УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2005 года по МПК A61B3/02 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Известно устройство на базе ЭВМ для исследования пространственно-частотных каналов зрительной системы человека путем предъявления синусоидальных решеток с разными пространственными частотами [1].

Для формирования различных по форме изображений - мир переменного контраста, различной пространственной частоты с синусоидальным профилем яркости, двумерных решеток с синусоидальным распределением яркости, известен программируемый синтезатор, содержащий микро-ЭВМ, интерфейс, блок синхронизации управления, пульт ввода ответов испытуемого, буферную видеопамять, цифроаналоговый преобразователь, видеоконтрольное устройство, терминал оператора и графопостроитель [2, рис.38, с.68]. Формируемые изображения отображаются на экране видеоконтрольного устройства, ответ испытуемого вводится в ЭВМ путем нажатия кнопок - “вижу” - “не вижу” [2, с.84].

Недостатками известных устройств являются длительный подготовительный период, необходимость сложного специального оборудования, сложность проведения исследований.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для исследования критической частоты слияния мельканий, содержащее кнопку испытуемого, первый, второй и третий триггеры, первый и второй ждущие мультивибраторы, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, компаратор, индикатор сбоя, сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход генератора соединен с входами компаратора и преобразователя напряжение-частота, выходы которых соединены соответственно с входами индикатора сбоя и источника световых импульсов, выходы первого, второго и третьего триггеров соединены через переключатель режимов с входом генератора, выход первого ждущего мультивибратора соединен с первым входом второго триггера и входом второго ждущего мультивибратора, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего триггеров, выход кнопки испытуемого соединен с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй выход - с вторым входом второго триггера и входом первого ждущего мультивибратора, третий выход - с первым входом элемента ИЛИ и третьего триггера, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, а выход - с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, а выход - с входом блока индикаторов [3].

Недостатком данного устройства является невозможность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

В предлагаемом изобретении в устройство для исследования критической частоты слияния мельканий, содержащее переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом вычислителя, выход преобразователя напряжение-частота соединен с входом источника световых импульсов и с вторым входом вычислителя, дополнительно введены первый и второй тумблеры, первый-третий ключи, первый-пятый вентили, первый и второй триггеры, первый и второй элементы НЕ, устройство аналоговое запоминающее, мультиплексор аналоговый, первый-пятый одновибраторы, второй элемент ИЛИ, генератор секундных импульсов, вычислитель среднего значения, счетчик и второй блок индикаторов, причем выходы первого и второго тумблеров соединены с входами переключателя режимов, нормально замкнутый выход первого тумблера соединен также с V-входом первого триггера и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с V-входом второго триггера, выходы первого-третьего ключей соединены соответственно с первыми входами первого и второго вентилей и с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с входом первого одновибратора, второй выход - с D-входом первого триггера, третий выход - с D-входом второго триггера, выходы первого и второго вентилей соединены с входами переключателя режимов, выход первого одновибратора соединен с первым входом устройства аналогового запоминающего, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора аналогового, выход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с вторым входом устройства аналогового запоминающего и с первым входом мультиплексора аналогового, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход генератора секундных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго вентилей, с первыми входами третьего и пятого вентилей, входом второго элемента НЕ, входом пятого одновибратора, адресным входом мультиплексора аналогового и с С-входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего вентиля, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом четвертого вентиля и с С-входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого вентиля, выходы третьего и четвертого вентилей соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами второго и третьего одновибраторов, выход второго одновибратора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход третьего одновибратора - с входом четвертого одновибратора и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход вычислителя соединен с первым входом вычислителя среднего значения, второй вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с входом первого блока индикаторов, выход преобразователя напряжение-частота соединен с вторым входом пятого вентиля, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход обнуления счетчика соединен с выходом пятого одновибратора, а выход - с входом второго блока индикаторов.

Заявляемое устройство благодаря введению первого и второго тумблеров, первого-третьего ключей, первого-пятого вентилей, первого и второго триггеров, первого и второго элементов НЕ, устройства аналогового запоминающего, мультиплексора аналогового, первого-пятого одновибраторов, второго элемента ИЛИ, генератора секундных импульсов, вычислителя среднего значения, счетчика и второго блока индикаторов позволяет определить полосу пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы и при этом:

- сократить подготовительный период;

- упростить процедуру определения;

- использовать менее сложное специальное оборудование.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 и фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Заявляемое устройство содержит первый 1 и второй 2 тумблеры, первый-третий 3-5 ключи, первый-пятый 6-10 вентили, сдвигающий регистр 11, переключатель 12 режимов, первый 13 и второй 14 триггеры, первый 15 и второй 16 элементы НЕ, генератор 17 линейно изменяющегося напряжения, устройство 18 аналоговое запоминающее, мультиплексор 19 аналоговый, первый-пятый 20-24 одновибраторы, первый 25 и второй 26 элементы ИЛИ, преобразователь 27 напряжение-частота, источник 28 световых импульсов, генератор 29 секундных импульсов, вычислитель 30, вычислитель 31 среднего значения, счетчик 32, первый 33 и второй 34 блоки индикаторов.

