Устройство для оптоэлектронной развертки цветных изображений на образцах

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам для оптоэлектроннойразвертки в отраженном или проходящемсвете для распознавания графическихинформаций в черно-белом и в избранных цветах на образцах, и применяетсядля распознавания знаков и обработкииэображений; например при разверткеизображений, запечатленных в печатных иэделиях, чертежах, на пленках и 10текстильных изделиях,Известен метод фотоэлектрическойразвертки черно-белых информаций иразличение их друг от друга в зависимости от значений амплитуды,При 15наличии цветной информации избранным цветам соответствуют однотипныечувствительные элементы. Благодаря.различным включенным на входе устройства монохроматическим Фильтрам 2 Окаждый из чувствительных элЕментоввоспринимает только определеннуючасть цвета. Выходные сигналы всехчувствительных элементов в своей,совокупности представляет собой 25информацию о цветах знаков или изображений. В данном методе оптическоеотображение цветных информаций начувствительные элементы производитсяпри использовании диффузного света.Оптическое отображение можетпередаваться через световод.или путемрасщепления пучка. В таких решенияхзатраты на развертку с цветныХобразцов очень высоки, так как требуется несколько каналов цветности ссоответствующими техническими средствами,Известны решения, предусматрива -ющие один светочувствительный элементизображения, которые в ходе лучей 40имеют фильтр цветных полос. Этимдостигается то, что узкие сегментыповерхности чувствительного элементаимеют селективную чувствительностьк различным цветам. Дополнительно 45ограниченная шириной полос разрешающая способность, в частности дляцветной информации, не достигает техзначений, которые обеспечивает развертка с помощью нескольких чувствительных элементов.Известно также устройство, в котором получение сигналов параметровцветов из .черно-белых сигналов обеспечивается с помощью телевизионнойтрубки. Аналогичный сигнал, выдаваемый приемником и зависящий от яркос.ти, с помощью пороговых элементов,разделяется на несколько диапазоновуровней, которым любым образом присваиваются насыщенные или регулируемые по степени насыщенности цвета.Это устройство допускает толькооценку цветов по шкале серых .тонов.Оно не пригодно для распознания,цветов с цветных обРазцов и их пра вильного распределения по каналамобработки.Для развертки графических инфор-.маций в черно-белом и избранйыхцветах на плоских образцах должнобыть создано устройство, обеспечивающее при небольших затратах на чувст"вительные элементы высокую разрешающую способность .и допускающее взаим.нооднозначное соответствие цветовпри оценке.В основу изобретения положеназадача - обеспечить распознаваниеизбранных, цветов с небольшими затратами,Цель достигется в устройстве дляоптоэлектронной развертки цветныхграфических информаций на плоскихобразцах в отраженном или проходящемсвете, содержащее источник света, асо стороны приемника - Фотоэлектрический преобразователь, видеоусилитель и схему квантования сигнала,в качестве фотоэлектронного преобра"зователя используется светочувствительный элемент с зависящей отдлйны волны света чувствительностьюдля развертки информаций в избранныхцветах с высокой степенью насыщения и схема квантования сигнала. состоит из пороговых каскадов, число которых равно числу различных избранных цветов образца, включительно белый.,При этом чувствительный элемент в видимом диапазоне света имеет почти линейную зависимость чувствительности от длины волны света. Таким образом, в ходе лучей источника света к фото" электрическому преобразователю может быть расположен широкополосный фильтр с шириной полосы в области избранных волн света, который может также располагаться и на самом образце. Вместо использования оптического широкополосного фильтра можно применить источник света с частотным спектром в области выбранной длины волн.