Измерительный прибор Советский патент 1990 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки и исследования изображений, в частности, при решении задачи оценивания их качества.

Целью изобретения является расширение области применения прибора за счет обеспечения микрометрического ввода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого измерительного прибора; на фиг. 2 - вариант схемы блока управления и синхронизации.

Измерительный прибор содержит измерительный микроскоп, состоящий

из блока 1 осветителя, просмотрового стола 2, приводов 3 и датчиков 4 линейных перемещений, проекционной оптической системы 5, блока 6 оптического разделения светового потока, стеклянной пластины 7 со штриховой сеткой, оптической системы 8 визуального наблюдения, матричного фото- цриемного устройства (МФПУ) 9, логарифмического усилителя 10, аналого- цифрового преобразователя 11, блока 12 управления и синхронизации, а также вычислительное устройство 13, устройство 14 ввода, устройство 15 регистрации и видеоконтрольное устройство 16.

СП 00

1

N)

I Ьлок 1 осветителя предназначен дл I формирования пучка света достаточно j высокой и пространственно однородной : яркости для освещения рассматриваемого участка изображения. Яркость дсто ннка света не должна меняться более, чем на 1-2% за время, достаточное для проведения измерений.

Проекционная оптическая система 5 предназначена для построения дейстзи . тельного изображения анализируемого i фрагмента в плоскостях светочувстви- i тельной поверхности МФПУ 9 и стеклян- ; ной пластины 7 со штриховой сеткой. : Она состоит из двух частей: постоянной и сменной (сменного проекционного объектива, предназначенного для изменения кратности увеличения про- : екционной оптической системы). Блок 6 ; оптического разделения светового по- тока предназначен для оптического разделения проецируемого изображения анализируемого йрагмента на два дей- : ствительных изображения: первое изоб- ражение - в плоскость стеклянной пластины 7 со штриховой сеткой, второе изображение -- в плоскость светочувствительной поверхности МФПУ 9. Стеклянная пластина 7 со штриховой сеткой предназначена для наложения ка рассматриваемое оператором через оптическую систему 8 визуального наблюдения изображения анализируемого фрагмента штриховой сетки. Сетка предназначена для точной ориентации анапи зируемого образца на просмотровом .столе 2 относительно МФПУ 9/наведения на выбранные оператором точки изображения, контроля границ микрофотомет рируемого фрагмента. Штриховая сетка может быть выполнена в виде центрального перекрестия, вокруг которого обозначена проекидя рабочей зоны МФПУ 9,

МФПУ 9 предназначено для пространственно дискретизированного микрофотометрического ввода проецируемого на его светочувствительную поверхность фрагмента изображения и может быть - реализовано, например, с использовани ем приборов с зарядовой связью (ПЗС), Динамический диапазон светосигнальной характеристики фотоприемного устройства должен составлять величину порядка 101. 1елесообразно использовать матричный ПЗС с разделенными светочувствительной матрицей накопления заряда и матрицей регистра хранения накоплен

-

.-. , - 25 35

40

45

50

ных зарядов для последующего их считывания .

Логарифмический.усилитель 10 -предназначен для усиления и преобразования входного сигнала, пропорционального коэффициенту пропускания образца г, в сигнал, пропорциональный оптической плотности D lg/1(C), и может быть выполнен, например, на базе операционного усилителя.

Аналого-цифровой преобразователь 11 предназначен для преобразования аналогового входного сигнала, пропорционального оптической плотности в цифровой код Блок 12 управления и синхронизации предназначен для формирования сигналов управления накоплением и считыванием накопленных злект- рических зарядов с матричного фотоприемного устройства 9, а также синхронизации работы аналого-цифрового преобразователя 11. Конкретное конструктивное выполнение блока 12 управления и синхронизации зависит от типа и КОНСТРУКТИЕ.НОГО выполнения МФПУ, структуры управляющих сигналов, по- ступаюших на вход блока управления и синхронизации. Применительно к телевизионному стандарту формирования сигналов блоки, подобные блоку управления и синхронизации, получили яазва- .ние синхрогенераторов.

