Устройство для считывания изображений объектов

С ЖЙфйЕ СПИИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социапистицеских Республик(6) Дополнительное (22) Заявлено 27.05,т, свил.ву 366446/18-24 606 К 1 соединением заявкиосударстаеиный комет Совета Мииистров ССС оо делам изобретенийи открытий) Опубликовано 25.12.78, Бюлл 5) Дата опубликования описания 28,12,78 2) Автор изобретен и М. Агаджаня й физики АН СС Институт биолог(54 ИТЫИАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТО РОИСТВО зображения объекта, реверси чик, входы которого подключе формирования видеосигналов, соединены с блоком выделен ображения и через элемент И ы к последовательно соедине атору, элементу И к блоку па еще и счет блокам ны выходы границ и подключе ным сум ти 21.Это у стройство наиболее кой сущности к предостаток заключается считывания иэобрет лизко пооженному.в невысокой тех Его точи ний объек ввЦель изобреработы устр Это достига ловы ие точнос т расщепитель, оп ло ми проецирования формирования вид ния фокусировко развертки, пере та и с элементо та равле ками ванияблоксоеди ходы которого подк, к блокам памяти Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и частности к устройствам для считывании изображений объектов, и может быть использовано при анализе сложных структур изобретений.Известно устройство, содержащее ска нирующий микроскоп, соединенный с блоками развертки и перемещения изображения объекта, оптическую систему, связанную с блоками преобразовании световых потоков в электрический сигнал, выходы которых соединены с реверсивным счетчиком, блок считывания, подключенный к реверсивному счетчику и к блоку памяти, блок синхронизации, соединенный с блоком развертки, блоком считывания и блоком выделения границ изобретения (1 .Недостаток этого устройства заключается в низкой точности считывания изображений объектов сложной формы.Известно также устройство для считыизобретений объектов, содержащеепроецирования изобретения объекта, ненный с блоками развертки и перетем, что оно содерически связанный сизображения объекеосигналов, блок упй, соединенный с бломешения изображения м И, блок сравнения, лючены к сумматой управления фокусировкой, а выход соединен с блоком управ леция фокусировкой, при этом блок выделения границ изображения подключец к элементу ИЛИ и через блок развертки - ко входу сумматора. 5Иа чертеже дана принципиальная схема устройства.Оно имеет блок 1 преоцирования изобюражения объекта с объективом 2 проективом 3, зеркалом 4, зондирующей диафраг) )о мой 5 и объективом 6, первый блок формирования видеосигналов 7 с объективами 81 и 8 фильтром 9 и фотоэлектронным преобразователем 10, второй блок 11 формирования видеосигналов с фото электронным преобразователем 12 и Объективом 13, расщепитель 14, выполненный в виде пеитопрпзмы, реверсивиый счетчик 1), зле)менты ИЛИ 16 сумматор блок выделения границы изображения Е 8 выполнеццьгй гз ы)де тр)Г 1."е)ОВ .9; 20 и элемента ИЛИ 21 г блок 22 развертки,. блок 23 памяти) блок 24 сравценияг )ле-+ мент И 2 з блок 2 Ог)равле)п 1 я фог,)си )овкой ььпощ)епцьгй ь виде элементов И 27-31, тр:гггеров 32, 33, 34 и элементов ИЛИ 3 д: 3 )г б)гок 3 ) п)ег)гк)югегпгяг - - г;ИЗООрЯЖЕНИЙ ОбЪЕКтаг ЭЛЕМЕНТ И Ч-,У т)О Ой)СТ р О У)абебгТ, лг"д гт/)г)и г,г О бра ЗОМ 39ф ) зобра)кеццс Объг)к"я пг 1 и )н)кгочл)г Объексц тнва 2. пгроект; а ,:)г,":, ркал ) наг,г) гв, ляг,тся ца зог;д) ;:.)