Вычислительное устройство для определения характеристик фото-графических систем

"мблиРтеа ,1 , д Сфеа Советских Социаанстнчесзнк РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о 11798896 К АВТОРСКОМУ СВИ ИЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 200379 (21) 2741748/18-24 (51) М, КЛ,6 06 С 7/48 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2 301,81(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ 10 Изобретение относится к испытаниям фотографических систем и может быть использовано для измерения частотно-контраст.ых характеристик (ЧКХ) фотографических систем по изображе.нию скачка яркости на фотографическом приемнике излучения с прозрачной подложкой, например на фотопленке.По основному авт. св. Р 642727 известно устройство для определения характеристик фотографических систем, содержащее микроденситометр, первый вход которого соединен с первым входом устройства, а выход под ключен к первому входу преобразователя плотности в экспозиции, второй вход которого подключен ко второму . входу устройства, второй вход микроденситометра соединен с выходом пер вого ключа, соединенным через первый генератор тактовых импульсов с первым входом первого счетчика, выход которого подключен к блоку управления, а второй вход первого счетчика соединен с третьим входом устройства, первый выход блока управления подклю: чен к управлякщему входу первого ключа, информационный вход которого связан с четвертым входом устройст- З 0 ва, блок памяти, блоки вычитания,блоки умножения, блоки деления,счетчики импульсов, второй генератортактовых импульсов, ключи, блокрегистрации, блок считывания, схему сравнения и интегратор, при этомвыход преобразователя плотности вэкспозицию соединен с первым входомблока памяти, второй вход которогоподключен ко второму выходу блокаправления, выход блока питания соединен с,первым входом блока считывания, второй вход которого подключен к первому выходу второго счетчика, второй выход второго счетчикасоединен с первым входом третьегосчетчика, первый выход которого подключен к управляющим входам второгои третьего ключей, информационныйвход второго ключа соединен с пятымвходом устройства, а его выход через второй генератор тактовых импульсов подключен к первому входу второго счетчика, второй вход которогосоединен с шестым входом устройства,первый и второй выходы блока считывания подключены, соответственно,ко входам первого и вторго блоковсуммирования, выходы которых соединены, соответственно, с первыми вхо798896ливен с первым входом второго инратора, третий выход третьегоинтег- Записыв ю чающу асть образуют микрочика импульсов подключен ко втоего счет- денситомет 1 пР , реобразователь 2входу второго интегратора выхон ко второму плотности в экспоз иции, первый 3торого соединен с четвертымключ, пе вый гертым входом имп льР нератор 4 тактовыхтретьего ключа.ртым у сов, первый счетчик 5 импульннойти блоков обеспечивает определениеустройством сразу двух параметровнающую части,и и Р , при этом в осно ву способа . П еоб азв Микроденситометр 1 совместно сопределения параметра и положенор разователем 2 плотности в эксследующее.ра и положено позиции обеспечивает получение распС помощью приведенной таблицы кределения экспози ций в иэображенииэффициентов К можно показатьицы ко- скачка яркости. Ключ 3, генератор 4измерение параметра Я способами несать, что тактовых имп льу сов 4, счетчик 5 имкОльких пар уровней по некоторойуправления предназпульсОв и блок 6ной переходной кривой может дать 15 начен для автоматического управлеодинаковые для всех уровней резульния процессом записи. Блок 7 памятитаты только в том случае, когда ныбзапоминает знзначения экспозиций вРавноотстоящих точка изображения(в фоРмУле (4 соответствУет пРавиль-Остальные бно у значению и. Если взяты коэффи-Остальные блоки устройства Обрациенты К для и меньше пранильног 20 зуют обрабатывакщую часть, при этомто полУчается монотонно возрастающ я второй 8 ключ, второй 9 генераторс Увеличением уровня 0 последона л тактовых импульсов, второй 10, третийность значений О . Для и бель 11 и четвертый 12 счетчики импульи . я и ольше пра- сов и блок 13вильного последовательность О убывлок считывания осуществляет.Оают автоматическое управление процесТаким образом, при аппроксимациисом определения параметров Я и и,последовательности Р прямой линиейу = ах + в знак и величину ошибкики переходной кривой, счетчик 11в выбоРе и можно оценить по ее угло- адает номер 1-пары Уровней, а счетному коэффициенту а. Б результа З 0 чик 12 - )-ое значение и.