Устройство для считывания изображений микрообъектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 06 К 9/36 Я К АВТОРСН СВИДЕТЕЛЬСТ зикн ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЕ ИЗОБР(71) Институт биологической фиАН СССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯИЗОБРАЖЕНИЙ МИКРООБЪЕКТОВ, содержащее первый реверсивный счетчик, входыкоторого соединены с блоком развертки изображений и с первым элементомзадержки, а выходы подключены к первому дешифратору, соединенному с Фо"топриемными элементами, первую группу элементов И, входы которых подключены к блоку развертки изображе-.ний, а выходы соединены с одними входами второго реверсивного счетчика,другие входы которого подключены квыходу первого элемента задержки, авыходы соединены с входами второго, дешифратора, генератор тактовых импульсов, подключенный к одному входу первого .элемента И и к одним входам элементов И второй группы, другие входы которых соединены с выхо 80116045 дами первого реверсивного счетчика, сумматор, входы которого подключены к блоку памяти, соединенному с выходом дешифратора, и к аналого-цифровому преобразователю, вход которого подключен к выходу фотоприемных элемеитов,о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит тРетью группу элементов И, входы которых соединены с выходами второго реверсивного счетчика и с генератором тактовых импульсов, элемент ИЛИ, один вход которого подключен к первому элементу И, соединенному с выходом второго реверсивного счетчика, а выход подключен к первому элементу задержки, инвертор, вход которого подключен к выходу первого эле- С мента И, и последовательно соединенные второй элемент И, входы которого подключены к выходам элементов И второй и третьей групп, а выход подклю.чен к другому входу элемента ИЛИ,третий элемент И,другой вход которого подключен к выходу инвертора,второй элемент задержки, выход которого подключен к второму входу блока памяти,и четвертую группу элементов И, другие входы которых подключены к выходу сумматора, а выходы соединены с третьим входом блока памяти.Изобретение относится к автоматике и технической кибернетике, в частности к устройствам для считывания и анализа изображений микроструктур.Известно устройство для считыва ння изображений микрообъектов, содержащее оптическую систему с фотоприемными элементами, причем каждый фотодиод линейки электрически связан через соответствующий ключ с 1 О регистром сдвига, вход которого электрически связан с выходом генератора блока развертки, а выходной разряд регистра сдвига подключен к блоку смены строки 111. 15Однако это устройство характеризуется невысокой точностью из-за, неодинаковой чувствительности фото диодов.Наиболее близким к изобретению 26 является устройство, содержащее блок развертки изображений, соединенный с первым реверсивным счетчиком, подключенным через первый дешифратор к фотоприемным элементам, 25 выходы которых через аналого-цифровой преобразователь подключены к сумматору, другой вход которого соединен с блоком памяти, первую группу элементов И, входы которых под- Зо ключены к блоку развертки изображений, а выходы соединены с одними входами второго реверсивного счетчика, другие входы которого подключены к элементу задержки, соединенному с входом первого реверсивного счетчика, а выходы подключены к второму дешифратору, соединенному с блоком памяти, генератор тактовых импульсов, подключенный к одним 46 входам элементов И второй группы, другие входы которых соединены с выходами первого реверсивного счетчика, и к одному входу первого элемента И, соединенного с логическимблоком 211Чедостатком известного устройства является его невысокая точность.