Устройство для считывания информации Советский патент 1984 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в част нести к устройствам для считывания информации, и может быть использовано при автоматической обработке различных картин и графиков.

Известно устройство для считывания информации, содержащее датчик изображения, выход которого подключен к первому входу видеоусилителя, первый выход видеоусилителя подключен к входу порогового элемента, второй выход - к входу видеоконтрольного устройства, а второй вход к первому выходу синхрогенератора и первому входу регистра сдвига, третий вход - -к первому входу элемента задержки и к второму выходу синхрогенератора, третий выход синхрогенератора подключен к входу генератора развертки, первый, второй, третий, четвертьй, пятый и шестой выходы которого подключены к соответствующим входам датчика изображения четвертый выход синхрогенератора подключен к второму и третьему входам регистра сдвига, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого подключен к четвертому входу видеоусилителя, пятьш вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, вход формирователя импульсов подключен к выходу элемента задержки, блок управления первьш выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый счетчик выходы которого подключены к соответствующим входам первого блока совпадений, выход первого блока совпадений подключен к первому входу второго элемента И, первый элемент ИЛИ выход которого подключен к первому входу второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И выход которого подключен к первому входу вычитатепя, выход вьтчитателя подключен к первому входу первого блока памяти, второй блок памяти, третий счетчик, четвертый и пятый элементы И, второй элемент ИЛИ lj . Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности.

Наиболее близким к изобретению является устройство для считывания информации, содержащее датчик сигиалов изображения, соединенный с

генератором развертки, подключенным к синхрогенератору, с видеоусилителем, подключенным к блоку видеоконтроля, к пороговому элементу, к формирователю импульсов, к первому

счетчику и к первому элементу И, соединенному с регистром сдвига, элемент задержки, подключенный к синхрогенератору, первый и второй блоки

совпадения, соединенные с первым счетчиком и с блоком управления соответственно, второй элемент И, соединенный с пороговым элементом, с первым блоком элементов И с одним

входом первого элемента ИЛИ, триггеры, входы одного из которых соединены с блоком управления и с выходом первого элемента И, а выход друРого подключен к третьему элементу И, соединенному с вторым счетчиком и с синхрогенератором, вычитающий блок, подключенный к блоку управления и к .второму счетчику, а выход соединен с первым блоком памяти, и второй блок

памяти, подключенный к блоку управления, соединенному с вторым элементом ИЛИ 2 . .

Недостаток известного устройства заключается в недостаточно высокой

точности.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее

видеоусилитель, соединенный с датчиками сигналов изображения, входы которого подключены.к генератору развертки, с блоком видеоконтроля, с пороговым элементом, с синхрогенератором, подключенным-к генератору развертки, к регистру сдвига и к элементу задержки, с формирователем импульсов, подключенным к элементу задержки и к первому счетчику, другой вход которого соединен с генератором развертки, подключенным к элементу задержки, а выход первого счетчика соединен с первым бл,оком элементов И, первьй элемент И,

входы которого соединены с регистром сдвига, а выход подключен к видеоусилителю и к одному входу первого триггера, второй элемент И, входы которого соединены с пороговым

