Устройство для формирования и считывания изображений движущихся микрообъектов

11) 578647 ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 1;"ЛЬСТВУ Союз Советсиих Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 11,08,75 (21) 2163773/24с присоединением заявки-51) М КчС 06 К 9/16 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(53) 81.32,19088.8) 45) Дата опубликования описания 25, Смирнов и Г. ф. Яскеви Институт экспериментальной метеорологии явител) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ И СЧИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДВИЖУЩИХСЯ МИКРООБЪ ВАНИЯОВ Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться при автоматическом анализе микрообъектов, находящихся во взвешенном состоянии и в потоках, например, в метеорологии для измерения 5 двсперсного состава гидрометеоров, а также в механике и химии для анализа микроструктуры распыленных жидкостей и порошков.Известны телевизионные счетчики частиц, содержащие импульсный источник света, оп тическую систему формирования рабочего объема и изображения микрообъектов, передающую телевизионную трубку, блок видеоусилителей и анализатор спектра частиц; в состав анализатора входят пороговая схема 15 установки уровня дискриминации, блоки вычисления размеров и концентрации частиц, блоки регистрации и вывода информации. Передающей трубкой совместно с анализатором производится автоматический анализ изобра жения микрообъектов для определения их размеров и концентрации. Одпако при этом приходится учитывать тот факт, что оптическая система формирует изображение микро- объектов, находящихся не только в плоскости 2 наводки, но и на некотором расстоянии от нее, зависящем как от параметров самой системы, так и от характеристик источников света. А поскольку изображения частиц, смещенных относительно плоскости наводки, передают"я 3 с искаженным масштабом и заниженной контрастностью, то при автоматическом анализе подобных изображений возникают ошибки в определении как размеров, так и концентрации аэрозолей Ц.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее оптически связанные импульсный источник света и блок формирования светового луча, оптическую систему с передающей телевизионной трубкой и блоком усилителей видеосигналов, блок определения размеров изображения, один из выходов которого подключен непосредственно, а другой через блок определения концентрации изображений микро- объектов к блоку регистрации. Известное устройство обладает малой точностью считывания изображения 21,Целью изобретения является повышение точности считывания изображения и разрешающей способности устройства.Для достижения поставленной цели в устройство введены светофильтр с полосой пропускания 1/6 1 где 1, - средняя длина волны, установленный между блоком формирования светового луча н оптической системой, триггер, элемент И - НЕ и последовательно соеди. ненные блок вычитания уровня белого света, компаратор, селектор полярности импульсов, один из выходов которого через триггер, а3другой непосредственно, соединены со входами элемента И - НЕ, выход которого подключен ко входу блока определения размеров изображения, а вход блока вычитания уровня белого света подключен к выходу блока усилителей видеосигналов.На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма сигналов.Устройство содержит источник 1 импульсного освещения, блок 2 формирования светового луча 2, дающий практически параллельный пучок белого света, на выходе которого установлен светофильтр 3 с полосой пропускания 1/6 Х, где Х - средняя длина волны, излучаемая источником, оптическую систему 4 формирования рабочего объема и изображения микрообъектов, передающую телевизионную трубку 5 с блоками 6 усилителей видеосигналов, блок 7 вычитания уровня белого света, компаратор 8, селектор 9 полярности импульсов отрицательной 9 а и положительной 9 б частей видеоимпульса, триггер 10, элемент И - НЕ 11, блок 12 определения размеров изображения частиц, блок 13 определения концентрации изображения микрообъектов, блок 14 регистрации.Световой пучок со степенью когерентности 0,5 - 0,7, сформированный блоком 2 и светофильтром 3, освещает рабочий объем оптической системы 4 с находящимися в объеме частичками. Оптическая система проецирует изображение частиц, находящихся в рабочем объеме, на фотокатод передающей телевизионной трубки 5. При этом воюруг изображения частиц, смещенных относительно плоскости наводки, появляются световые дифракцпонные кольца, а изображения частиц, находящихся в плоскости наводки, колец не имеют.Видеосигнал, полученный при сканировании изображения объекта, поступает с выхода блоков 6 усилителей на блок 7 вычитания уровня белого света, на выходе которого получается двухполярный сигнал от частиц, смещенных относительно плоскости наводки аптической системы, и однополярный - для частиц, находящихся в ней, Сформированные компаратором 8 видеаимпульсы поступают на вход селектора 9 отрицательной и положительной частей видеоимпульса, с выходов котарого (положительные импульсы непосредственно, а отрицательные - через триггер 10) подаются на элемент И - НЕ 11. Элемент 11 совместно с триггером 10 пропускают только те импульсы, у которых отсутствуют положи 4тельные выбросы, т, е. в дальнейшем анализируются только те импульсы, которые соответствуют частицам, находящимся в плоскости наводки оптической системы. Таким обра зам, отсеиваются частицы, смещенные относительно плоскости наводки и передающиеся с искаженным масштабом.В предлагаемом устройстве за счет практически полного использования частотно-кон трастной характеристиюи датчика (состоящегоиз ТВ-передающей трубки и оптической системы) и исключения из анализа частиц, на.ходящихся вне плоскости наводки, в нескол,- ко раз повышена разрешающая способность 15 и точность измерения размеров и концентрации частиц.Формула изобретения20 Устройство для формирования и считывания изображений движущихся микрообъектов, содержащее оптически связанные импульсный источник света и блок формирования светова.го луча, оптическую систему с передающей те левизионной трубкой и блоком усилителей видеосигналов, блок определения размеров изображения, один из выходов которого подключен непосредственно, а другой через блок определения концентрации изображений микроз 0 объектов к блоку регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности считывания изображения и разрешающей способности устройства, в него введены светафильтр с полосой пропускания 1/6 Х, где з 5 Х - средняя длина волны, установленныймежду блоком фармиравания светавого луча и оптической системой, триггер, элемент И - НЕ и последовательно соединенные блок вычитания уровня белого света, компаратор, 40 селектор полярности импульсов, один из выходов которого через триггер, а другой непосредстввнно, соединены со входами элемента И - НЕ, выход которого подключен ко входу блока определения размеров изображения, а 45 вход блока вычитания уровня белого светаподключен к выходу блока усилителей видеосипналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Мо 3390229, кл. 176 в ,1968.2. Малахов В. А. и Смирнов В. В. Телевизионный счетчик облачных частиц.55 Труды ИЭМ, вып, 1 Ч (38), 1973,