Устройство для считывания изображений

СО 1 ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 114 606 К 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ олесникоанов В. М. Исцы МФ - 6 ческой иника, 1980,маров матри я опти ая тех е свидетельство ССС кл. 6 06 К 9/46, 98 ЧИТЪВАНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Гладштейн М. А., Кпользование фотоприемнов качестве преобразоватеформации. - Измеритель8.Авторско1013988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИЗОБРАЖЕНИЙ(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в системах технического зренияпромышленных роботов. Целью изобретения,ЯО 1309058 А 1 является повышение точности. Устройство содержит фокусирую 1 ций объектив, фоточувствительную матрицу, дешифратор, аналоговый коммутатор, первый и второй счетчики, одновибратор, задающий генератор, формирователь импульсов, четыре аналоговых узла памяти и вычислитель. При опросе каждой ячейки информационного поля фоточувствительной матрицы происходит запоминание начального уровня сигнала данной ячейки в первом аналоговом узле памяти с последующей перезаписью этого уровня в третий аналоговый узел памяти. При помощи вычитателя, а также второго аналогового узла памяти происходит компенсация неравномерности начальных уровней отдельных ячеек матрицы. Тем самым существенно повышается точность преобразования в электрические сигналы оптических изображений объектов. 2 ил., 1 табл.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания изображений объектов.Цель изобретения - повышение точности устройства.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 представлены временные диаграммы его работы.Устройство для считывания изображения (фиг. 1) содержит фокусирующий об ьектив 1, фоточувствительную матрицу 2, дешифратор 3, аналоговый коммутатор 4, первый 5 и второй 6 счетчики, одновибратор , задающий генератор 8, формирователь 9 импульсов, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 аналоговые памяти и вычитатель 14.Входы фоточувствительной матрицы 2, оптически связанной с объективом 1, присоединены к выходам дешифратора 3, выходы фотодиодной матрицы 2 связаны с информационными входами аналогового коммутатора 4, управляющие входы которого подключены к выходам второго счетчика 6, выход одновибратора 7 связан с входом фоточувствительной матрицы 2, входы дешифратора 3 присоединены к выходам первого счетчика 5, вход которого объединен с входами второго счетчика 6 и одновибратора 7 и подключен к выходу задающего генератора 8, информационные входы первого 10 и второго 11 аналоговых блоков памяти объединены и подключены к выходу аналогового коммутатора 4, выход второго блока аналоговой памяти 11 связан с прямым (неинвертирующим) входом вычитателя 14, между инвертирующим входом которого и выходом первого аналогового блока 10 памяти включен третий аналоговый блок 12 памяти, выход вычитателя 14 связан с информационным входом четвертого аналогового блока 13 памяти, а управляющие входы первого 10 и четвертого 13, а также второго 11 и третьего 12 аналоговых блоков памяти попарно объединены и раздельно подключены к выходам формирователя 9 импульсов, вход которого связан с выходом задающего генератора 8. Устройство работает следукщим образом.Считывание оптической информации со всех ячеек фоточувствительной матрицы 2 происходит последовательно, Формирование адресов всех ячеек осуществляется в результате последовательного счета первого 5 и второго 6 счетчиков под действием импульсов, поступающих с выхода задающего генератора 8. Обращение к некоторой ячейке матрицы 2 происходит с помощью дешифратора 3 и аналогового коммутатора 4. Дешифратор 3 декодирует код, поступающий с выходов первого счетчика 5, что обеспечивает появление на выходе матрицы 2 5 10 15 20 25 30х;(1) = х; + 1 ЬСЕ где 1 - текущее время;8 в крутиз характеристикиС - площадь ячейки;Е; - освещенность 1-й ячейки.В момент окончания накопления сигнала его величина на выходе 1-й ячейки достигает значения х; ячейки; х 1= х; + ТЯСЕгде Т - время накопления сигнала.В этот момент на выходе формирователя 9 импульсов управления формируется импульс (фиг. 3 д), разрешающий запись информации во второй 11 и третий 12 аналоговые блоки памяти. При этом во второй блок 11 памяти записывается величина сигфнала х, с вьгхода аналогового коммутатора 4 (фиг. Зе), а в третий аналоговый блок 12 памяти переписывается значение х; из первого аналогового блока 10 памя(о)ти (фиг. 3 ж). На выходе вычитателя 14 в результате появляется разностный сигнал (фиг. 3 и) Х; == х; - х; = ТЬ СЕ;. аналоговых сигналов, отображающих оптическую информацию, воздействующую на ячейки соответствующего столбца ее информационного поля.При этом на выходе аналогового коммутатора 4 появляется лишь сигнал ячейки, лежащей в строке информационного поля, задаваемый состоянием второго счетчика 6, Этот сигнал поступает на входы первого и второго аналоговых блоков 10 и 11 памяти. Одновременно со сменой адресов, т.е. выбором для считывания очередной ячейки матрицы 2, одновибратор 7 формирует импульс стирания (фиг. 2, а), осуществляющий стирание оптический информации во всех ячейках информационного поля. При этом сигнал на выходе каждой ячейки име(ю)ет определенное значение х соответст вующее начальному уровню именно этой ячейки (фиг. 2 б). Значения х 1 г могут существенно отличаться от ячейки к ячейке. Сразу после окончания действия импульса стирания (фиг. 2 а) под воздействием импульсов, поступающих с задающего генератора 8, формирователь 9 импульсов на одном из своих выходов вырабатывает импульс (фиг. 2 в), разрешающий запись информации в первый аналоговый блок 10 памяти. В этом блоке запоминается начальный уровень хг"(фиг. 2 г) 1-й ячейки до прихода следующего импульса записи. В дальнейшем происходит накопление сигнала в ячейках матрицы 2. На выходе аналогового коммутатора 4 присутствует изменяющийся во времени сигнал х;(1) (фиг. 2 б), ско. рость нарастания которого пропорциональна освещенности 1-и ячейки1309058 ключены к выходу дешифратора, а выходы - к информационным входам аналогового коммутатора, первый счетчик, выходы которого соединены с входами дешифратора, второй счетчик, выходы которого подключены к управляющим входам аналогового коммутатора, одновибратор, выход которого соединен с входом стирания информации фоточувствительной матрицы, и задающий генератор, первый выход которо го подключен к счетным входам первогои второго счетчиков и входу одновибратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит четыре аналоговых блока памяти, вычита тель и формирователь импульсов, вход которого подключен к второму выходу задающего генератора, первый выход упомянутого формирователя импульсов соединен с входами записи первого и четвертого аналоговых блоков памяти, а второй выход - с входами записи второго и третьего аналоговых блоков памяти, выходы которых подключены соответственно к прямому и инверсному входам вычитателя, выход которого соединен с информационным входом четвертого аналогового блока памяти, выход ко торого является выходом устройства, причем выход аналогового коммутатора подключен к информационным входам первого и второго аналоговых блоков памяти. 35 30 32 40 41 формула изобретения 35 Устройство для считывания изображений, содержащее оптически связанные фокусирующий объектив и фоточувствительную 45 матрицу, управляющие входы которой под 46 3Таким образом, значение Х; сигнала на выходе вычитателя 14 не зависит от начальных уровней отдельных ячеек, что значительно повышает точность воспроизведения считываемого изображения.В момент записи информации во второй 11 и третий 12 блоки памяти на выходе вычитателя 14 возникают переходные процессы, ухудшающие форму выходного сигнала (фиг. 3 и). Для устранения этого служит четвертый аналоговый блок 13 памяти, запись информации в который происходит тем же импульсом, что и в первый аналоговый блок памяти (фиг. 3 в). При этом на выходе четвертого блока 13 памяти присутствует информация о состоянии 1-й ячейки фоточувствительной матрицы 2 одновременно с опросом 1+1-й ячейки. Таким образом, на выходе блока 13 появляется сдвинутая на один шаг опроса информация о состоянии всех ячеек фоточувствительной матрицы 2. Причем на значение выходного сигнала не оказывают влияния начальные уровни различных ячеек, что значительно повышает точность воспроизводимой информации, а также дает возможность получать более достоверную информацию о считываемом изображении.Достижение поставленной цели подтверждается результатами эксперимента, который заключается в следующем. Считывается изображение равномерно освещенной молочно-белой пластины при помощи устройства без компенсации влияния начальных уровней отдельных ячеек и при помощи макета предлагаемого устройства и измеряется неравномерность сигнала по полю на выходе устройства, Эксперимент повторяют для пяти экземпляров одного типа матрицы. Результаты приведены в таблице. Таким образом, введение,в устройство новых узлов и связей позволило существенно повысить точность воспроизведения изображения. Экспери- Неравномерность сигнала, 7,мент для устройства1309058 Фиг./ де Состав Техред Тираж комитета а, Ж - 3 ческое п Редактор О. БугирЗаказ 1436/43ВНИИПИ Государственного113035, МосквПроизводственно. полиграф ОХ тель Т. НичипоровичИ. Верес Корректор А. Зимокосо673 ПодписноеСССР по делам изобретений и открытийРаушская наб., д. 4/5едприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4