решения задачи аппроксимации метоБлоки 14-16 суммирования, блокидом наименьших квадратов получаютсяследующие выражения для определениячитания, блок 21 умножения предназвспомогательных параметров а и в начены для задания приведенных к1 лненормированной переходной кривойЗ 5 хуровней 0, , О, Схема 22 сраннеР Я"т 1 ,Я, 7) ния, четвертый 23 ключ, второй 24и третий 25 блоки умножения, ингде щ - число пар уровней, щ - чет- геграторы 26 и 27, блок 28 деленияделения,третий 29 ключ и блок 30 регистраю+140 ции для каждого конкретного значеО = ) Д.:с- - ь=2 щ ф)ния и последовательно для каждой(П-)(П+) 1 2 -той пары уровней определяют величину отрезка Х - Х , вычисляют знаВ предлагаемом устройстве реали- чение (по Формуле (4) ), суммируютзован способ определения параметра 45 их по индексу , а затем делят наи, использующий полученные результа- число в использованных пар уровней,ты. Задают щ-пар уровней и вычисля- получая тем самым среднюю величинуют коэффициенты Сщ и 0, выбирают Я для и, одновременно вычисляетряд значений иий и с заданным шагом ся неличина углового, коэффициента3, дЬп и для каждого о сначала измеря- . а (по Формуле 7) ),ют отдельные значения и для всех50 3Работу устройства можно подраза-пар уровней, а затем вычисляют делить на этапы записи и Об аботки.величину параметра а по фо ле ( ),иси и О ра отки.перед началом записи по нходу 31В качестве искомого значения и пнимают то и кото оми при- вводятся необходимые данные в преУ р у соответст- образователь 2 плотности в экспози"вует наименьшая по модулю величинаа,ции. Б счетчик 5 импульсов по входу32 подается сигнал "Исходное положеНа чертеже приведена блок-схема ние", в результате чего нг , на еговыходе появляется сигнал "0" и блокУстройство содержит записывающую 6 управления отпирает ключ 3.и обрабатывающую части. Задачей за ПО ле тосле того, как произведенаписывающей части является запомина- установка скорости перемещения стоние значений экспозиций в М-равностоя- ла микроденситометра 1 (по входу 33)щих точках переходной к ивойр д р вой. Обра- и стол переведен в начальную точкубатывающая часть определяет парамет- измерений, на информационный входрырии. 45 ключа 3 подают сигнал "Зались",который проходит через открытыйключ 3, включая привод стола микроденситометра 1 и генератор 4 тактовых импульсов,Текущие значения плотностей в изображении скачка яркости с выхода микроденситометра 1 преобразуются вэкспозиции, которые поступают на вход34 блока 7.Генератор 4 тактовых импульсовформирует последовательность импульсов заданной частоты Г, Счетчик 5 импульсов подсчитывает чисЛо тактовыхимпульсов с момента начала записи.Блк 6 управления подает команду навход 35 блока 7 памяти, которая засылает значение экспозиции, поступившее на вход 34 блока 7 памяти в запо-,минающую ячейку с номером, равным .числу тактовых импульсов на выходесчетчика 5. Тем самым распределениеэкспозиций оказывается представлен-ным в блоке 7 памяти в виде последовательности дискретных значений вравноотстоящих точках, при этом шагразбиения А х определяется частотойтактовых импульсов Г и скоростьюперемещения стола микроденситометраО Ьх = Ч(.После того как в счетчик 5 поступит п 1-ый тактовый импульс, блок 6управления выдает сигнал на управляющий вход ключа 3, запирающий этотключ и прекращающий тем самым перемещение стола микроденситометра 1и выдачу тактовых импульсов. На этомпроцесс записи заканчивается,Перед началом обработки через входы 36 и 37 блоков 17 и 18 делениязадают величины интервалов осредненияпостоянных составляющих переходнойкривой 6 и 8 . В течение всего времени обработки блок 13 считыванияобеспечивает выдачу 9 и 3 крайнихзначений переходной кривой в блоки14 и 15 суммирования, так что на выходах блоков 17 и 18 деления получаются осредненные по 6 и 5 значениямнижняя и верхняя постоянные составляющие Е 0 и Е . Блок 19 вычитания1определяет перепад экспозиций Е - Еа блок 21 умножения умножает этотперепад на число О, соответствующееномеру -той пары уровней, по которой в данный момент ведется обработ,ка. Блок 16 суммирования и блок 20вычитания определяют, соответственно, нижний и верхнии уровни пары ОО2На информационный вход ключа 23подают величину интервала разбиенияпереходной кривой. Записывают "0" всчетчик 11 (по входу 38) и число вв счетчик 10, где щ - номер последней точки разбиения переходной кривой. При этом счетчик 11 выдает команду на управляющий вход ключа 29,запирая его. Кроме того, счетчик 11выдает команды на приведение в исходное положение интеграторы 26 и27 и на запись "1" в счетчик 12.В результате, на выходах счетчика 12Формируются два сигнала - первыйзадает первое значение параметра ив блоке 24 умножения, а второй отпи рает ключ 8.Процесс автоматической обработкиначинается после того, как на информационный вход ключа 8 поступает команда "Обработка", которая, пройдя 1 О через ключ 8, включает генератор 9тактовых импульсов. Первый тактовыйимпульс с выхода этого генератораприводит к переполнению счетчика 10импульсов. Сформированный при этом 15 импульс переполнения сбрасывает накопленную в нем сумму, оставляя только"1", вследствии чего, управляемыйсчетчиком 10 блок 13 считывания обеспечивает подачу на вход схемы 22 срав нения значения переходной кривой изпервой ячейки блока 7 памяти. Одновременно тот же импульс переполнения,поступив на вход счетчика 11, переводит его, а через него и счетчик 2 12, иэ состояния "0" в состояние "1".