Устройство для определения деформаций кинофотоматериалов Советский патент 1988 года по МПК G03B43/00 

00 4

Изобретение относится к кинотехнике и, в частности, к устройствам для определения деформации кинофотоматериалов - локальных дефектов и плоскостности.

Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения определения локальных деформаций и ускорение процесса измерения.

На фиг. 1 представлено взаимное расположение основных элементов, иллюстрирующее принцип действия устройства для оп- ределения деформации кинофотоматериалов; на фиг. 2 - проекция на мишень телевизионной трубки кинофотоматериала, пересеченного световой плоскостью; на фиг. 3 - график зависимости плоскостности от нормированной относительно параметров растра стрелы прогиба; на фиг. 4 - семейство кривых изменения плоскостности от нормированной относительно параметров растра длины хорды; на фиг. 5 - структурная схема предлагаемого устройства для опре- деления деформации кинофотоматериалов.

Устройство для определения деформации кинофотоматериалов состоит из источника 1 светового потока, блока 2 формирования световых плоскостей, первого преобразователя 3 спектра, кинофотоматериала 4, кассеты 5, второго преобразователя 6 спектра, телевизионной камеры 7, амплитудного ограничителя 8, видеорегистрирующего блока 9, блока 10 оценки хорды, вычислительного блока 11, блока 12 регистрации плоскостности, блока 13 вобуляции световых плоскостей, блока 14 выбора числа световых плоскостей, блока 15 выбора стрелы прогиба, блока 16 выбора режимов, блока 17 управления разверткой и датчика 18 параллакса.

Источник 1 светового потока через последовательно соединенные блок 2 формирования световых плоскостей, первый преобразователь 3 спектра, кинофотоматериал 4 и второй преобразователь 6 спектра связан с оптическим входом телевизионной камеры 7. Сигнальный выход камеры 7 подключен к амплитудному ограничителю 8, выход которого соединен параллельно со входом видеорегистрирующего блока 9, с первым входом блока 15 выбора стрелы прогиба и с первым входом блока 10 оценки хорды. Выход последнего соединен с сигнальным входом вычислительного блока 11, выход блока 14 выбора числа световых плоскостей - с входом блока 13 вобуляции световых плоскостей, первый выход которого подключен к второму входу блока 2 формирования световых плоскостей, а второй выход блока 13 вобуляции световых плоскостей - с первым управляюш,им входом телевизионной камерь 7.

Первый и второй входы блока 14 выбора числа световых плоскостей подключены соответственно к первому выходу блока 16 выбора режима и первому выходу датчика 18

5

5

0

0

5

0

5

0

параллакса. Второй и третий выходы блот ка 16 выбора режима соответственно соединены с вторым входом блока 15 выбора стрелы прогиба и с первым входом блока 17 управления разверткой, выход которого подключен к второму управляющему входу телевизионной камеры 7. Тензометрический выход камеры 7 подключен к первому входу датчика 18 параллакса, второй и третий выходы которого соответственно соединены с управляющим входом вычислительного блока 11 и третьим входом блока 15 выбора стрелы прогиба.

Второй вход датчика 18 параллакса подключен к тензометрическому выходу источника 1 светового потока. Синхронизирующий выход телевизионной камеры 7 параллельно соединен с третьим входом блока 14 выбора числа световых плоскостей, с вторым входом блока 17 управления разверткой, с третьим входом блока 15 выбора стрелы прогиба и с вторым входом блока 10 оценки хорды, третий вход которого соединен с выходом блока 15 выбора стрелы прогиба.

Принцип работы предлагаемого устройства основан на анализе телевизионного изображения кривой ВС (фиг. 1), получаемой Б результате сечения кинофотоматериала световой плоскостью ABC, формируемой источником 1 светового потока и блоком 2 формирования световых плоскостей, которые находятся в точке А. Плоскость ABC расположена под некоторым углом а к плоскости OYZ. Для того, чтобы кривая ВС, представляющая собой в общем случае часть эллипса, проецировалась в виде дуги окружности на мишень передающей телевизионной трубки камеры 7, находящейся в точке F (фиг. 1), необходимо выполнение условия 2а -f |3 90°,(1)

где р - угол между плоскостью BFC и плоскостью OYX.