Цель изобретения - повышение точности устройства.50Поставленная цель достигается тем,; что в устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, входы которого соединены с блоком развертки иэображений и с первым элементом задержки, а выходы подключены к первому дешифратору, соединенному с фотоприемными элементами, первую,группу элементов И, входы которых подключены к блоку развертки изображений, а выходы соединены с одними входами второго реверсивного счетчика, другие входы которого подключены к выходу первого элемента задержки, а выходы соединены с входами второго дешифратора, генератор тактовых импульсов, подключенный к одному входу первого элемента И и к одним входам элементов И второй группы, другие входы которых. соединены с выходами первого реверсивного счетчика, сумматор, входы которого подключены к блоку памяти, соединенному с выходом дешифратора, и к аналого-цифровому преобразователю, вход которого подключен к выходу фотоприемных элементов,введены третья группа элементов И, входы которых соединены с выходами второго реверсивного счетчика и с генератором тактовых импульсов, элемент ИЛИ, один вход которого подключен к первому элементу И, соединенному с выходом второго реверсивного счетчика, а выход подключен к первому элементу задержки, инвертор, вход которого подключен к выходу первого элемента И, и последовательно соединенные второй элемент И, входы которого подключены к выходам элементов И второй и третьей групп, а выход подключен к другому входу элемента ИЛИ, третий элемент И, другой вход которого подключен к выходу инвертора, второй элемент задержки, выход которого подключен к второму входу блока памяти, и четвертую группу элементов И, другие входы которых подключены к выходу сумматора, а выходы соединены с третьим входом блока памяти.На фиг 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; нафиг.2 " диаграммы, поясняющие работуустройства.Устройство содержит фотоприемныеэлементы 1, выполненные в виде фотодиодной линейки ФДЛ), блок 2 развертки изображений, содержащий узел 3дискретной развертки и узел 4 формирования сканируемого поля, первый 5 и второй б реверсивные счетчики, первый 7 и второй 8 дешифраторы, пер" вую 9, вторую 10, третью 11 и четвертую 12 группы элементов И,первьй 13, второй 14 и третий 15 эле,менты И,генератор 16 тактовых импульсов, блок 17 памяти, сумматор 18, первый 19 и второй 20 элементы задержки, элемент ИЛИ 21, инвертор 22 и аналого-цифровой преобразователь 23. На чертеже также условно показано поле 24 изображения.Устройство работает следующим образом.В поле изображения АБСИД (фиг.2) вдоль направления строки устанавли- ф вают Фотодиодную линейку 1 так, что до начала сканирования последний элемент Фотодиодной линейки граничит.с первым элементом считываемого поля 24 изображения, а строчную 15 развертку осуществляют путем дискретного перемещения поля изображения.При перемещении поля изображения с шагами, равными размеру единичного Фотодиода и соблюдения усло- эп вия, что длина строки сканирования (число шагов) в 2 раза больше, чем длина (число Фотодиодных элементов) Фотодиодной линейки 1, то каждый элемент поля изображения будет пос- ф 3 ледовательно проецироваться на фотодиоды, Когда поле АВСР займет положение А В С Э, то окажется, что каждый элемент поля изображения будет просмотрен всеми фотодиодами фотодиодной линейки, т.е, каждый элемент изображения будет столько раз преобразовываться в электричес.кий сигнал, сколько Фотодиодов содержится в фотодиодной линейке, Причем35 положение фотодиодов, т.е. адреса Фотодиодов для каждого элемента поля .иэображения в процессе строчной развертки изменяются по арифметической прогрессии. При этом число фотодиодов, одновременно участвующих в преобразовании элементов поля изображения до момента полного нахождения их в поле изображения, также определяется арифметической прогрессией.Учитывая это, при дискретном перемещении поля изображения на каждом шаге, если опросить последовательно Фотодиоды, находящиеся в поле изобра-Я . жения, и идентифицировать их соответственно по координатам сканируемого поля, по которым регистрируются в памяти элементы поля изображе ния, то суммируя сигналы фотодиодов, 3с соответствующими сигналами регист" рируемых в памяти, в конце строчной развертки будут сформированы сигналы элементов изображенийв каждом из которых участвовали все фотодиоды линейки. Накопление информации на сумматоре в зависимости от выпол-. неных шагов приведено на фиг, 2 б.