элементом и с первьп блоком элементов И, а выход подключен к одному входу первого элемента ИЛИ, блок управления, подключенный к первому триггеру, к второму блоку элементов И и к одному входу блока вычитания, другой вход которого Соединен с вторым счетчиком, а выход подключен к первому блоку памяти, второй блок памяти, один вход которого соединен с блоком управления, подключенным к первому блоку элементов И и к одному входу второго элемента ИЛИ, и третий элемент И, один вход которого соединен с вторым триггером, а выход подключен к одноху входу второго счетчика, введены четвертый элемент И, входы которого соединены с синхрогенератором и с одним выходом первого триггера, другой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, вход которого соединен с вторым блоком элементов ,И, подключенным к блокам памяти, третий счетчик, соединенный с выходом четвертого элемента И, пятый элемент И, входы которого соединены с выходом первого элемента И и первого триггера, а выход подключен к одному входу второго триггера, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, коммутатор режимов, подключенный к генератору развертки к датчику сигналов изображения и к третьему счетчику, выход которого соединен с другим входом второго блока элементов И, и шестой элемент И, входы которого подключены к выходам первого триггера и синхрогенератора, а выход соединен с другими входами первого элемента ИЛИ, второго и третьего счетчиков. На фиг, 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 иЗ - временные диаграммы. Устройство включает датчик 1 сигналов изображения, видеоусилитель 2 (ВУС), пороговый элемент 3, блок 4 видеоконтроля, синхрогенератор 5, регистр 6 сдвига, формирователь 7 им пульсов, элемент 8 задержки, генератор 9 развертки, первый 10, второй 1 и третий 12 счетчики, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17 и шестой 18 элементы И, коммутатор 19 режимов, блок 20 управления, содержащий узел 21 управления и генератор 22 одиночных импульсов, первый 23 и второй 24 блоки элементов И, первый 25 и второй 26 блоки памяти, первый 27 и второй 28 элемен 1 84 ты или, блок 29 вычитания, первый 30 и второй 31 триггеры. Устройство работает следующим образом. С включением питания в начальный момент времени генератор 22 вырабатывает импульс (фиг. 20|), поступающий через элемент ИЛИ 28 на вход триггера 30, который вырабатывает сигнал (фиг. 2а), запирающий элементы И 16 и 17 и сигнал (фиг. 26), отпирающий элемент И 18. В синхрогенераторе 5 формируются сигнал синхронизации (фиг. За), гасящий сигнал (фиг. Зб), кадровый гасящий импульс (фиг. 25) и специальные импульсы, предназначенные для управления генератором 9 развертки, которые подаются на вход генератора 9. Генератор 9 развертки вырабатывает импульсные последовательности, предназначенные для управления работой секции накопления, секции памяти и выходного регистра датчика 1 изображения. Сигналы управления секцией памяти и выходным регистром поступают непосредственно на входы датчика 1, Одновременно сигнал управления одной из фаз выходного регистра поступает на,счетный вход счетчика 10. Импульсные последовательности управления секцией накопления подаются на входы коммутатора 19 режимов накопления. Одновременно на другой вход коммутатора 19 поступает код с выхода счетчика 12, соответствующий одному из режимов накопления фотогенерированных зарядов. Под действием кода с выхода счетчика 12 импульсы, поступающие с выхода генератора 9 развертки, преобразуются таким образом, что накопление фотогенерированных зарядов осуществляется, например, под первой фазой прибора с зарядовой связью 1, Выходной сигнал датчика 1 изображения поступает на первый вход ВУС 2. Гасящий сигнал приемника (фиг. Зб ) поступает на второй вход видеоусилителя 2 и на элемент 8 задержки. Сигналом с выхода элемента 8 задержки запускается формирователь 7 импульсов, который вырабатывает импульсы (фиг. ЗЬ), длительность которых определяется необходимой шириной вертикальной измерительной отметки на экране блока 4. Импульсом (фиг. ЗВ) обнуляется счетчик 10 в момент времени t. Одновременно импульс (фиг. 3S) поступает на вход БУС 2. Сигнал синхронизации (фиг. 3q) подается на первый вход регистра 2 сдвига, на третий вход видеоусилителя 2 и на вход элемента 15 И. Кадровым гасящим импульсом . (фиг. 2ё) осуществляются .сброс регистра 6 сдвига и через элемент И 18 установка в исходное состояние счетчиков 11 и 12 и через элемент ИЛИ 27 триггера 31. В следующий момент времени заканчивается импульс (фиг 2S) удерживающий регистр 6 в обнуленном состоянии. Триггера регистра 6 после довательно переключаются под действи ем импульсов (фиг. За). В моментвре мени tg с выхода предпоследнего разряда регистра 6 подается импульс на второй вход элемента И 13 на первый вход которого поступает сигнал с инверсного выхода последнего разряда регистра 6. С выхода элемента И 13 импульс (фиг. 2Ь), предназначенный для формирования горизонтальной измерительной отметки, подается на четвертьй вход ВУС 2, на вход синхронизации триггера 30 и на вход элемента И 17. В видеоусилителе происходит замешивание сигнала с выхода датчика изображения и импульсов (фиг. 2J), фиг. За,В и Ь), С второго выхода ВУС 2 на вход блока 4 подается сигна изображения с замешанными в него импульсами измерительных отметок, гасящими и синхронизирующими импульсам Исследуемое изображение, например фонограмма магнитной ленты или интер ферограмма оптической поверхности проецируется на датчик 1 таким образом, чтобы направление полос бьшо перпендикулярно, вертикальной изц ерительной отметке на экране блока 4 и параллельно горизонтальной измерительной отметке. Оановременно с выхода блока 20 на блок 24 подается код, соответствующий количеству используемых режимов накопления, и на блок 23 