При этом проекция изображения сегмента ВС на мишень телевизионной камеры подобна изображению кинофотоматериала при наблюдении его вдоль оси Y. Определение плоскостности сводится к оценке соотношения величины хорды be и соответствующей ей дуги а (фиг. 2). Поскольку измерение телевизионными методами дуги а затруднительно, то плоскостность определяется по величине длины хорды be при фиксированном значении стрелы прогиба h. Тогда плоскостность выражается следующим, соотношением

X(%) sin2,(2)

при 7 в радианах;

X(o/)-BC..sin2

V /о / 1 уо

gr

100

при у° в градусах,

где т arctg .

При анализе телевизионного изображения с соотношением сторон 1:1 пользуют- ся нормированными относительно параметров растра величинами h и be

1 N; Ьснорм

Тстр

к,

где h - число строк, соответствующее длине

стрелы прогиба;

Z - число строк телевизионного растра; tic - время, за которое считывающий луч проходит расстояние между точками b и с;

Тстр - время прямого хода строчной развертки. Таким образом.

2N Y arctg-j

и в предельном случае, когда Тстр t. с, ,

у arctg 2N YoПодставляя YO из (4) в (2), получают соотношение предельного измеряемого значения плоскостности X от N. На фиг. 3 представлен график зависимости X при изменении N от 1 до 0,1. Как видно из графика, увеличение N приводит к снижению пре- дельыого измеряемого значения плоскостное- ти, однако необоснованное завышение значения N вызывает существенные ошибки при измерениях X, близких к 100%. Для реальных значений плоскостности оптимальными являются величины N, лежащие в пределах от 0,5 до 0,1, при этом предель- ные значения X изменяются от 75% до 96% соответственно. При X, лежащем в пределах 90-99%, величину N целесообразно уменьщить до 0,02-0,05.

На фиг. 4 представлено семейство кривых изменения X от параметра К для трех различных значений N. Данные кривые являются калибровочными для телевизионной аппаратуры измерения плоскостности кинофотоматериалов. При оценке локальных деформаций кинофотоматериала с помощью набора секуших световых плоскостей формируется рабочий растр, который при взаимодействии с эталонным растром телевизионной камеры формирует муаровую интерференционную картину.

В зависимости от свойства наблюдаемого объекта устройство для определения деформации кинофотоматериалов обеспечивает три режима работы: изменение плоскости неэкспонированного или экспонированного кинофотоматериала, технологические измерения процессов производства ос- новы; измерение плоскостности экспонированного кинофотоматериала; определение локальных деформаций кинофотоматериала.

-

10

15

20

25

зо ос

4055

50

В первом режиме работы с помощью первого преобразователя 3 спектра осуществляется перенос спектра источника 1 светового потока в ближнюю инфракрасную область, что позволяет исследовать неэкспонированные кинофотоматериалы. Сформированные в блоке 2 инфракрасные световые плоскости подсвечивают кинофотоматериал 4 (фиг. 1), закрепленный-в кассете 5. Перенесенное вторым преобразователем 6 спектра в видимую область изображение подсвеченного световыми плоскостями кинофотоматериала проецируется на мищень передающей камеры 7. В блоке 14 выбора числа световых плоскостей осуществляется формирование некоторого (1 -15) количества световых плоскостей, определяющих число измерений плоскостности в поле зрения передающей камеры 7.

Число плоскостей (измерений) зависит от . степени деформации исследуемого участка кинофотоматериала (чем больще деформации, тем меньше должно быть световых плоскостей), так как чрезмерное увеличение плоскостей приводит к многократному в пределах строки пересечению считывающим лучом телевизионной трубки камеры 7 изображения, подсвеченного световыми плоскостями кинофотоматериала, что вызывает появление ложной информации и муаровых искажений. Информация из блока 14 выбора числа световых плоскостей поступает в блок 13 вобуляции световых плоскостей, где осуществляется постоянное «качание световых плоскостей во избежание «пропечатки изображения на мишени передающей трубки в телевизионной камере 7.

С блока 13 соответствующие сигналы поступают на блок 2 формирования световых плоскостей и на развертку камеры 7. С помощью датчика 18 параллакса оценивается угол наклона световых плоскостей, поступающих с источника 1 светового потока через блок 2 формирования световых плоскостей к оптической оси телевизионной камеры 7 (фиг. 1). Таким образом, блоки 1, 2, 3, 13, 14 и 18 предназначены для формирования в инфракрасном диапазоне спектра семейства световых плоскостей (светового теста), расположенных под определенным углом к оптической оси камеры 7. Линии пересечения указанных плоскостей с кн- нофотоматериалом несут информацию о степени плоскостности кинофотоматериала.