Допустим, что МФПУ выполнено в виде ПЗС с разделенными матрицами накопления (светочувствительной) и хранения, паралладьным кадровым переносом зарядов из матрицы накопления в матрицу хранения и трехтактным питанием переноса. В этом случае блок управления и синхронизации выполнен как показано на фиг. 2. Блок -12 управ- ления и синхронизации содержит селектор i7s шесть блоков .18-23 дифференцирования, три логических блока ИЛИ 24-26, два инвертора 27 и 28, три RS-триггера 29-31, три формирователя 32-34 трехтактного питания, задающий генератор 35, делитель 36 часто- пять логических блоков И 37-41,

три счетчика 42-44, коммутатор 45, блок 46 распределения импульсов, причем вход селектора является входом блока управления и синхронизации, первый выход селектора параллельно подключен к входу первого блока дифференцирования, входу первого инвертора, первым вход ом первого и четвертого блоков И и первому входу коммутатора, а второй выход подсоединен к входу четвертого блока дифференцирования, первому входу первого счетчика и является вторым выходом блока управления и синхронизации, выход первого блока дифференцирования параллельно подключен к второму входу первого и первым входам второго и третьего счетчикор и первому входу первого блока ИЛИ, выход первого инвертора через второй блок дифференцирования подключен к второму входу первого блока ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого подключен к-первому входу первого формирователя, первый выход которого подключен к первому входу блока распределения импульсов, а второй выход через третий блок дифференцирования подключен к второму входу первого триггера и второму входу первого блока И, выход ко .торого подключен к первому входу второго блока ИЛИ, выход четвертого блока дифференцирования параллельно подключен к первым входам второго и третьего блоков И, выход первого счетчика параллельно соединен с входом второго инвертора и вторым входом второго блока И, выход которого подключен к второму входу второго блока ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго формирователя, первый выход которого соединен с .вторым входом блока распределения импульсов, а второй выход через пятый блок дифференцирования подсоединен к второму входу второго триггера и первому входу третьего блока ИЛИ, выход второго инвертора подключен к второму входу третьего блока И, выход которого соединен с вторым входом третьего блока ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, выход которого параллельно соединен с вторым входом второго счетчика и первым входом третьего формирователя, первый выход которого соединён с третьим входом блока распределения импульсов, а второй выход параллельно подключен к второму входу коммутатора и третьему входу второго счетчика, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, выход которого через шестой блок дифференцирования подключен к второму входу третьего триггера и вто10

15

20

рому входу четвертого блока И, выход которого параллельно соединен с первым входом пятого блока И, и.вторым входом третьего счетчика, выход которого подключен к второму входу пятого блока И, выход которого соединен с третьим входом второго блока ИЛИ, выход задающего генератора через делитель частоты соединен с объединенными вторыми входами первого, второго и третьего формирователей, а выход блока распределения является первым выходом блока управления и синхрониза1щи измерительного прибора.. Вычислительное устройство 13 предназначено для математической обработки по заданным программам введенных координат (при визуальных измерениях) с выводом результатов обработ{ и на устройство 15 регистрации,коррекции или обработки по заданным программам введенного фрагмента изображения с выводом результатов на устройство 25 15 регистрации или видеоконтрольное устройство 16, отработки команд иг программ, задаваемых оператором с устройства 14 ввода, формирования управляющего сигнала и тактовых запрос- 30 ных импульсов для блока 12 з правле- ния и синхронизации. Вычислительное устройство 13 может быть реализовано на базе программируемой ЭВМ с достаточным объемом оперативной памяти (от 32 Кбайт и более).

Устройство 14 ввода предназначено для задания оператором команд и программ управления работой вычислительного устройства 13, а также ввода Q необходимых для проведения расчетов исходных данных, состав которых определяется конкретно решаемой задачей. Может быть реализовано в виде дисплея или телетайпа.

4. Устройство 15 регистрации предназначено для вывода формализованных данных о результатах решения той или иной измерительной задачи или резуль- татов обработки введенного фрагмента 0 изображения и может быть реализовано в виде дисплея, телетайпа и т.п., а при наличии программного разделения ввод - вывод вычислительного устройства 13 технически может быть совмещено с устройством 14 ввода.

Видеоконтрольное устройство 16 предназначено для визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения, например, с целью визуаль35

5

ного контроля границ введенного фрагмента, или результатов его обработки по раздичным алгоритмам.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый образец, освещенный пучком света из блока 1 осветителя, распо лагается на просмотровом столе 2, передвижения которого в двух вза- имно перпендикулярных направлениях X и Y осуществляются с помощью приво- ;дов 3 и фиксируются с помощью датчи- :ков 4 линейных перемещений Проекцио ;ная оптическая система 5 проецирует анализируемое изображение через блок 6 оптического разделения светового потока в плоскость стеклянной пластины 7 со щтриховой сеткой и на светочувствительную поверхность матричног фотоприемного устройства 9. Фокусировка изображения осуществляется путем перемещения оптико-механического блока, включающего проекционную оптическую систему 5, блок 6 оптического разделения светового потока, стеклянную пластину 7 со щтриховой сеткой, оптическую систему 8 визуального наблюдения и матричное фотоприемное устройство 9, вдоль оптической оси :проекционной оптической системы 5,

Оператор с помощью оптической системы 8 визуального наблюдения рассматривает действительное изображение анализируемого фрагмента в плос- кости стеклянной пластины 7 одновременно с изображением штриховой сетки -нанесенной на стеклянную пластину.

При проведении метрических измерений оператор, перемещая с помощью приводов 3 просмотровый стол 2 с анализируемым образцом, совмещает различные выбираемые им визуально точки изображения с перекрестием щтриховой сетки, датчик 4 фиксирует перемеще-- ние просмотрового стола, и по подаваемой оператором команде с устройства 14 ввода его текущие координаты вводятся по первому входу в вычислительное устройство 13. После того,-как таким образом последовательно введены координаты всех необходимых точек для рещения определенной измерительной задачи, по команде оператора с устройства 14 ввода вычислительное устройство 13 осуществляет математическую обработку введенных координат по заранее заданному алгоритму (программе) и выводит результаты расчетов

в формализованном виде на устройство 15 регистрации.

Таким образом может быть рещена задача измерения размеров участка изображения, подлежащего микрофотоме рическим исследованиям. Исходя из этих размеров, может быть выбрано увеличение проекционной оптической системы-5, обеспечивс1ющее согласование этих размеров с проекцией светочувствительной поверхности МФПУ 9, или определен режим последующей обработки матрицы измеренных оптически плотностей )1 D II (исключение некоторого количества краевых строк и столбцов матрицы или усреднение сигналов в пределах н.ескольких элементов разложения) .

При осуществлении микрофотометрических измерений оператор, перемещая просмотровый стол или образец на нем подводит и ориентирует необходимым образом относительно штриховой сетки а Следовательно, и относительно матричного фотоприемного устройства 9 фрагмент изображения, подлежащий микрофотометрическому вводу.

По команде оператора, подаваемой с устройства 14 ввода, вычислительное устройство 13 формирует на своем третьем выходе управляющий сигнал, например в виде импульса, длительность которого Ту пропорциональна времени накопления (экспонирования) tn, т.е. Ту t + At, где 4t - время кадрового переноса зарядов из матрицы накопления в матрицу хранения .