п)у)О ди;)фрагму 5, ус таиов.:энную в блоке 1 проецирования изображения объектов. Лучи, проходя через круглое отверстие диафрагмы 5 и объектив 6, формирук)щий изображение диафрагмы 5, попадают на входную грань пентопризмы 14, На первой выходной грани пентопризмы 14 нанесено зеркальное по- о крытиекроме центрального участка грани, оставленного в виде круглого Отверстия. Эта грань расположена в плоскости где объектив 6 формирует изображение диафрагмы 5, Та часть световых лучей, 45 которая проходит через отверстие выходной грани пентопризмы через объектив 13, попадает на фотокатод фотоэлектронного преобразователя (ФЭП) 12 блока 11, Та часть лучей, которая попадает па зэр о кальное покрытие первой выходной грани пентопризмы 14, отражаясь, проходит через вторую выходную грань пентопризмы и попадает на первый объектив 8, расположенный в плоскости, где установлен55 фильтр с переменной оптической плотностью 9, который повторно формирует изоб ражение диафрагмы 5. Лучи, проходя чег)ез фильтр 9 и втогой объектив 8 попадают ца фотокатод фотоэлектронного преОбразователя ( ФЭП) 10 блока 7. Размер диафрагмы б определяют из условий отбора энергии лучей от диффракционных кружков Эйри при объекте в виде одиночной самосветящейся точки, а размер отверстия первой выходной грани пентопризмы 14 определяют из условий равенства регистрируемых интенсивностей ФЭП 10 и ФЭП 12 с учетом поглощения энергии фильтром 9. центр круглого отверстия в диафрагме 5 и центр отверстия пентопризмы 14 совмещены с оптической осью оптической системы, ФЭП 12 регистрирует лучи, проходящие через центральный участок диафрагмы 5, и формирует электрические импульсы пропорционально количеству фотонов световых лучей, а ФЭП 10 регистрирует лучи, проходящие через диафрагму 5, по без лучей центрального участка, т,е, диафрагма 5 для ФЭП 10 представляется в виде кольца, причем изза переменной оптической плотности фильтра 9 в пределах кольца луча, регистрируемью ФЗП 10, ослабляются фильтром 9 согласно его светопропусканию по закону О гносительпой Освещенности в диффракциОггиой ЗОБЕ, Прн аВТОМаТИЧЕСКой фокуСИщ ровке блок 22 развертки производит скан)г,.)г.вангие участка поля зрения блока 1 и реверсивный счетчик 15, вход суммирова иия которого подключен к выходу ФЭП 12, а вход вычитания - к выходу ФЭП 10, регистрирует разностиое количество импульсов-, Разрядные ыщны реверсивного счетчи ка 15 подключены к элементу ИЛИ 16, па выходе которого регистрируется разцостное количество импульсов, взятое по модулю., Выход элемента ИЛИ 16 подключен ко вход. сумматора параллельного действия 17, производящего накопление разностного количества импульсов потактно с каждым шагом сконирования блока22 развертки. Сумматор 17 в процессе сканиров;)ния гуммирует разностное коли чество игмпульсов, В конце сканирования сигнал конца,сканирования блока 22 развертки запускает триггер 32 блока 26, проходит через элемент И 38, элемент ИЛИ 35 на блок 37, который перемещает объектив на заданный единичный шаг, а также подает сигнал на повторное сканирование участка поля зрения блока 1. Производится повторное сканирование участка поля изображения блоком 22 развертки исигнал конца сканирования через элемент ИЛИ 36 поступает на второй вход элемента И 25, 638090С выходе элемента И 25 накопленноечисло с сумматора 17 записывается вблок 23 памяти, Выходы сумматоре 17и блока 23 памяти соответственно подключены к первым и вторым входом блока 24 сравнения. В конце первоначального сканирования блок 24 сравнения отключен, так как на разрешающий вход блока 24 сравнения от элемента И 31 сигнал не поступает, В конце повторного ске1 Онирования сигнал конца сканирования сблока 22 развертки проходит через элемент И 31 и разрешает сравнение кодовнакопленного в сумматоре 17 и запомненного в блоке 23 памяти,Если после первого перемещения объектива в процессе сравнения запомненноечисло оказалось меньше вновь накопленного, что означает, что направление перемещения объектива выбрано правильно, тосигнал с выхода блока 24 поступает через элемент И 27 на элемент ИЛИ 35,а также запускает триггер 34. По сигналу элемента ИЛИ 36 снова производитсясмещение оСьектива на единичный шег повертикальной оси, перезаписывается накопленное число с сумматора 17 в блок 23памяти, и вновь начинается процесс сканирования, По единичным шагам объективперемещается по вертикальной оси до техпор, пока на выходе блока 24 сравнения не измениться знаковый разряд, который означает, что накопленное число меньше запоминаемого и пройдено положение фокуса.55По этому сигналу знакового разряда блока24 сравнения подключается элемент И 30и подается сигнал блоку 37 для перемещения объектива в противоположном направлении на единичный шаг. Одновремеи 40но это является сигналом того, что система сфокусирована.