Наличие в счетчиках 11 и 12 числа"1" приводит к увеличению в блоке24 умножения множителей К, соответствующих значениям ) = 1 ит.е. первому значению и и первойпаре уровней.Второй и последующие импульсы свыхода генератора 9 тактовых импульсов суммируются в счетчике 10 ис помощью блока 13 считывания обеспечивают последовательную выдачу навход схемы 22 сравнения значенийпереходной кривой от первого до последнего щ-ого. Поступление в счетчик10 (в+1) -ого тактового импульса вы зовет переполнение его с выдачейимпульса переполнения.Схема 22 сравнения формирует сигнал на открытие ключа 23 в течениевремени, когда значение переходной 4 кривой сказывается внутри области,Мзадаваемой парой уровней О , ОСигнал с информационного входа клюф ча 23, несущий информацию о величине интервала разбиения переходной щ кривой. пройдя через открытый ключ23, умножается в блоке 24 умноженияна коэффцциент К;, соответствующийномеру -той пары уровней и значениюи , по которым в данный моментведется обработка. Получаемые значениясуммируются по индексувбинтеграторе 26. Кроме того, каждаяиз величин Я умножается в блоке25 умножения на соответствующий коэффициент д, зависящий от номера па ры уровней, а,затем результаты сумжруются по индексу 1 в интеграторе27, постоянная времени которого подбирается с таким расчетом, чтобыобеспечить умножение на коэффициент 65 С,08 0,12/ 0,16 0,20 0,24 0,28/ 0,32 0,36 / 0,40 1,50 .1,20 1,46 1,76 2,12 2,56 3,14 3,96 5,23 7,48 1,15 1,38 1,64 1,95 2,34 2,86 3,57 4,68 6,68 1,75 1,10 1,31 1,54 1,83 2,17 2,63 3,28 4,28 6,06 2,00 Формула изобретения Дальнейшая работа устройства аналогична описанной, но после каждого переполнения счетчика 10 счетчик 11 переходит последовательно в состояние "2", "3" и т.д. при этом, сост ветственно, изменяются множители К. в блоке 24 умножения. По окончании )-того цикла обработки Я вычисляетбся в блоке 28 деления посредством деления выходного сигнала интегратора 26 на число используемых пар уров-ней.Когда число импульсов, накопленных в счетчике 11 становится на "1" больше номера последней пары уровней, число импульсов в счетчике 12 увеличивается на "106 вследствие чего, 15 в блоке 24 умножения подготавливается к работе новая совокупность коэффициентов К, соответствующая ново.му значению и. Одновременно счетчик 11 открывает ключ 29, через который 20 значения а, Р , и выдаются в блок 30 регистрации. устройство продолжает циклически работать до тех пор, пока число импульсов в счетчике 12 не превысит заданного числа г р 5 значений параметра п, Как только в счетчик 12 приходит (г+1)-импульс, так сразу закрывается ключ 8, прекращается выдача тактовых импульсов и Вычислительное устройство для определения характеристик фотографических систем по авт. св. 9642727, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены четвертый счетчик импульсов, третий блок умножения и второй интегратор, при этом второй выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом третьего блока умножения и со входом четвертого счетчика импульсов, первый выход которого подключен к третьему входу третьего ключа и ко второму входу блока умнозаканчивается процесс автоматической обработки переходной кривой, В блоке 30 регистрации фиксируется г-троек параметров Я , и и а. Наилучшую оценку искомых параметров дает та тройка, которая содержит минимальное по модулю значение параметра а.Предлагаемое устройство повышает точность измерений вследствие того, что оно обеспечивает измерение сразу двух параметров о и Я , полностью определяющих частотно-контрастную характеристику. Тем самым исключаются ошибки в определении ЧКХ, обусловленные тем, что основное устройство измеряет только один параметр Я , а другой параметр и, из-за отсутствия более точных методов, просто назначается оператором на основании априорной информации о фотосистеме.Применение предлагаемого устройства дает особенно большой эффект при измерении характеристик фотосистем, априорные сведения о которых либо недостаточны, либо полностью отсуа - ствуют, например, при испытании новых фотосистем или при исследовании фотосистем, подверженных воздействию настолько сильных возмущений, что приводит к существенному изменению их характеристик. жения, а второй его выход соединенс управляющим входом второго ключа,выход второго блока умножения подключен ко второму входу третьегоблока умножения, выход которого соециненс первым входом второго интегратора, третий выход третьего счетчика импульсов подключен ко второму входу второго интегратора, выход которого соединен с четвертымвходом третьего ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 642727, кл. 6 06 С 7/48, 1976798896 Составитель И. ШелиповаРедактор В. Еремеева Техред М.Голинка Корректор В. Сини ака Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 лиал 0060/70 Тираж 5 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш