Устройство для сканирования изображения микрообъектов

Ссав Ссввтвкив Ссциалистическин РеспублинЗависимое от авт. свидетельства МЗаявлено 18.7.1971 ( 1651501/18-24) М, Кл. 6 06 с 9/106 01 п 15/02 6 01 п ЗЗ/16 с присоединением заявки тхс Комитет лс делам изсСретений и открытий при Совете Министров СССРПриоритетОпубликовано 23.1,1973, Бюллетень .хЪ 8Дата опубликования описания 5 Х 1.1973 УДК 621.391,19 (088.8) Авторыизобретения Ж. М, Агаджаиян, Г. Р. Иваницкий, Л. Е. Мелехова и В. Н, Брюшков Заявитель Институт биологической физики АН СССР УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ МИ КРООБЪЕКТОВИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники а именно, к сканирующим устройствам для ввода в вычислительные машины изображений совокупности (колонии) микрообъектов, подлежащих более детальному анализу.Известно несколько устройств для машинного исследования микрообъекгов с автоматической сменой кадров полей изображений. Одно из наиболее распространенных устройств содержит сканирующий михроскоп с осветителем, конденсором, предметным столиком и объективом, электромеханический привод перемещения предметного столика, блок,развертки с качающимися зеркалами, соединенный с электромеханическим приводом, и электронный ключ, управляющим вход которого соединен с выходом блока развертки, а сигнальный вход - с выходом фотоэлектронного умножителя, оптически связанного с объективом микроскопа через диафратму и качающиеся зеркала блока развертки..Препарат, помещенный на предметный столик микроскопа, освещается источником света через конденсор, Сформированное изображение микрообъектов проецируется через качающиеся зеркала на диафрагму, расположенную в плоскости изображения микроскопа. Оптические лучи, сформировавшие изображение микрообъектов, проходя через диафрагму, попадают на фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), который преобразует оптический сигнал в электрический, несущий и 1 нформацию об изображении микрообъектов. Выход ФЭУ 5 через электронный ключ подключен к входуустройства обработки информации (ЭЦВМ).Построчная развертка поля зрения изображения осуществляется с помощью качающихся зеркал блока, развертки.10 После построчной развертки одного кадраполя зрения изображения препарат перемещается с помощью шатовых двигателей, входящих в состав электромеханического привода, на шаг, ббльший илп равный максимальному 15 размеру кадра поля изображения, чем достигается смена поля изображения. Так кадр за кадром производится последовательная построчная развертка всех участков препарата,20 Однако в этом устройстве отсутствует оценка информативности участков препарата, т. е, не учитываются характер совокупности микрообъектов и их расположение на поверхности препарата; отсутствует также центрирова ние совокупности объектов в кадре, поля изображения, из-за чего некоторые объекты не полностью входят в кадр; кроме того, учет взаимного расположения объектов в разных кадрах технически сложен.30 Цель изобретения - обеспечение учета информативности участков исследуемого изображения препарата.Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок дискретизации сканируемой поверхности, вход которого соединен с соответствующим выходом электромеханического привода; формирователь, вход которого соединен с выходом ФЭУ; коммутатор, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя, а управляющие входы - к выходам блока дискретизации сканируемой поверхности; счетчики импульсов, выходы записи которых подключены к выходам коммутатора, а входы установки - к управляющим входам коммутатора; сумматор, входы которото соединены с выходами счетчиков импульсов, и дискриминатор, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - ,с соответствующим входом электромеханического привода предметного столика.Устройство для сканирования изображения микрообъектов основано на дискретизации поверхности препарата на участки заданного размера с определением кучности расположения микрообъектов (числа, пересечений микро- объектов с диафрагмой) на этих участках, последующим суммированием значений кучности на двух соседних участках и сравнением полученной суммы с эталонным значением кучности характеризующим совокупности отыскиваемых микроооъектовпричем диафрагма располагается в поле изображения кадра на расстоянии от края кадавра, равном 1/3 - 1/4 размера поля изображения кадра, что позволяет выполнить условие центрирования совокупности микрообъектов в поле изображения кадра; далее осуществляется построчная развертка обнаруженной совокупности.На фиг, 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 - траектория сканирования.Устройство содержит предметный столик 1 с:препаратом; объектив 2 микроскопа; осветитель 3, конденсор 4, качающиеся зеркала 5, б, диафрагму 7, фотоумножитель 8, электронный ключ 9, блок 10 развертки, шаговые двитатели 11, 12 для,перемещения предметного столика, электромеханический привод 13 для перемещения предметного столика, формирователь 14, коммутатор 15, счетчики 1 б, 17 импульсов, сумматор 18, блок 19 дискретизации сканируемой поверхности, дискриминатор 20.