Если же после первого перемещенияобъектива на единичный шаг по вертикальной оси в процессе первого сравнения на 45копленного числа сумматора 17 с запоминаемым числом блока 23 памяти окажечся, что запоминаемое число больше, чем накопленн ое, то блок 2 4 сравнения запускаеттриггер 3 3, подключает элемент И 28, сигнал с которого поступаетиа блок 37,который перемещает объектив на единичный шаги далее через элемент ИЛИ 36 и элементИ 25 перезаписывает накопленное числос сумматора 17 в блок 23 памяти и запускает повторно процесс сканирования. Еслив конце сканирования окажется, что запоминаемое число меньше вновь накопленного, то перемещение объектива происходит цо тому же направлению, тек кек триггер ЗЗзепунен, Геремещение объектива продолжается до тех пор, пока на блоке 24 сравнения при каждом новом сканировании накопленное число больше запоминаемого.В момент, когда блок 24 сравнения показывает, что накопленное число меньшезапоминаемого по сигналу блока сравнения элемент И 29 подает сигнал блоку37 о перемещении объективе не единичный шаг в противоположную сторону, чтоодновременно является сигналом о том,что система сфокусирована.В процессе сканирования для выделенияграниц изображения положительным знакомреверсивного счетчика 15 запускаетсятриггер 19 блоке 18 и запрещается триггер 20, а по отрицательному знаку реверсивного счетчика 15 запрещается триггер19 и запускается триггер 20, при этомвыходы триггеров 19 и 20 подключеныко входам элемента ИЛИ 21, Таким обрезом, на выходе элемента ИЛИ 21 происхсдит изменение сигнала только при изменении знака реверсивного счетчика 15 отплюсе к минусу или от минуса к плюсу.По изменению сигнале элемента ИЛИ 21в блоке 22 развертки производится регистрация координат, которые и являютсякоординатами границ иэображений объекта.Введение новых блоков и новых конструктивных связей позволило в 1,2-2,3раза повысить точность работы устройстве по сравнению с известными,Формуле изобретенияУстройство для счптывания изображений объектов, содержащее блок проецирования изображения объекта, соединенный с блоками развертки и перемещения изоЬ ражения объекта, реверсивный счетчик, входы которого подключены к блокам фор мировения видеосигналов, а выходы - сое диланы с блоком выделения границ изоб режения и через элемент ИЛИ нодключе ны к последовательно соединенным сумматору, элементу И и блоку памяти, о ъл и ч е ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит ресшепитель, оптически связанный с блоками проецирования изобра жения объекте и формирования видеосиъ. налов, блок управления фокусировкой, сое. диненный с блоками развертки, перемеше ния изображения объекта и с элементом И, блок сравнения, входы которого подклю638990 1Я Т, 1 ичипороетко Составитель вич аэумова Техред . П К 9 Тираж 784 По Государственного комитета Совета Мин но делам изобретений и открытий 35,Москва, ВРаушская наб., д.писноеистров СССР Финиап ППП Патент, г. Ужгород, ун. Проектн чены к сумматору, к блокам памяти и управления фокусировкой, а выход соединенс блоком управления фокусировкой, приэтом блок выделения границ изображенияподключен к элементу ИЛИ и через блокразвертки - ко входу сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР432551, кл.06 К 11/00, 1974. 5 2. Патент США3908078,кл, 178-6.8 1975.