Оценка плоскостности осуществляется по изложенной выше методике с помощью блока 15 выбора стрелы прогиба линий пересечения кинофотоматериала световыми плоскостями и блока 10 оценки хорды. Поскольку изменение параллакса между источником 1 светового потока и камерой 7 приводит к необходимости изменения числа плоскостей, стрелы прогиба и введения поправочных коэффициентов при расчете плоскостности, датчик 18 параллакса управляет работой блока 14 выбора числа световых плоскостей, блока 15 выбора стрелы прогиба и вычислительного блока 11, С выхода телевизионной камеры 7 видеосигнал поступает на амплитудный ограничитель 8, где многоградационный телевизионный сигнал преобразуется в двухградационн.ый, так как полутоновая информация в видеосигнале в данном случае является ненужной или даже ложной, что может повлиять на 10 точность (достоверность) измерений.

С выхода амплитудного ограничителя 8 обработанный видеосигнал поступает на ви- деорегистрирующий блок 9, с экрана которого осуществляется (визуально) качественработы блок 14 выбора числа световых плоскостей, блок 2 формирования световых плоскостей и блок 17 управления разверткой обеспечивают необходимое число (50- 300) световых плоскостей для дальнейшего получения на экране видеорегистрирующего блока 9 муаровой картины, свидетельствующей о наличии и степени деформации исследуемого кинофотоматёриала.

Формула изобретения

Устройство для определения деформаций кинофотоматериалов, содержащее кассету для кинофотоматериала, источник света, вычислительный блок, выход которого подная оценка плоскостности кинофотоматериа- 5 ключен к блоку регистрации плоскостности.

ла, а также на вход блока 10 оценки хорды, определяющего длину измеряемого участка строки телевизионной развертки (фиг. 2), необходимую для последующего определения

отличающееся тем, что с целью повыщения точности за счет обеспечения определения локальных деформаций и ускорения процесса измерения плоскостности, в устройство

плоскостности. Выход блока 10 оценки хорды 20 введены блок формирования световых плоскостей, первый и второй преобразователи спектра, телевизионная камера, амплитудный ограничитель, видеорегистрирующий блок, блок оценки хорды, блок вобуляции световых плоскостей, блок выбора числа световых

пает в устройство 12 регистрации плос- 25 плоскостей, блок выбора стрелы прогиба,

блок выбора режима, блок управления разверткой и датчик параллакса, причем источник света через последовательно соединенные блок формирования световых плоскостей, первый преобразователь спектра, кисоединен с входом вычислительного блока 11, в котором непосредственно осуществляется процесс измерения плоскостности исследуемого кинофотоматериала. Информация с вычислительного блока 11 постукостности.

В режиме измерения плоскостности экспонированного кинофотоматериала участвуют все упомянутые блоки, однако первый 3

,,, Л1---г--j j ..-Г

и второй 6 преобразователи спектра могут нофотоматериал и второй преобразователь

быть исключены. Все операции этого режима работы устройства такие же, как и в первом режиме работы.

Режим определения локальных деформаций кинофотоматериала отличается от первого режима работы предлагаемого устройства тем, что в этом случае осуществляется качественная оценка параметров (деформаций) исследуемого кинофотоматериала. При этом определение (анализ) фор35

спектра связан с оптическим входом телевизионной камеры, сигнальный выход которой подключен к амплитудному ограничителю, выход которого соединен с входом Бидеорегистрирующего блока, с первым входом блока выбора стрелы прогиба и с первым входом блока оценки хорды, выход которого соединен с сигнальным входом вычислительного блока, выход блока выбора числа световых плоскостей соединен с входом

мы деформаций или дефектов кинофотома-40 блока вобуляции световых плоскостей, пертериала осуществляется по картине чере-вый выход которого подключен к второму входования темных и светлых полос (муаро-ду блока формирования световых плоскостей,

вая картина), которые возникают в связи са второй выход блока вобуляции светогеометрической интерференцией нескольких растров, наложение которых друг на друга

вых плокостеи соединен с первым управляющим входом телевизионной камеры, пери создает муаровую картину. Анализ это- вый и второй входы блока выбора числа

го изображения позволяет определить наличие и степень деформации объекта - изгибы, растяжения, смещения и др.