Тумблер 1 предназначен для задания режимов установки инкрементной и декрементной частот световых мельканий.

Тумблер 2 предназначен для задания режимов быстрого и медленного изменения частоты световых мельканий со скоростями соответственно 2,0 и 0,5 Гц/с.

Первый 3 ключ предназначен для установки генератора 17 в режим генерации линейно нарастающего напряжения, соответствующего изменению частоты на выходе преобразователя 27 напряжение-частота со скоростью, заданной тумблером 2.

Второй 4 ключ предназначен для установки генератора 17 в режим генерации линейно падающего напряжения, соответствующего изменению частоты на выходе преобразователя 27 напряжение-частота со скоростью, заданной тумблером 2.

Третий 5 ключ предназначен для фиксации результатов измерений.

Устройство 18 аналоговое запоминающее предназначено для запоминания напряжения, соответствующего установленной начальной частоте световых мельканий на выходе преобразователя 27.

Вычислитель 30 предназначен для вычисления разностей зафиксированных инкрементной и начальной частот ΔF_И=F_И-F_H или зафиксированных начальной и декрементной частот ΔF_Д=F_H-F_Д.

Вычислитель 31 среднего значения предназначен для вычисления среднего арифметического значения разностей частот ΔF=(ΔF_И+ΔF_Д)/2, равного полосе пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Первый 33 блок индикаторов предназначен для индикации значения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Второй 34 блок индикаторов предназначен для индикации текущей - начальной, инкрементной или декрементной - частоты световых мельканий.

Назначение остальных узлов соответствует их названию.

Ключи 1-3 представляют собой ручные переключатели на два положения для замыкания и размыкания электрических цепей управления и выполнены в виде кнопок управления.

Триггеры 13-14 представляют собой стандартные синхронные DV-триггеры с входом обнуления.

В качестве генератора 17 линейно изменяющегося напряжения используется стандартный интегратор на операционном усилителе с регистрами на входе, коммутируемыми переключателем 12 режимов, чтобы получить различную скорость нарастания напряжения на выходе генератора 17, а изменяя полярность входного напряжения - изменять направление интегрирования (нарастание или падение выходного напряжения).

Устройство 18 аналоговое запоминающее может быть выполнено по схеме [4, рис.8.17, с.240].

Мультиплексор 19 аналоговый может быть выполнен на микросхеме К561КП1 [4, рис.2.9, с.41].

Вычислитель 31 среднего значения может быть выполнен по а.с. 1623605 СССР [5, узел 16].

Остальные узлы общеизвестны.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии тумблер 1 находится в положении, соответствующем режиму установки инкрементной частоты световых мельканий, тумблер 2 - в положении, соответствующем режиму медленного изменения частоты световых мельканий с заданной скоростью, как показано на фиг.1. При включении питания в сдвигающий регистр 11 записывается код 1000, триггеры 13-14 выключаются, счетчик 32 обнуляется (цепи не показаны), генератор 29 вырабатывает на выходе импульсы длительностью 1 с, генератор 17 выдает на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте световых мельканий на выходе преобразователя 27, равной 25 Гц, то есть средней частоте принятого видимого диапазона световых мельканий от 0 до 50 Гц. При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 напряжение с выхода генератора 17 через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28, а также открывается пятый 10 вентиль. По переднему фронту каждого сигнала логической единицы с выхода генератора 29 пятый 24 одновибратор вырабатывает короткий импульс, обнуляющий счетчик 32. Частота с выхода преобразователя 27 через открытый пятый 10 вентиль поступает на счетный вход счетчика 32, результат счета выводится на второй 34 блок индикаторов.

Испытуемый замыканием ключей 3 или 4 устанавливает заданную начальную F_H частоту световых мельканий, принимаемую за среднюю частоту определяемой полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Для установки начальной F_H частоты световых мельканий большей 25 Гц испытуемый замыкает первый 3 ключ. При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 первый 6 вентиль открывается. Сигнал с выхода первого 3 ключа через открытый первый 6 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

Для установки начальной F_H частоты световых мельканий, меньшей 25 Гц, испытуемый замыкает второй 4 ключ. При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 второй 7 вентиль открывается. Сигнал с выхода второго 4 ключа через открытый второй 7 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогичным образом.