Изображение микрообъектов формируется с помощью оптического микроскопа и проецируется на диафрагму 7, которая расположена в поле изображения кадра на расстоянии от края кадра, равном /з - /4 размера поля изображения кадра (точка а на линии АБ, фиг. 2). При перемещении препарата по линии АБ с;помощью шагового двигателя 11 (фиг. 1) с выхода фотоэлектронного умножителя 8 элегврические сигналы, соответствующие преесечениям изображений микро- объектов с диафрапмой 7, поступают на формирователь 14, с выхода которого через коммутатор 15 сформированные сигналы посту 5 и 15 го г 5 30 35 40 45 5 О 55 60 65 пают:поочередно на два счетчика 1 б и 17 для определения кучностей на двух соседних участках, Выходы этих счетчиков подключены к,входам сумматора 18, причем установка в нуль оперативных счетчиков происходит за)ново в начале каждого цикла их подключения. Вовремя переключения пути перемещения препарата задается блоком дискретизации поверхности. Величину дискретизации поля изображения выбирают равной / максимального размера совокупности (колонии) микро- объектов, встречающейся в преп арате (фиг. 2), Каждый из счетчиков импульсов поочередно запоминает текущее или предыдущее число пересечений диафрагмы 7 с изображением микрообъекта, что характеризует кучность расположения объектов по линии АБ (фиг, 2) при перемещении препарата на длину пути, заданную блоком дискретизации поверхности препарата. На выходе сумматора 18 вырабатывается сигнал; характеризующий кучность расположения микрообъектов в поле изображения, и подается на дискриминатор 20. При достижении сигналом сумматора задаиной величины на выходе дискриминатора появляется сигнал, который воздействует на электромеханический привод 13 и останавливает,перемещение предметного столика с препаратом, а затем подключает блок 10 (фиг. 1) для построчной развертки найденного:поля изображения. Если кучность микрообъектов на двух любых соседних участках по всей длине линии АБ не превышает заданную величину, то с помощью электромеханического привода 13 и шагового двигателя 12 препарат смещается в направлении, перлендикулярном к линии, АБ, на шат, равный 1/3 - 1/4 размера поля изображения кадра, и процесс поясочка поля изображения кадра продолжается. Возможны случаи, когда линия АБ захватывает только край области, занимаемой совокупностью микрообъектов. При этом может оказаться, что величина кучности, выявленная по линии АБ, не достаточна для определения признака совокупности, и информативное поле изображения пропускается, Однако после смещения препарата в перпендикулярном клинии АБ направлении вторичное пересечение совокупности оказывается достаточным для возникновения сигнала признака совокупности, причем местоположение диафрагмы, величину шага смещения и увеличение оптическото микроскопа выбирают так, чтобы как при первом, так и при втором пересечениях совокупность микрообъектов полностью вошла в поле изображения кадра (максимальный размер совокупности не должен превышать 2/3 размера поля изображения кадра).Таким образом, при машинном исследовании поля изображения микрообъектов находят (совокупность микрообъектов на препарате, центрируют ее в лоле изображения кадра и осуществляют последующую построчную ,развертку этого кадра; это экономит машин367435 3 ное время и позволяет автоматизировать процесс исследования совокупностей микрообъектов. Предмет изобр етенияУстройство для сканирования изображения микрообъектов, содержащее сканирующий микроскоп с осветителем, конденсором, предметным столиком и объективом, электромеханический привод перемещения предметного столика, блок развертки с качающимися зеркалами, соединенный с электромеханическим приводом, и электронный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом блока развертки, а сигнальный вход - с выходом фотоэлектронного умножителя, оптически,связанного с объективом микроскопа через диафрагму и качающиеся зеркала блока развертки, отличаощееся тем, что, с целью обеспечепия учета информативности участков исследуемого изображения, устройство содержит блок дискретизации сканируемой поверхности, вход которого соединен с соответствующим 5 выходом электромеханического привода, формирователь, вход которого соединен с выходом фотоэлектронного умножителя, коммутатор, сигнальный вход которого нодключен к выходу формирователя, а управляющие вхо ды - к выходам Опона дискретизации сиани.руемой поверхности, счетчики импульсов, входы записи которых подключены к выходам коммутатора, а входы установки - к управляющим входам коммутатора, сумматор, входы 15 которого соединены с выходами счетчиков импульсов, и дискриминатор, вход которого соединен с выходом сумматора а выход - с соответствующим входом электр о механического привода предметного столика.367435 Фиг 2 Составитель В. КудрявцевТехред Л. Грачева Корректор О. Тюрина Редактор И. Орлова Заказ 1622/18 Изд. Мо 1153 Тираж 647 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2