Устройство для обнаружения неоднородностей в изображениях объектов

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 04.10.76 (21) 2409228/18-24 51) М. Кл з б 06 К 9/00 явкиисоединение Гасударственный комитет Совета Министров СССР(088.8) па делам изобретений и открытийата опубликования описания 13.02.7 72) Авторы изобрете 71) ЗаявителА, С. Черепаха и В. Г, Воронов Харьковский ордена Ленина политехнический инстит им. В, И. Ленина54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОД В ИЗОБРАЖЕНИЯХ ОБЪЕКТОВ ОРОДНОСТ ма устроиства тей в изобрапрощение устроиства нородностей в изобИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к технике автоматического анализа изображений, и предназначено для использования в устройствах автоматизации производственных процессов, 5 кибернетических аппаратах, контролирующихприборах и др.Известны устройства, осуществляющие анализ изображений объектов без применения сканирования 11. 10Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство для автоматического обнаружения неоднородностей в изображениях объектов 12, содержащее оптически связанные объектив, разделитель све тового потока, первый фотоприемник, второй фотоприемник и блок вычитания, входы которого соединены с выходами фотоприемников.Однако такое устройство имеет сложную конструкцию. 20Цель изобретения - удля обнаружения неодражениях объектов.Это достигается тем, что в известное устройство дополнительно вводят регулируемый 25 светофильтр, установленный перед объективом, пороговый элемент, вход которого соединен с выходом первого фотоприемника, а выход - с регулируемым светофильтром, и нелинейный преобразователь изображения, З 0 вход которого оптически связан с р елем светового потока, а выход - с д м второго фотоприемника.На чертеже представлена схедля обнаружения неоднородносжениях объектов.Устройство содержит размещенные на одной оптической оси регулируемый светофильтр 1, объектив 2, разделитель 3 светового потока. С первым выходом разделителя светового потока оптически связан первый фотоприемник 4, выход которого подсоединен к входу порогового элемента 5.С вторым выходом разделителя светового потока оптически связан нелинейный преобразователь 6 изображения, а с его выходом - второй фотоприемник 7. К выходу фотоприемника 7 подключен первый вход блока 8 вычитания, второй вход которого подсоединен к выходу фотоприемника 4. Выход блока 8 вычитания служит выходом устройства.В качестве нелинейного преобразователя 6 изобр ажения используют, например, катодный преобразователь оптического изображения (электронно-оптический преобразователь) с нелинейной зависимостью яркости свечения выходного экрана от освещенности соответствующих участков входной поверхности фотокатода. Такую зависимость имеют катодные преобразователи оптического изображе3ния с люминофором экрана типа Кили преобразователи с промежуточным экраном- катодом, работающим со вторичной эмиссией ца прострел и др.Работает устройство следующим образом.Поток излучения испускаемый анализируемой поверхностью, проходя через регулируемый светофильтр 1 и объектив 2, поступает на разделитель 3 светового потока. Часть потока излучения, пропускаемая первым выходом разделителя 3, пространственно интегрируется фотоприемником 4. При этом выходной сигнал фотоприемника 4 пропорционален потоку излучения, проходящему регулируемый светофильтр 1. Выходной сигнал фотоприемника 4 поступает на вход порогового элемента 5. Выходной сигнал порогового элемента управляет пропусканием регулируемого светофильтра 1.Регулируемый светофильтр 1, фотоприемник 4, пороговый элемент 5 образуют следящую систему, которая при достаточном общем усилении поддерживает неизменным регулируемый параметр - поток излучения на выходе регулируемого светофильтра с заданной точностью.Часть потока излучения, пропускаемая вторым выходом разделителя 3, формирует на входной поверхности нелинейного преобразователя 6 изображение анализируемой поверхности,Интегральный поток излучения. поступающий на входную поверхность нелинейного преобразователя 6 изображения, не зависит от потока излучения, поступающего на вход регулируемого светофильтра 1, и поддерживается неизменным с помощью следящей системы. При этом в случае отсутствия на анализируемой поверхности темных пятен, соответствующих инородным включениям, входная поверхность нелинейного преобразователя изображений освещена равномерно. Режим работы нелинейного преобразователя изображений выбран так, чтобы при равномерном освещении входной поверхности потоком излучения заданного уровня существующая освещенность входной поверхности соответствовала значению освещенности в точке перегиба кривой, отображающей зависимость яркости свечения экрана от освещенности входной поверхности (экстремум втоИВрой производной в , где В - яркостьЫЕфсвечения экрана; Е - освещенность входной поверхности).При появлении изображения, например, в виде темных пятен на анализируемой поверхности освещенность светлых участков входной поверхности преобразователя 6 изображения увеличивается, а темных - уменьшается, причем интегральный поток излучения остается неизменным. Освещенность светлых участков входного окна нелинейный преобразователь изображения трансформирует в яркость выходного экрана, причем ограничению35 40 45 50 55 60 65 5 10 15 20 25 ЗО сверху подвергнуты светлые участки изображения. При этом интегральный поток излучения, испускаемый выходным экраном нелинейного преобразователя изображения, меньше интегрального потока излучения, получаемого в случае отсутствия изображения на анализируемой поверхности.Поток излучения, испускаемый выходным экраном нелинейного преобразователя изображения, пространственно интегрируется фо. топриемником 7 излучения. Выходные сигналы фотоприемников 4 и 7 поступают на входы блока 8 вычитания. Разностный сигнал на выходе блока вычитания в случае отсутствия неоднородностей в изображении анализируемой поверхности равен О. Разностный сигнал служит выходным сигналом устройства. Появление разностного сигнала сигнализирует о появлении неоднородностей в изображении анализируемой поверхности. Этот сигнал может быть использован для подачи звуковых и световых сигналов, для автоматического закрывания подачи стекломассы и т. дПредложенное устройство для автоматического обнаружения изображений отличается от известных простотой, дешевизной, высоким быстродействием благодаря одновременности анализа и может найти применение не только для контроля состояния поверхности расплава стекла, но и в кибернетических аппаратах, устройствах контроля, осуществляющих анализ изображения и др. Формула изобретения Устройство для обнаружения неоднородностей в изображениях объектов, содержащее оптически связанные объектив, разделитель светового потока, первый фотоприемник, второй фотоприемник и блок вычитания, входы которого соединены с выходами фотоприемников, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит регулируемый светофильтр, установленный перед объективом, и пороговый элемент, вход которого соединен с выходом первого фотоприемника, а выход - с регулируемым светофильтром, и нелинейный преобразователь изображения, вход которого оптически связан с разделителем светового потока, а выход - с входом второго фотоприемника. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе ельство СССР590779 Заказ 3178/8 Изд.162 Тираж 818 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5