При размыкании первого 3 или второго 4 ключей генератор 17 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий на выходе преобразователя 27. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогичным образом.

Испытуемый кратковременно замыкает третий 5 ключ. Импульс с выхода третьего 5 ключа сдвигает состояние регистра 11 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с первого выхода регистра 11 поступает на первый одновибратор 20, который по его переднему фронту вырабатывает импульс, поступающий на устройство 18. В устройстве 18 запоминается напряжение, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий на выходе преобразователя 27 (фиг.2, момент времени Т₀).

Испытуемый устанавливает второй 2 тумблер в положение, соответствующее режиму быстрого изменения частоты световых мельканий с заданной скоростью, и замыкает первый 3 ключ (фиг.2, момент времени T₁). При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 первый 6 вентиль открывается. Сигнал с выхода первого 3 ключа через открытый первый 6 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 первый 6 вентиль закрывается, генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, напряжение с выхода устройства 18, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий, через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28.

Таким образом, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им инкрементная F_И и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.2, интервал времени T₁-Т₂).

На интервале времени T₁-Т₂ испытуемый определяет момент, когда предъявляемые поочередно инкрементная F_И и начальная F_H частоты световых мельканий различаются, и размыкает первый 3 ключ (фиг.2, момент времени Т₂). Генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им инкрементная F_И1 и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.2, интервал времени Т₂-Т₃).

Испытуемый устанавливает второй 2 тумблер в положение, соответствующее режиму медленного изменения частоты световых мельканий с заданной скоростью, и замыкает второй 4 ключ (фиг.2, момент времени Т₃). При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 второй 7 вентиль открывается. Сигнал с выхода второго 4 ключа через открытый второй 7 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 второй 7 вентиль закрывается, генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, напряжение с выхода устройства 18, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий, через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28.

Таким образом, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им инкрементная F_и и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.2, интервал времени Т₃-Т₄).

На интервале времени Т₃-Т₄ испытуемый определяет момент, когда предъявляемые поочередно инкрементная F_И и начальная F_H частоты световых мельканий не различаются, и размыкает второй 4 ключ (фиг.2, момент времени Т₄). Генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им инкрементная F_И2 и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.2, интервал времени Т₄-Т₅).

Испытуемый замыкает первый 3 ключ (фиг.2, момент времени Т₅). При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 первый 6 вентиль открывается. Сигнал с выхода первого 3 ключа через открытый первый 6 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 первый 6 вентиль закрывается, генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, напряжение с выхода устройства 18, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий, через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28.

Таким образом, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им инкрементная F_И и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.2, интервал времени Т₅-Т₆).

На интервале времени Т₅-Т₆ испытуемый определяет момент, когда предъявляемые поочередно инкрементная F_И и начальная F_H частоты световых мельканий различаются, и размыкает первый 3 ключ (фиг.2, момент времени Т₆). Генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им инкрементная F_И3 и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.2, интервал времени Т₆-Т₇).

Испытуемый кратковременно замыкает третий 5 ключ (фиг.2, момент времени Т₇). Импульс с выхода третьего 5 ключа сдвигает состояние регистра 11 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с второго выхода регистра 11 поступает на D-вход первого 13 триггера, на V-входе которого присутствует сигнал логической единицы с нормально замкнутого выхода первого 1 тумблера.

По переднему фронту сигнала логической единицы с выхода генератора 29 первый 13 триггер включается, сигнал с его выхода открывает третий 8 вентиль, сигнал логической единицы с выхода генератора 29 через открытый третий 8 вентиль и второй 26 элемент ИЛИ поступает на второй 21 и третий 22 одновибраторы. По переднему фронту сигнала логической единицы с выхода второго 26 элемента ИЛИ второй 21 одновибратор вырабатывает импульс, поступающий через первый 25 элемент ИЛИ на вычислитель 30, в который записывается значение установленной инкрементной F_И3 частоты световых мельканий. По заднему фронту сигнала логической единицы с выхода второго 26 элемента ИЛИ третий 22 одновибратор вырабатывает импульс, поступающий на четвертый 23 одновибратор и через первый 25 элемент ИЛИ на вычислитель 30, в который записывается значение установленной начальной F_H частоты световых мельканий.

Вычислитель 30 вычисляет разность зафиксированных частот ΔF_И=F_ИЗ-F_H, значение которой поступает на вычислитель 31. По заднему фронту импульса с выхода третьего 22 одновибратора четвертый 23 одновибратор вырабатывает импульс, по которому в вычислитель 31 записывается значение разности частот ΔF_И.