Такой режим работы предлагаемого устройства характеризуется отсутствием (отключением по команде с блока 16 выбора режима) блока 10 оценки хорды, вычислительного блока 11, блока 12 регистрации плоскостности, блока 13 вобуляции световых плоскостей, блока 15 выбора стрелы прогиба (в зависимости от того экспонирован или нет кинофотоматериал первый 3 и второй 6 преобразователи спектра соответственно отключены или подключены). В этом режиме

50

55

световых плоскостей подключены соответственно к первому выходу блока выбора режима и первому выходу датчика параллакса, второй и третий выходы блока выбора режима соответственно соединены с вторым входом блока выбора стрелы прогиба и с первым входом блока управления разверткой, выход которого подключен к второму управляющему входу телевизионной камеры, тензометрический выход которой подключен к первому входу датчика параллакса, второй и третий выходы которого соответственно соединены с управляющим входом вычислительного блока и третьим

работы блок 14 выбора числа световых плоскостей, блок 2 формирования световых плоскостей и блок 17 управления разверткой обеспечивают необходимое число (50- 300) световых плоскостей для дальнейшего получения на экране видеорегистрирующего блока 9 муаровой картины, свидетельствующей о наличии и степени деформации исследуемого кинофотоматёриала.

Формула изобретения

Устройство для определения деформаций кинофотоматериалов, содержащее кассету для кинофотоматериала, источник света, вычислительный блок, выход которого под ключен к блоку регистрации плоскостности.

отличающееся тем, что с целью повыщения точности за счет обеспечения определения локальных деформаций и ускорения процесса измерения плоскостности, в устройство

введены блок формирования световых плоскостей, первый и второй преобразователи спектра, телевизионная камера, амплитудный ограничитель, видеорегистрирующий блок, блок оценки хорды, блок вобуляции световых плоскостей, блок выбора числа световых

5

спектра связан с оптическим входом телевизионной камеры, сигнальный выход которой подключен к амплитудному ограничителю, выход которого соединен с входом Бидеорегистрирующего блока, с первым входом блока выбора стрелы прогиба и с первым входом блока оценки хорды, выход которого соединен с сигнальным входом вычислительного блока, выход блока выбора числа световых плоскостей соединен с входом

вых плокостеи соединен с первым управляющим входом телевизионной камеры, первый и второй входы блока выбора числа

0

5

световых плоскостей подключены соответственно к первому выходу блока выбора режима и первому выходу датчика параллакса, второй и третий выходы блока выбора режима соответственно соединены с вторым входом блока выбора стрелы прогиба и с первым входом блока управления разверткой, выход которого подключен к второму управляющему входу телевизионной камеры, тензометрический выход которой подключен к первому входу датчика параллакса, второй и третий выходы которого соответственно соединены с управляющим входом вычислительного блока и третьим

входом блока выбора стрелы прогиба, второй вход датчика параллакса подключен к тензо- метрическому выходу источника светового потока, синхронизирующий выход телевизионной камеры параллельно соединен с третьим входом блока выбора числа световых плоскостей, вторым входом блока управления разверткой, третьим входом блока выбора стрелы прогиба и вторым входом блока оценки хорды, третий вход которого соединен с выходом блока выбора стрелы прогиба.

Изобретение относится к кинотехнике. и,ель изобретения - повышение точности за счет обеспечения определения локальных деформаций и ускорение процесса измерения. В зависимости от свойства наблюдаемого объекта устр-во обеспечивает три режима работы: изменение плоскостности неэкспонированного или экспонированного кинофотоматериала, технологические измерения процессов производства основы; измерение плоскостности экспонированного кинофотоматериала, определение локальных деформаций кинофотоматериала. 5 ил.

Г

us.1

/

/ /yff/fff/77

C/TTffff o mi-fj

Cf Гс/770 f

p I c/nfl t

Фиг.г

01 г 3 5 e 7 cpi/z.J

/

1,00.5

ff,S

07

0,6

o,s

0 OJ 0,г 0,3 0, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 7,0

Ц}игЛ

ff Ю

Шиг.5