектируются на диафрагму 7, которая расположена в поле изображения. С выхода фотоприемника 10 электрические сигналы поступают на формирователь 11. При движении платформы 2 с препаратом 1 изображение объектов перемещается и в момент пересечения границы изображения объекта формирователь 11 подает сигнал на блок 13. Одновременно с формирователя 11 сигнал поступает на блок 12 слежения, Блок 12 подает сигналы блоку 1 б и перемещает диафрагму 7, осуществляя слежение элементарного отрезка контура объекта с регистрацией текущих координат этого отрезка. Значение текущих координат Х и У поступает на блок 5 определения проекции элементарного отрезка контура на осях Х и У для перемещения диаррагмы 7 по перпендикуляру к контуру,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 После слежения элементарного отрезка контура объекта ключ шины 24 подключается и одновременно блок 15 выдает код проекций элементарного отрезка по осям Х и У на блоки сравнения и подключает генератор 19, На вторые входы блоков сравнения поступают сигналы от генератора 19 через нормально замкнутые ключи 20 и 21. Когда на блоках сравнения совпадают накапливаемые текущие коды (Х и У) с кодами, заданными блоком 15, отключаются ключи 21 и 22. Входы блока 23 совпадений соединены с блоками 17 и 18 и после совпадения обоих кодов (Х и У) осуществляется обнуление накапливаемых текущих кодов. Ключи при этом вновь замыкаются и начинается накопление кодов в блоках 17 и 18. Кроме того, сигнал обнуления из блока 23 подается на выход блока 14, где запоминается их количество.Сигналы с генератора 19 через ключи поступают на блок 20 коммутации направления. Блок 20 по сигналу блока 15 в соответствии с направлением проекций элементарного отрезка контура подключает сигналы генератора 19 на соответствующие шины (+Х; -1-У) блока 1 б так, что диафрагма 7 перемещается в направлении, перпендикулярном элементарному отрезку контура. В момент пересечения диафрагмой 7 границы объекта, формирователь 11 подает сигнал на блок 14 о возвращении диафрагмы к основанию перпендикуляра (в текущую точку слежения), При этом блок 14 переключает блок 20 на движение в обратном направлении и начинает обратный отсчет количества сигналов обнуления, запомненных блоком 14. Одновременно из блока 14 в процессе обратного отсчета подается сигнал, отключающий ключ шины 24, для исключения повторного ввода информации в ЭВМ, В момент появления на счетчике блока 14 кода Нуль, означающего возврат диафрагмы 7 в текущую точку слежения по контуру, подается сигнал на блок 12 о начале слежения следующего элементарного отрезка.После прослеживания каждого очередного элементарного отрезка контура объекта и сканирования объекта по перпендикулярам к этим отрезкам до пересечения диафрагмы 7 с границей объекта весь описанный ранее процесс повторяется до тех пор, пока в блоке слежения 12 не будет выработан сигнал Конец слежения, возникающего по признаку повторного слежения начального отрезка. Этот сигнал поступает на блок 13, и платформа 2 с препаратом 1 начинает перемещаться до момента, пересечения диафрапмой 7 границы следующего объекта,Предмет изобретения Способ сканирования произвольно ориентированно,.о объекта, например клетки, входя384001 А Фиг. 2 шей в состав биологического препарата, заключающийся в поэлементно-строчной развертке области, ограниченной контуром обьекта, отличающийся тем, что, с целью получения информации, инвариантной к повороту объекта в своеи плоскости, поэлементнострочную развертку ведут вдоль радиусов кривизны контура в каждой его точке.