Регулируемый осветитель для матричного устройства сканирования изображений Советский патент 1986 года по МПК G05D25/02 G05B11/01 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам ввода оптической информа- 1щи в ЭВМ, и может быть использовано в прикладной телевизионной технике, а также в системах искусствен- ното зрения промышленных роботов.

Целью изобретения является повышение точности в задании уровня освещенности.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - развернутая функциональная схема устройства.

Регулируемый осветитель для матричного устройства сканирования изображений содержит матрицу 1 фотоприемников , суммирующий усилитель 2 фототока, датчик 3 скорости сканирования, блок 4 слежения 5 блок 5 сравнепия, исполнительный элемент 6 регулнруемьм источник 7 света., пер- вьй компаратор 8, второй компаратор 9, дeJШтeль 10 напряжения, элемент ИЛИ 11, элемент И 12, реверсив- ньй счетчик :13, ЦЛП 14 (цифроанало- говьй преобразователь),

Устройство работает следующим образом.

Состояние компараторов 8, 9 зависит от попадания входного сигнала в зону, границы которой определяются указанными порогами и выходным ToRoM иди 14. Если величина разности выходного тока усилителя 2 фототока и выходного тока 11ДП 14 превышает верхнюю границу зоны срабатывания компараторов 8, 9, то на выходе первого компаратора 8 будет логическая единица, а на выходе вто- рог о компаратора 9 - логический ноль. При этом логическая единица на первом управляющем входе реверсиного счетчика 13 переключает его в режим слежения, а наличие логической единицы на первом входе элемента ида 1

а значит и на входе элемента И 125 разрешает поступление импульсов с датчика 3 скорости сканирования на третий счетный вход реверсивного счетчика 13.

Датчик 3 скорости сканирования может быть реализован, например, в виде непрозрачного диска с радиальнми прорезями, кинематически связанного с механизмом сканирования объекта, либо с самим объектом при ручном сканировании, оптрона с оп

s

0

5

0

5

5

0

55

тическим каналом, замыкающимся через указанные прорези и формирователя импульсов. При изменении скорости механического сканирования соответ- ственно изменяется скорость вращения диска и частота следования импульсов,, поступающих с датчика 3 через элемент И 12 на счетный вход реверсивного счетчика 13.

Реверсивньш счетчик 13, работающий на слежение, увеличивает выход- I НОИ код, следовательно, и значение

выходного тока ЦАП 14 до тех пор, пока разность токов от входного аналогового сигнала и ЦА11 14 не попадает в зону порогами срабатывания компараторов 8, 9. Тогда на выходе обоих компараторов 8, 9, а значит и на первом входе элемента И 12, будет логический ноль, что запрещает прохождение счетных импульсов на вход реверсивного счетчика 13 и он переходит в режим хранения кода. ,

При уменьшении величины разности выходного тока усилителя фототока 2 и выходного тока ЦДЛ 14 за нижнюю границу зоны срабатьшания комларато- ров 8, 9 появляется логическая единица на выходе второго компаратора 9, а на выходе первого когчпаратора 8 остается логический ноль.

При этом логическая единица на втором управляющем входе реверсивного счетчика 13 переключает его в режим вычитания, а наличие логической единицы на втором входе элемента ИЛИ 11, а значит и на первом входе элемента И 12, разрешает поступление импульсов с датчика 3 скорости сканирования на третий счетный вход реверсивного счетчика 13. - Реверсивный счетчик 13, работающий на вычитание, уменьшает выходной код, а следовательно, и значение выходного тока ЦАП 14 до тех пор, пока разность токов от входного аналогового сигнала и ЦДЛ 14 не попадет св зону между порогами срабатывания компараторов 8, 9. Возникающий при этом логический ноль на выходе обоих компараторов 8, 9, а значит и на первом входе элемента И 12, снова переводит реверсивный счетчик 13 в режим хранения кода.

Следовательно, значение двоичного кода, имеющееся в реверсивном счетчике 13 в режиме хранения, соот

.3

ветствует величине входного аналогового сигнала с точностью до пены деления младшего разряда блока 4.

При этом постоянная времени, с которой величина кода реверсивного счетчика 13 происходит в соответствие с входным аналоговым сигналом, обратно пропорциональна скорости механической развертки изображения. В случае останова механического сканирования поступление импульсов с Датчика 3 скорости сканироваьшя прекращается, что свидетельствует бесконечно большой постоянной времени блока 4, и реверсивный счетчик 13 переходит в режим хранения записанного кода.

Таким образом, блок 4 играет роль фильтра нижних частот с регулируемой в широком диапазоне (вплоть до бесконечно большой) постоянной времени в зависимости от скорости механического сканирования объекта.

Наличие в следйщем блоке 4 вого счетчика, позволяющего хранить записанный в него код неопределенное время при останове механического сканирования, позволяет использовать предлагаемое устройство в старт-стоп ном режиме работы, что увеличивает объем непрерьшно вводимой в ЭВМ информации при ограниченной пропускной способности канала ввода.

1

Формула изобретения

Регулируемый осветитель для матричного устройства сканирования

10

15

25 ЗО

2544504

изображений, содержащий матрицу фотоприемников, выход которой подключен к суммирующему усидателю фототока, блок сравнения, один из входов 5 которого является входом устройства, а выход соединен с управляющим входом исполнительного элемента, соединенного с источником света, оптически связанным с матрицей фотоприёмников, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности- устройства, в него введены датчик скорости сканирования и блок слежения , состоящий из первого и второго компараторов, делителя напряжения, элементов И и ИЛИ, реверсивного счетчика, цифроаналогового преобразователя, причем выход суммирующего усилителя фототока подключен к первому входу первого компаратора и второму входу второго компаратора, другие два входа которых соединены соответственно с первым и вторым выходами делителя напряжения, а выходы подключены соответственно к первому и второму управляющим входам реверсивного счетчика, соединенного счетным входом с выходом элемента И, и первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости сканирования, выходы реверсивного счетчика подключены к входам цифроаналогового преобразователя , первый выход которого подключен к первому входу первого компаратора, а второй выход - к другому входу блока сравнения.

20

35

Фи1,1

Г

ем

Регулируемый осветитель для матричного устройства сканирования изображений относится к области вычислительной техники,в частности к устройствам ввода оптической информации в ЭВМ, и может быть использован в прикладной телевизионной технике, а также в системах искусственного зрения промышленных роботов. Целью изобретения является повышение точности в задании уровня освещенности, рас si-- r C ; v .J f. ширение диапазона скоростей ввода информации и увеличение объема вводимой информации. Интегральный сигнал с фотоприемной матрицы через усилитель подается на следящий блок. Если напряжение усилителя выше или ниже заданных уровней делителя напряжения, то соответствукйчий компаратор подключает датчик скорости сканирования к счетному входу реверсивного счетчика, одновременно передавая высокий потенциал на плюсовой или минусовой входа того же счетчика. Код счетчика считьгоается цифроанало- говым преобразователем (ЦДП). При увеличении выходного сигнала усилителя выходной ток ЦАП увеличивается, а выходной ток блока сравнения уменьшается. В итоге исполнительный зле- мент уменьшает уровень:излучения источника света. При снижении уровня выходного сигнала усилителя выходной ток ЦАП уменьшается, а уровень излучения источника света возрастает. 2 ил. (Л С

Редактор Н.Слободяник

Составитель А.Кашин Техред И.Попович

Заказ 4719/51

Тираж 836Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Е.Сирохман