С третьего выхода вычислительного устройства управляющий сигнал поступает на вход блока 12 управления и синхронизации. По этому сигналу блок 12 управления и синхронизации формирует управляющие импульсы, поступающие с его первого вькода на вход управления МФПУ 9, по которым осуществляется принудительное обнуление светочувствительной матрицы МФПУ 9,.накопление в течение некоторого времени t зарядов в светочувствительных ячейках матрицы, величина которых пропорциональна освещенности этих ячеек, и сброс накопленных зарядов в регистр (матрицу) хранения МФПУ 9. При этом блок 12 управления и синхронизации работает следующим образом.

Управляющий сигнал поступает на селектор 17 и далее с его первого в ::хада па вход первого блока 18 дифференцирования, вход первого кнверто ра 27, первые входы первого 37 и четвертого 40 блоков К, первый вход коммутатора 45. По переднему фронту управляющего сигнала, выделяемому с помощью первого, блока 18 дифференцирования осуществляется сброс в- исходное состояние счетчиков 42-44. Кроме того, сигнал с выхода блока 18 дифференцирования поступает через первьш блок Р1ЛИ 24 на первый вход первого триггера 29, который устанавливается в единичное состояние. Сигнал с его выхода поступает на первый вход первого формирователя 32, на второй вход которого от задающего генератора 35 через делитель 36 подаются импульсы опорной тактовой частоты, формирователь 32, работая по принципу логического устройства, формирует на своем первом выходе такто- |Вые импульсы питания кадрового переноса, которые поступают на первый вход блока 46 распределения импульсов и далее с его выхода, являющегося первым выходом блока управления, к МФПУ 9 (электродам кадрового переноса) .

По окончании формирования необходимого количества тактовьк импульсов кадрового переноса (при трехтактном питании - трех импульсов) формирователь 32 по своему второму выходу генерирует сигнал, по переднему фронту которого, выделяемому третьим блоком 20 дифференцирования, сигнал с выхода .поступает на второй вход первого триггера 29, тем самым переводя его в нулевое состояние и снимая разрешающий сигнал на формирование тактовых импульсов с первого входа первого формирователя 32.

Таким образом, осуществляется .цикл формирования управляю1 5их сигналов, необходимых для принудительного обнуления (чистки) светочувствительной матрицы МФПУ. С момента осуществления кадрового переноса зарядов из светочувствительной .матрицы в матрицу.хранения начинается отсчет зремени экспо

нирования t. Пока осуществляется экспонирование светочувствительной матрицы,. необходимо подготовить к дальнейшей работе матрицу хранения и выходной регистр, а именно произвес

ти их очистку, путем вывода имеющихся в них зарядов. Эти операции осуществляются следующим образом. - Сигнал с выходя третьего блока 20

дифференцирования, переводящий в нулевое состояние первый триггер 29, одновременно поступает на второй вход первого блока И 37, на первый вход 10 которого подается управляющий сигнал с первого выхода селектора 17,

Блок И 37 формирует на своем вьжоде разрешающий сигнал, который поступает через второй блок ИЛЦ 25 на первый J5 вход второго триггера 30, переводя его в единичное состояние. Сигнал, .формируемый на выходе триггера 30, поступает на первый вход второго формирователя 33. По этому сигналу второй 20 формирователь 33 из последовательности тактовых импульсов, поступающих с выхода задающего генератора 35 через делитель 36 на второй вход второго формирователя 33, формирует такто- 25 вые импульсы питания матрицы хранения, которые с первого выхода формирователя 33 поступают на второй вход блока 46 распределения импульсов питания и далее с его выхода к МФПУ. 30 По окончании формирования необходимого количества тактовых импульсов для осуществления переноса в выходной регистр одной строки, состоящей из п зарядов (при трехтактном питании - трех импульсов), формирователь 33 генерирует по своему второму выходу сигнал, фронт которого выделяется пятым блоком 22 дифференцирования. Сигнал с выхода блока 22 дифференци- 40 рованкя поступает на второй вход триггера 30, переводя его тем самым в нулевое состояние, при этом с пер- вого входа формирователя 33 снимается разрешающий сигнал, и он прекра- 45 Щает формирование тактовых импульсов .

В то же время сигнал с выхода пятого блока 22 дифференцирования через третий блок ИЛИ 26 поступает JQ на первый вход третьего триггера 31, переводя его в единичное состояние. При этом на выходе триггера 31 формируется разрешающий сигнал, поступающий на первый вход третьего форми рователя 34. По этому сигналу третий формирователь 34 из последовательности тактовых импульсов, поступаюпртх с выхода задающего генератора 35 через делитель 36 на второй вход третьего формирователя 34, формирует тактовые импульсы питания выходного регистра МФПУ, которые с первого выхода формирователя ЗА поступают на третий вход блока 46 распределения импульсов питания и далее с его выхода к МФПУ 9.

По окончании формирования необходимого количества тактовых импульсов для осуществления переноса из выходного регистра одного заряда (при трехтактном питании - трех импульсов ) формирователь 34 генерирует по своему второму выходу сигнал, поступающий на

формируется сигнал, поступающий на третий вход второго блока ИЛИ 25 и далее на первый вход второго триг гера 30. По этому сигналу триггер 30 переводится в единичное состояни и далее, как уже было описано, цикл чески повторяется процесс формирова ния тактовых импульсов питания матрицы хранения и регистра вывода до тех пор, пока на второй вход счетчи ка 44 не поступит m импульсов, что свидетельствует об окончании вывода зарядов из матрицы хранения и выход

1. - Л| С1ПСП Л 1-1 ЬЫЛиД

третий вход второго счетчика 43, кото-, ного регистра. При поступлении т-го

20

30

35

рый при наличии на его втором входе разрешающего сигнала с выхода третьего триггера 31 подсчитывает количество импульсов, поступивших на его третий вход Когда число поступивших импульсов становится разным количеству п элементарных ячеек в строке (длине выходного регистра), счетчик 43 генерирует на своем выходе сигнал, поступающий на третий вход коммутатора 45. 25 Коммутатор 45, при наличии на своем первом входе управляющего сигнала, поступающего с первого выхода селек-. тора 17, пропускает сигнал со своего третьего входа на вход шестого блока 23 дифЛеренцирования, на выходе которого формируется имщ льс, поступающий на второй вход третьего триггера 31 и переводящий его в нулевое состояние. При этом с первого входа третьего формирователя 34 и второго входа счетчика 43 снимается разрешающий сигнал, формирователь 34 прекращает формирование тактовых импульсов питания выходного регистра, а счетчик 43 приводится в исходное (нулевое) состояние .

Импульс с выхода шестого блока 23 дифференцирования поступает на второй вход четвертого блока И 40, который при наличии на своем первом входе управляющего сигнала, поступающего с первого выхода селектора 17, формирует импульсный сигнал, который одновременно подается на первый вход пятого блока И 41 и второй вход счетчика 44. Счетчик 44 подсчитывает количество импульсов, поступивших на его второй вход. Если это количество меныле, чем число m строк в матрице хранения, счетчик 44 на своем выходе формирует разрешающий сигнал, поступающий на второй вход пятой схемы И 41, на выходе которой

импульса на второй вход счетчика 14 paзpe0Jaющий сигнал с вь хода счетчик .44 снимается, что приводит к тому, что пятый блок И 41 закрывается и перезапуск второго триггера 30 не м быть осуществлен.

По заднему фронту управляющего сигнала, выделяемому инвертором 27 и вторым блоком 19 ди(5)ференцирования, сигнал с выхода последнего через пер вый блок ИЛИ 24 переводит в единичное состояние первый триггер 29, после чего осуществляется процесс формирования импульсов питания кадрового переноса, как это уже было описано. Однако по окончании формирования этих импульсов уже не происходит запуск формирователя импульсов питания матрицы хранения, так как отсутствует сигнал на первом входе первого блока И 37, тем самым этот блок закрыт и не пропускает сигнал запуска с выхода третьего блока 20 дифференцирования.

Таким образом, окончен процесс экспонирования светочувствительной матрицы и перенос накопленных зарядо в матрицу хранения. Для нормальной работы блока управления и синхрони- Д5 зации необходимо, чтобы минимальное время накопления зарядов в светочувствительной матрице t было больше времени, необходимого для вывода зарядов из матрицы хранения и выходного регистра.

Вывод накопленных зарядов из матр цы хранения производится следующим образом. С третьего выхода вычислительного устройства 13 на вход блока 12 управления и синхронизации поступают тактовые запросные импульсы. По каждому импульсу необходимо организовать считывание одного заряда. Тактовьй запросный импульс поступает

40

50

55

формируется сигнал, поступающий на третий вход второго блока ИЛИ 25 и далее на первый вход второго триггера 30. По этому сигналу триггер 30 переводится в единичное состояние и далее, как уже было описано, циклически повторяется процесс формирования тактовых импульсов питания матрицы хранения и регистра вывода до тех пор, пока на второй вход счетчика 44 не поступит m импульсов, что свидетельствует об окончании вывода зарядов из матрицы хранения и выход1. - Л| С1ПСП Л 1-1 ЬЫЛиД

ного регистра. При поступлении т-го

20

30

35

25импульса на второй вход счетчика 14 paзpe0Jaющий сигнал с вь хода счетчика .44 снимается, что приводит к тому, что пятый блок И 41 закрывается и перезапуск второго триггера 30 не мо- быть осуществлен.

По заднему фронту управляющего сигнала, выделяемому инвертором 27 и вторым блоком 19 ди(5)ференцирования, сигнал с выхода последнего через первый блок ИЛИ 24 переводит в единичное состояние первый триггер 29, после чего осуществляется процесс формирования импульсов питания кадрового переноса, как это уже было описано. Однако по окончании формирования этих импульсов уже не происходит запуск формирователя импульсов питания матрицы хранения, так как отсутствует сигнал на первом входе первого блока И 37, тем самым этот блок закрыт и не пропускает сигнал запуска с выхода третьего блока 20 дифференцирования.

Таким образом, окончен процесс экспонирования светочувствительной матрицы и перенос накопленных зарядов в матрицу хранения. Для нормальной работы блока управления и синхрони- Д5 зации необходимо, чтобы минимальное время накопления зарядов в светочувствительной матрице t было больше времени, необходимого для вывода зарядов из матрицы хранения и выходного регистра.

Вывод накопленных зарядов из матрицы хранения производится следующим образом. С третьего выхода вычислительного устройства 13 на вход блока 12 управления и синхронизации поступают тактовые запросные импульсы. По каждому импульсу необходимо организовать считывание одного заряда. Тактовьй запросный импульс поступает

40

0

5

на вход селектора- 17 и далее с его вторего выхода подается на вход четвертого блока 21 дифференцирования, первый вход счетчика 42, а также на второй вход блока 12 управления и синхронизации, соединенный с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя 11 измерительного прибора,.

По переднему фронту тактового запросного импульса четвертый блок 21 дифференцирования формирует на своем выходе сигнал, поступающий на первые входы второго 38 и третьего 39 блоков И. , Счетчик 42 подсчитывает количество тактовых запросных импульсов, поступающих на его первый вход и формирует на своем выходе разрешающий сигнал, если количество 1 поступивших импульсов удовлетворяет условию 1 kn + 1, Г де k 0,1,,.., где п - количество элементов .в стро- ке.

Сигнал с выхода счетчика 42 поступает на второй вход второго блока И 38 и вход.второго инвертора 28. Если этот сигнал разрешающий, то на выходе второго блока И 38 формируется сигнал, который, проходя через второй блок ИЛИ 25, переводит в единичное состояние второй триггер 30.

Начинается процесс Формирования импульсов питания матрицы хранения, сигнал об окончании которого, поступающий с выхода пятого блока 22 дифференцирования на первый вход третьего блока ИЛИ 26, запускает схему формирования импульсов питания выходного регистра, при этом будет сформировано необходимое количество тактовых импульсов для переноса только одного зарядового пакета из выходного регистра, поскольку первый же сигнал, поступающий с второго выхода третьего формирователя 34 на второй вход коммутатора 45, будет им пропущен на вход шестого блока 22 дифференцирования, сигнал с выхода которого, поступающий на второй вход третьего триггера 31, переведет его в нулевое состояние и тем самым снимет разрешающий сигнал с первого входа формирователя 34.

Если на выходе счетчика 42 нет разрешающего сигнала, что говорит о том, что очередной выводимый зарядный пакет из выходного регистра МФПУ не является первым в строке, запуска

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

схемы генерации импульсов питания матрицы хранения не происходит, поскольку второй блок И 38 остается закрытым, однако в этом случае происходит запуск схемы генерации импульсов питания выходного регистра. Про- инвертированный с помощью инвертора 28 сигнал с выхода счетчика 42 является разрещающим для третьего блока И 39. На выходе блока 39 формируется сигнал, который через третий блок ИЛИ 26 поступает на первый вход-триггера 31, переводя его тем самым в единичное состояние и запуская схему формирования импульсов питания выходного регистра.

Тактовые запросные импульсы поступают на вход селектора 17 до тех пор, пока не будет осуществлен вывод всех (п X т) зарядовых пакетов.

Таким образом, блок 12 управления и синхронизации обеспечивает работу МФПУ в режиме формирования отдельных кадров при заданном времени накопле- ния, которое определяется длитель- „ ностью управляющего импульса, поступающего на его вход.

Сигнал с выхода МФПУ 9 поступает на вход логарифмического усилителя 10 и далее с его выхода на вход аналого-цифрового преобразователя 11. Одновременно с управляющими импульсами на считывание очередного заряда по второму выходу блока 12 управления и синхронизации формируется синхросигнал, поступающий на вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя 11 . Этот синхросигнал несет сообщение о необходимости преобразования в кодовую комбинацию очередного анало- гового сигнала, поступающего на вход - аналого-цифрового преобразователя 11. По получению синхросигнала аналого- цифровой преобразователь 11 приводится в состояние готовности для преобразования очередного аналогового сигнала (например, обнуляется предществу- ющая кодовая комбинация, открывается вход аналого-цифрового преобразователя и т.п . ).

Выходной сигнал аналого-цифрового преобразователя 11 в виде кодовой комбинации вводится в вычислительное устройство 13 по его третьему входу, после чего вычислительное устройство 13 формирует по своему третьему выходу очередной тактовый запросный импульс.

10

Процесс повторяется до тех пор, пока в вычислительное устройство 13 не будут введены кодовые комбинации., со- ответствующие всем элементам МФПУ 9 после чего вычислительное устройство 13 производит математическую обработку введенных сигналов по заданному алгоритму (программе) и выводит результаты обработки в формализованном виде на устройство 15 регистрации или в виде фрагмента изображения на видеоконтрольное устройство 16.

Для привязки измеренных плотностей по абсолютному значению перед или после микрофотометрических измерений образца следует провести цикл измерений при отсутствии образца на просмотровом столе 2. Запомненные вычислительным устройством 13 значения прост-,„ ранственно дискретизованных сигналов полученных в отсутствии анализируемого образца на просмотровом столе 2, используются для коррекции и привязки к абсолютной шкале матрицы плотностей 25 измеренного фрагмента. Коррекция знаений плотности осуществляется в соответствии с выражением

,-jc,ffc D,-j - D,., ; i 1,2,

1лло(кс; J - 1, 2, ..., JMOtKc,30

скорректированная и привязанная к абсолютной шкале матрица оптических плотностей измеренного фрагмента изображения; матрица относительных значений пло гностей измеренного фрагмента изображения до коррекции ,

корректирующая матрица относительных значений плотностей, из- .меренная при отсутствии образца на просмотровом столе 2. осветителя в отсутстпросмотровом столе 2 бсолютно равномерную светочувствительных ичного фотоприемного светочувствительность одинакова, тогда D ..