Выходной сигнал используемого светочувствительного элемента являет ся Функцией длины волны света. Кроме того может также иметь место зависимость от освещеннОсти. Так как развертываемые графические информации имеют высокую степень насыщения в черно-белом и в избранных цветах,зависимость от длины волны являетсяпреобладающей и позволяет производить оценку цветов. Избранным цветам присваиваются непрекрывающиеся диапазоны амплитуд видеосигнала. Самый верхний диапазон амплитуд относится к белому цвету, а самый нижний - к черному цвету. После квантования видеосигнала в цифровые сигналы информация сохраняется относительно первоначальных цветов, так как один диапазон амплитуд взаимно однозначно соответствует одному значению квантования Важным преимуществом изобретения,наряду с взаимно однозначным соответствием цветов, являются. небольшие затратына элементы и высокая размещающаяспособность цветов. Цветные информации на .образцах с чернобелой маркировкой можно развертывать в отраженном или проходящем свете.На фиг. Х изображена .схема развертки,на фиг. 2 - спектральнаяхарактеристика кремниевого светочувствительного элемента, на Фиг. 3пример образца с графическими информациями, на Фиг. 4 - видеосигналсветочувствительного элемента.На фиг. 1 показан образец 1, источ, 15ник 2 света,объектив 3, строчечныйсветочувствительный элемент 4 ссоответствующей схемой 5 управления.За светочувствительным элементом4 расположены видеоусилитель б ианалогово-цифровой .преобразователь 7.В ходе лучей источника 2 света ближек образцу 1 расположен инфракрасныйфильтр 8. Светочувствительныйэлемент 4 выполнен в виде кремниевой полупроводниковой пластины, На Фиг. 2показана типичная спектральная характеристика такого элемента, представ-. ,ляющая зависимость чувствительности, б от длины волны Л . На фиг. 3 показан увеличенный образец 1 с графи. ческой информацией на белом основании 10. Информация состоит из одного черного штриха 11, и.цветных штрихов 12 и 13, причем длины волн цвета штриха 13 меньше длинь цвета штри- З 5 ха 12 Информация нанесена тушью..Образец 1 оснащен источником 2 .света. Объективом 3 часть образца 1 резко наводится на строчечный свето чувствительный элемент 4, Так.как этот светочувствительный элемент обладает высокой чувствительностью и в инфракрасном диапазоне (фиг. 2 ), то частично отраженные от обоазиа 1 45 несущественные инфракрасные составляющие отфильтровываются инфракрасным, фильтром 8. Этим производится ограничение до видимого, диапазона света в котором спектральная характеристика 50 (фиг. 2 ) почти линейнаДля работы устройства наличие инфракрасного Фильтра 8 не является обязательным.Ограничение до определенного диапазона света может создаваться также самим источником света 2 или образцом 1 или вообще отпасть.В светочувствительном элементе 4 производится преобразование оптической информации в электрический сигнал, который усиливается видеоусилителем б, Развертываемая полоса 14 может.лежать поперек к штрихам 11, 12 .и 13. На фиг. 4 представлен видеосигналф 24, полученный от полосы 14 на выходе видеоусилителя б. Полученный от белого основания 10 видеосигнал 24 устанавливается в диапазоне 20, который соответствует. 100-ной амплитудеЧерный штрих 11 отражает излучение, меньше всего и обуславливает сигнал, соответствующий диапазону 21 с нулевой амплитудой. Для цветного штриха 12 получается амплитуда в диапазоне 22, а для цветного штриха 13 - амплитуда в диапазоне 23. Так как цвета имеют различную длину волн, то на основании спектральной характеристики светочувствительного элемента 4 им присваиваются различные амплитудные диапазоны. Диапазоны 25 представляют собой разделительные диапазоны, к которым не должен относиться цветовой сигнал. Это достигается вследствие высокой степени насыщения цветной графической информации. Полученный таким образом видеосигнал 24 преобразуется аналого-цифровым преобразователем 7 в двоичный .сигнал, который отнесен к соответствующему каналу цветового сигнала и который может в последующем обрабатываться, Для этого . аналого-цифровой преобразо-. ватель 7. состоит из трех. пороговых каскадов, которые срабатывают,.как толькодостигнут соответСтвующий диапазон амплитуд напряжения или тока 23, 22 или 20, В качестве пороговых каскадов можно включить параллельно три пороговых выключа- . теля с различными порогами срабатывания. Однако пороговый выключатель можно. использовать также многократно в схеме в комбинации со схемами вычитания. Пороговые каскады в этом случае раелизуются соответствующей логической схемой.Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики./5 Заказ 6 ж 70 Подписно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушскомитета СССРоткрытийая наб д, 4/5