код, соответствующий горизонтальной координате считываемого элемента изображения В начале каждой строки счетчик 10 обнуляется импульсом (фиг. 3&). Затем осуществляется регистрация счетчиком 10 импульсов строчной развертк датчика 1 (импульсов управления выходным регистром). К моменту времени t,, в счетчике 10 записывается количество импульсов, соответствующее ко ду горизонтальной координаты, и на выходе блока 23 вырабатывается импульс (фиг. 32), поступающий на вход элемента И 14. С подачей сигнала Начало измерений, например, после включения оператором соответствующей кнопки управления в момент времени t . на первый вход триггера 30 поступает импульс (фиг. 22). В момент времени tc на третий вход триггера 30 поступает импульс (фиг. 2Ь) . Триггер 30 опрокидывается. С первого выхода триггера 30 на вход элементов И 16 и 17 подается отпирающий импульс (фиг. 2), а с второго выхода триггера 30 на первый вход элемента И 18 - запирающий импульс (фиг. 2е). Импульс (фиг. 2Ь) проходит через элемент И 17 и второй вход триггера- 31. Триггер 31 опрокидывается. С выхода триггера 31 подается сигнал (фиг, 2к) отпирающий элемент И 15. Строчные синхронизирующие импульсы (фиг. За) Ттроходят через элемент И 15 на счетный вход счетчика 11. С первого выхода ВУС 2 усиленный сигнал изображения поступает на вход порогового элемента 3. При появлении в сигнале изображения исследуемой точки изображения объекта срабатывает пороговьш элемент 3. Свыхода элемента 3 отпирающий импульс (фиг.Зд) поступает на вход элемента И 14. Через элемент И 14 и элемент ИЛИ 27 на вход триггера 31 поступает в момент времени t импульс (фиг. Зе), Этим импульсом опрокидывается триггер 31. С выхода триггера 31 подается сигнал (фиг, 2i), запирающий элемент И Т5. В следующий момент времени изменяется код на выходе счетчика 12 под воздействием импульса (фиг. 25), по|Ступающего на счетный вход счетчика 12 через элемент И 16, изменившийся код с счетчика 12 поступает на коммутатор 19 режимов накопления. В коммутаторе 19 осуществляется изменение режима накопления фотогенерированных датчиком изображения зарядов. При этом коммутация сигналов, поступающих с генератора 9 развертки, осуществляется, например, таким об710разом, что накопление фотогенерированных зарядов происходит одновремeн o под первой и второй фазой датчика 1 изображения, т.е. центр накопления фотогенерированных зарядов смещается ни 1/6 часть светочувствительного элемента датчика изображения. В момент времени tg триггер 31 опрокидывается под воздействием им- пульса (фиг, 2)). С выхода триггера 31 подается сигнал (фиг. 2), отпирающий элемент И 15. Строчные синхро низирующие импульсы (фиг. За) прохо дятчерез элемент И .15 на счетный вход счетчика 11..Одновременно в счетчик 10 записывается количество импульсов с выхода генератора 9 развертки, соответствующее коду горизонтальной координаты. На выходе блока 23 вырабатывается импульс (фиг. 3z), поступающий на вход элемента И 14. При появлении в сигнале изображения исследуемой точки изобра жения объекта срабатывает пороговый элемент 3. С выхода элемента 3 отпирающий импульс поступает на вход элемента И 14. Импульс (фиг. Зб) проходит в момент времени t через элемент И 14 и элемент ИЛИ 27 на вход триггера ЗТ. Триггер 31 опрокидывается. С выхода триггера 31 подае ся сигнал (фиг. 2), запирающий элемент И 15. С приходом следующего кадрового гасящего импульса (фиг. 2) изменяется код на выходе счетчика 12. Изме нившийся код с выхода счетчика 12 поступает на коммутатор 19. В коммутаторе 19 осуществляется изменение режима накопления фотогенерированных датчиком 1 зарядов. При этом коммутация сигналов, поступающих с генератора развертки, осуществляется, на пример, таким образом, что накоплениег фотогенерированных зарядов происходит под второй фазой датчика 1 изобр жения, т.е. центр накопления фотогенерированных зарядов смещается еще -на 1/6 часть светочувствительного элемента датчика изображения. Считывание продолжается аналогичным образом до тех пор, пока в счетчик 12 не запишется количество кадровых гасящих импульсов (фиг. 2), соответствующее коду количества циклов считывания, поступающему с блока 20. Количество циклов считывания принимается равным выбранному количеству режимов накопления фотогеиерированных зарядов. Накопление, например, осуществляется сначала под первой фазой, затем одновременно под первой и второй, под второй, под второй и третьей, под третьей, под третьей и первой. При этом при каждом изменении режима накопления сдвигается на 1/6 часть фоточувствительного элемента центр накопления фотогенерированных зарядов. В момент времени to код на выходе счетчика 12 оказывается равным коду, поступающему с выхода блока 20. В блоке 24 вырабатывается импульс (фиг. 2л). Импульс (фиг. 2л) через элемент ИЛИ 28 поступает на вход триггера 30. Триггер 30 опрокидывается, элементы И 16 и 17 запираются и отпирается элемент И 18. Одновременно импульс проходит на входы блоков 25 и 26, разрешая запись из блока 20 кода горизонтальной координаты, а с выхода блока 29 - кода вертикальной координаты. Код вертикальной координаты получается вычитанием в блоке 29 из кода, поступающего с выхода счетчика 11 заданного числа циклов накопления. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает считывание информации о координате исследуемой точки объекта с учетом пространственного расположения всех возможных центров накопления фотогенерированных зарядов. При этом на одном элементе матрицы ПЗС обеспечивается образование нескольких центров накопления, пространственное расположение которых определяется распределением потенциалов между фазами фоточувствительных элементов, т.е. предлагаемое изобретение позволяет получить более точную информацию. Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.