Сигнал с блока 2 поступает на входы счетчика 5, где устанавливается кодравный максимальному числу Фотодиодной линейки. Одновременно этот же код поступает на одни входы элементов И 9, на вторые входы которых поступает код иэ узла 4 блока 2 о текущей координате сканируемого поля.Код текущей координаты сканируейого поля через элементы И 9 по каждому импульсу дискретной развертки устанавливает на счетчике б начальный код элемента поля изображения. По этим кодам дешифраторы 7 и 8 устанавЛивают адреса, соответствующие номеру считываемого Фотодиода фотодиодной линейки .1 и адрес ячейки памяти, тем самым подготавливая начальные условия для формирования элементов изображения.1При появлении на выходе триггеров счетчиков 5 и 6 кодов (отличных от нуля ), элементы И 10 и 11 в момент поступления на их вторые входы импульсов генератора 16 выдают сигналы, поступающие соответственно на первые и вторые входы элемента И 14, на выходе которого появляются импульсы тактового генератора 16. Эти импульсьпроходят только тогда, когда коды счетчиков одновременно отличны от нуля. При этом частоту генератора 16 импульсов определяют иэ ус.ловия опроса всех Фотодиодов линейкиза время меньшее,чем время появления следующего импульса единичного шага из блока 2, Импульсы с выхода элемента И 14 поступают на первый вход элемента И 15; на второй вход поступают инвертированные импульсы с тактового генератора 16 и со счетчика 6.Таким образом, на выходе элемента И 15 появляются импульсы только тогда, когда коды счетчиков 5 и 6 отличны от нуля, при этом текущий код сканируемого поля счетчика 6 должен быть меньше или равен коду адреса последнего элемента строки, регистрнруемой. в блоке 17.По импульсу элемента И 15 сигнал. поступает с блока 17 на шину считы1160450 Эвания и содержимое блока 17 по адресу, установленному на дешифраторе 8,суммируется на сумматоре 18 со значением кода, установленном на АЦП 23,преобразующем электрические сигналы 5фотодиода в цифровой код. При этомкод сумматора 18 через элементы И 2поступает на вход блока 17 и записывается по адресу, установленному надешифраторе 8 при поступлении сигнала через элемент 20 задержки. Сигнал с выхода элемента 14 и черезэлемент ИЛИ 21 н элемент 19 задержки поступает на счетчики 5 и 6,уменьшая код адреса на "1".В случае сигнала переполнениясчетчика 6 и прихода тактового импульса с генератора 16 элемент И 13выдает сигнал на вход элемента ИЛИ 21,который через элемент,9 задержки 20уменьшает код счетчиков 5 и 6 на единицу, В результате дешифратор 8 наФотодиодной линейке устанавливает номер Фотодиода, координата которойсоответствует координате предыдущего 25элемента иэображения.В момент появления на выходе элемента И 15 следующего импульса генератора 16 происходит суммированиесигнала АЦПс содержимым предыду- ЗОщего элемента памяти и результат записывается по адресу этого же элемента изображения, причем в счетчиках 5 и 6 после этого опять по сигналу с элемента И 14 коды адресов уменьша- ются на единицу и цикл повторится.Указанный цикл повторяется до тех пор, пока на счетчиках 5 или 6 код адреса фотодиода или считываемого элемента не станет равным нулю. В момент, когда код на счетчике 5 или 6 становится равным нулю, элемент И 14 блокирует импульсы генератора .16 до тех пор, пока из блока 2 не поступит импульс о смещении поля изоб; ражения по строке на единичный шаг, устанавливающий снова на счетчиках 5 и 6 коды соответствующих максимальному номеру фотодиода линейки и текущей координате сканируемого поля, и весь цикл повторится. На Фиг.2 представлен порядок считывания фотодиодов линейки на примере сканирования поля с длиной строки 18 элементов и длиной Фотодиодной линейки, равной девяти элементам.Введение новых узлов и элементов, а также новых конструктивных связей позволяет существенно повысить точность предлагаемого устройства.1160450 ставитель Т.Оичипорович Техред Д.Коиобняк Корректор Л дактор пенк одписно к Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 филиа 3781/48 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений М открмтий 035, Иосква, 1-35, Раувская наб.,: д. 4/5