Испытуемый устанавливает первый 1 тумблер в положение, соответствующее режиму установки декрементной частоты световых мельканий. На нормально замкнутом выходе первого 1 тумблера устанавливается сигнал логического нуля, который поступает на первый 15 элемент НЕ. Испытуемый устанавливает второй 2 тумблер в положение, соответствующее режиму медленного изменения частоты световых мельканий с заданной скоростью, и замыканием второго 4 ключа устанавливает заданную начальную F_H частоту световых мельканий аналогично тому, как описано выше. Установленная начальная F_H частота световых мельканий управляет источником 28, результат счета частоты световых мельканий выводится на второй 34 блок индикаторов (фиг.3, момент времени T₈).

Испытуемый устанавливает второй 2 тумблер в положение, соответствующее режиму быстрого изменения частоты световых мельканий с заданной скоростью, и замыкает второй 4 ключ (фиг.3, момент времени Т₉). При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 второй 7 вентиль открывается. Сигнал с выхода второго 4 ключа через открытый второй 7 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 второй 7 вентиль закрывается, генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, напряжение с выхода устройства 18, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий, через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28.

Таким образом, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им декрементная F_Д и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.3, интервал времени Т₉-Т₁₀).

На интервале времени Т₉-Т₁₀ испытуемый определяет момент, когда предъявляемые поочередно декрементная F_Д и начальная F_H частоты световых мельканий различаются, и размыкает второй 4 ключ (фиг.3, момент времени Т₁₀). Генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им декрементная F_Д3 и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.3, интервал времени Т₁₀-Т₁₁).

Испытуемый устанавливает второй 2 тумблер в положение, соответствующее режиму медленного изменения частоты световых мельканий с заданной скоростью, и замыкает первый 3 ключ (фиг.3, момент времени Т₁₁). При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 первый 6 вентиль открывается. Сигнал с выхода первого 3 ключа через открытый первый 6 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 первый 6 вентиль закрывается, генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, напряжение с выхода устройства 18, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий, через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28.

Таким образом, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им декрементная F_Д и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.3, интервал времени Т₁₁-Т₁₂).

На интервале времени T₁₁-T₁₂ испытуемый определяет момент, когда предъявляемые поочередно декрементная F_Д и начальная F_H частоты световых мельканий не различаются, и размыкает первый 3 ключ (фиг.3, момент времени T₁₂). Генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им декрементная F_Д2 и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.3, интервал времени Т₁₂-Т₁₃).

Испытуемый замыкает второй 4 ключ (фиг.3, момент времени Т₁₃). При сигнале логической единицы на выходе генератора 29 второй 7 вентиль открывается. Сигнал с выхода второго 4 ключа через открытый второй 7 вентиль и переключатель 12 режимов устанавливает генератор 17 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Управление источником 28 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 34 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 второй 7 вентиль закрывается, генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, напряжение с выхода устройства 18, соответствующее установленной начальной F_H частоте световых мельканий, через мультиплексор 19 поступает на преобразователь 27, где преобразуется в частоту, которая управляет источником 28.

Таким образом, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им декрементная F_Д и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.3, интервал времени Т₁₃-Т₁₄).

На интервале времени Т₁₃-Т₁₄ испытуемый определяет момент, когда предъявляемые поочередно декрементная F_Д и начальная F_H частоты световых мельканий различаются, и размыкает второй 4 ключ (фиг.3, момент времени Т₁₄). Генератор 17 сохраняет на выходе установленное постоянное напряжение, на вход преобразователя 27 поочередно, с временем предъявления 1 с, через мультиплексор 19 поступают напряжения с выхода генератора 17 и с выхода устройства 18, соответствующие им декрементная F_Д3 и начальная F_H частоты световых мельканий с выхода преобразователя 27 управляют источником 28 (фиг.3, интервал времени Т₁₄-Т₁₅).

Испытуемый кратковременно замыкает третий 5 ключ (фиг.3, момент времени T₁₅). Импульс с выхода третьего 5 ключа сдвигает состояние регистра 11 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с третьего выхода регистра 11 поступает на D-вход второго 14 триггера, на V-входе которого присутствует сигнал логической единицы с выхода первого 15 элемента НЕ. При сигнале логического нуля на выходе генератора 29 на выходе второго 16 элемента НЕ устанавливается уровень логической единицы. По его переднему фронту второй 14 триггер включается, сигнал с его выхода открывает четвертый 9 вентиль, сигнал логической единицы с выхода второго 16 элемента НЕ через открытый четвертый 9 вентиль и второй 26 элемент ИЛИ поступает на второй 21 и третий 22 одновибраторы. По переднему фронту сигнала логической единицы на выходе второго 26 элемента ИЛИ второй 21 одновибратор вырабатывает импульс, поступающий через первый 25 элемент ИЛИ на вычислитель 30, в который записывается значение установленной начальной F_H частоты световых мельканий. По заднему фронту сигнала логической единицы на выходе второго 26 элемента ИЛИ третий 22 одновибратор вырабатывает импульс, поступающий на четвертый 23 одновибратор и через первый 25 элемент ИЛИ на вычислитель 30, в который записывается значение установленной декрементной F_Д3 частоты световых мельканий.