1 О. J55

45

1

50

2,

макс

ть светочувствительной иемного устройства 9).

ллакс -лчикс п; j ддд

10

,„ 25 30

35

0

5

5

0

Алгоритмы математической обработки результатов микрофотометрических измерений задаются программами, составленными заранее и введенными предварительно оператором в вычислительное устройство 13 через устройство 14 ввода или другие периферийные устройства миникомпьютера, которые не рассматривались, но могут входить в состав комплекса.

Ценность изобретения обусловлена следующими его достоинствами: обеспечением микрофотометрического ввода изображения с повышенной геометрической точностью за счет применения пространственной развертки, задаваемой жесткой растровой структурой матричного фотоприемного устройства; возможностью гибкой математической обработки матрицы оптических плотностей введенного фрагмента изображения с целью определения фотометрических или структурометрических характеристик изображения или улучшения его качества,- возможностью визуального наблюдения введенного или обработанного фрагмента изображения на экране видеоконтрольного устройства.

Измерительный-прибор может быть применен для решения широкого круга задач анализа изображений, а именно- оценивания качества и структурометрических характеристик изображений; визуального и инструментального дешифрования изображений; улучшения качества изображений за счет его математической обработки (устранения сдвига, расфокусировки, повьш1ения контрастности, выделения контуров и т.д.).

Формула изобретения

Измерительный прибор, содержащий измерительный микроскоп, состоящий из оптически сопряженных блока осветителя, просмотрового стола, соединенного с приводами и датчиками линейных перемещений, проекционной оптической системы, стеклянной пластины со штриховой сеткой и оптической системы визуального наблюдения, а также вычислительное устройство, устройство ввода и устройство регистрации, выход датчиков линейных перемещений соединен с первым входом вычислительного устройства, второй вход которого соединен с выходом устройства ввода, а первый выход подключен к входу

устройства регистрации, о т л и ч а- ю щ.и и с я тем, что, с целью расширения области применения прибора за счет обеспечения микрофотометрического ввода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения, в него дополнительно введены блок оптического разделения светового потока, матричное фотоприемное устройство, блок управления и синхр о- низации, логарифмический усилитель, аналого-цифровой преобразователь и видеоконтрольное устройство, при этом светочувствительная поверхность матричного фотоприемного устройства через блок- оптического разделения светового потока оптически сопряжена с поверхностью стеклянной пластины со штриховой сеткой, выход матричного фотоприемного устройства через логарифмический усилитель подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с третьим входом вьмислительного устройства, второй и третий выходы вычислительного устройства подключены соответственно к входам видеоконтрольного устройства и блока управления и синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с входом

управления матричного фотоприемника устройства и входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя соответственно .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обработки и исследования изображений, например, при оценивании их качеств. Цель изобретения состоит в обеспечении микрофотометрического воода и визуализации введенного или обработанного фрагмента изображения. Прибор содержит измерительный микроскоп, состоящий из оптически сопряженных блока осветителя, просмотрового стола с приводами и датчиками линейных перемещений, проекционной оптической системы, блока оптического разделения светового потока, стеклянной пластины со штриховой сеткой, оптической системы визуального наблюдения, матричного фотоприемного устройства, а также блок управления и синхронизации, логарифмический усилитель, аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство, устройство ввода, устройство регистрации и видеоконтрольное устройство с соответствующими связями. За счет совмещения визуальных и микрофотометрических измерений расширяется круг решаемых задач, сокращаются временные затраты и повышается комфортность работы оператора. 1 ил.

Фиг. 1

КМФПУ