Фиг,1

. Фиг,1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее видеоусилитель, соединенный с датчиками сигналов изображения, входы которого подключены к генератору развертки, с блоком видеоконтроля, с пороговым элементом, с синхрогенератором, под-, ключенным к генератору развертки, к регистру сдвигд и к элементу задержки, с формирователем импульсов, подключенным к элементу задержки и к первому счетчику, другой вход которого соединен с генератором развертки., подключенным к элементу задержки, а выход первого счетчика соеди1 ен с первым блоком элементов И, первый элемент И, -входы которого соединены с регистром сдвига, а выход подключен к видеоусилителю и к одному входу первого триггера, второй элемент И, входы которого соединены с пороговым элементом и с первым блоком элементов И, а выход подключен к одному входу первого элемента ИЛИ, блок управления, подключенный к первому триггеру, к второму блоку элементов И и к одному входу блока вычитания, другой вход которого соединен с вторым счетчиком, а выход подключен к первому блоку памяти, второй блок памяти, один вход которого соединен с блоком управления, подключенным к первому блоку элементов И и к одному входу вто-. рого элемента ИЛИ, и третий элемент И, один вход которого соединен с вторым триггером, а выход подключен к одному входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, введены четвертый элемент И, входы которого соедин ены с синхрогенератором и с одним выходом первого триггеS ра, другой вход которого подключен (Л к выходу второго элемента ИЛИ, вход которого соединен с вторым блоком элементов И, подключенным к блокам памяти, третий счетчик, соединенный с выходом четвертого элемента И, пятый элемент И, входы которого соединены с выходом первого элемента И и первого триггера, а выход под00 ключен к одному входу второго триг4 .гера, другой вход которого соединен 00 с выходом первого элемента ИЛИ, комсо мутатор режимов, подключенный к ге00 нератору развертки, к датчику сигналов изображения и к третьему счетчику, выход которого соединен с другим входом второго блока элементов И, и шестой элемент И, входы которого подключены к выходам первого триггера и синхрогенератора, а выход соединен с другими входами первого элемента ИЛИ, второго и третьего счетчиков.