Вычислитель 30 вычисляет разность зафиксированных частот ΔF_д=F_H-F_Д3, значение которой поступает на вычислитель 31. По заднему фронту импульса с выхода третьего 22 одновибратора четвертый 23 одновибратор вырабатывает импульс, по которому в вычислитель 31 записывается значение разности частот ΔF_Д. В вычислителе 31 вычисляется среднее арифметическое значение разностей частот ΔF=(ΔF_И+ΔF_Д)/2, равное полосе пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, результат вычисления выводится на первый 33 блок индикаторов. По окончании процесса вычислитель 31 вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).

Таким образом, заявляемое устройство позволяет определить полосу пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Литература

1. Perizonius Eckart, Schill Wolfgang, Geiger Hans, Rohier Ralner. Evidence on the local character of spatial frequency channels in the human visual system. // Vision Res. - 1985. - V.25. - № 9. - Р.1233-1240.

2. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. Л.: Наука, 1985. - 103 с.

3. Патент 2026008 РФ, МКИ А 61 В 5/16. Устройство для исследования критической частоты слияния мельканий / В.В. Роженцов (РФ). - Опубл. 10.01.95, Бюл. № 1.

4. Ланцов А.Л. и др. Цифровые устройства на комплементарных МДП интегральных микросхемах. - М.: Радио и связь, 1983. - 272 с.

5. Авторское свидетельство 1623605 СССР, МКИ А 61 В 3/00, 5/16. Устройство для измерения критической частоты слияния мельканий / Д.В. Гаскаров, М.М. Полевщиков, В.В. Роженцов, О.В. Роженцов (СССР). - Опубл. 30.01.91, Бюл. № 4.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. Устройство содержит два тумблера, три ключа, пять вентилей, сдвигающий регистр, переключатель режимов, два триггера, два элемента НЕ, генератор линейно изменяющегося напряжения, устройство аналоговое запоминающее, мультиплексор аналоговый, пять одновибраторов, два элемента ИЛИ, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, генератор секундных импульсов, вычислитель, вычислитель среднего значения, счетчик, два блока индикаторов. Устройство позволяет упростить процедуру определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. 3 ил.

Устройство для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, содержащее переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом вычислителя, выход преобразователя напряжение-частота соединен с входом источника световых импульсов и с вторым входом вычислителя, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первый и второй тумблеры, первый-третий ключи, первый-пятый вентили, первый и второй триггеры, первый и второй элементы НЕ, устройство аналоговое запоминающее, мультиплексор аналоговый, первый-пятый одновибраторы, второй элемент ИЛИ, генератор секундных импульсов, вычислитель среднего значения, счетчик и второй блок индикаторов, причем выходы первого и второго тумблеров соединены с входами переключателя режимов, нормально замкнутый выход первого тумблера соединен также с V-входом первого триггера и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с V-входом второго триггера, выходы первого-третьего ключей соединены соответственно с первыми входами первого и второго вентилей и с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с входом первого одновибратора, второй выход - с D-входом первого триггера, третий выход - с D-входом второго триггера, выходы первого и второго вентилей соединены с входами переключателя режимов, выход первого одновибратора соединен с первым входом устройства аналогового запоминающего, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора аналогового, выход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с вторым входом устройства аналогового запоминающего и с первым входом мультиплексора аналогового, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход генератора секундных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго вентилей, с первыми входами третьего и пятого вентилей, входом второго элемента НЕ, входом пятого одновибратора, адресным входом мультиплексора аналогового и с С-входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего вентиля, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом четвертого вентиля и с С-входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого вентиля, выходы третьего и четвертого вентилей соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами второго и третьего одновибраторов, выход второго одновибратора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход третьего одновибратора - с входом четвертого одновибратора и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход вычислителя соединен с первым входом вычислителя среднего значения, второй вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с входом первого блока индикаторов, выход преобразователя напряжение-частота соединен с вторым входом пятого вентиля, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход обнуления счетчика соединен с выходом пятого одновибратора, а выход - с входом второго блока индикаторов.