УСТРОЙСТВО для СКАНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ МИКРООБЪЕКТОВ Советский патент 1973 года по МПК G06K9/36 G01N33/50 

1

Изобретение отнсюится к области автОматики и вычислительной техники,, а именно, к сканирующи.м устройствам для ввода « вычислительные -машины изображений совокупности (колонии) микрообъектов, подлежащих более детальному анализу.

Известно несколько устройств для машинного исследования микрообъеКРОВ с авто-матической сменой кадров полей изображений. Одно из наи.боа-ее растгространенных устройств содержит сканирующий мккроскоп с осветителем, конденсором, лредметным столиком и объективом, электромеханический привод перемещения (Предметного столика, блок развертки с качающимися зеркалами, соединенный с электромеханическим приводом, и электронный ключ, управляющий вход которого соединен с выходо.м блока развертки, а, сигнальный вход - с выходом фотоэлектронного умножителя, оптичесК И связанного с объективом микроскапа через диафратму и качающиеся зеркала блока развертки.

Препарат, пОМещенный на предметный столик .микроскопа, освещается источников света через конденсор. Сформированное изображение микрообъектов проецируется через качающиеся зеркала на диафрагму, расположенную в плоскости изображения вдикроскопа. Оттические лучи, сфор.мировавщие изображение микрообъектов, проходя через диафрагму, попадают на фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), который преобразует оптический сигнал в электрический, несущий информацию об изобрал ении мик рообъектов. Выход ФЭУ через электроннъш ключ подключен к входу устройства обработки информации (ЭЦВМ). Построчная развертка поля зрения изображения осуществляется с по.мощью качающ ихся зеркал блока развертки.

После построчной развертки одного кадра поля зрения изображения препарат пере.мещается с помощью щаговых двигателей, входящих в состав электромеханического привода, на щаг, ббльший или равный мактс.И .мальному

раз.меру кадра поля изображения, че.м достигается с.мена поля изображения. Так кадр за кадром производится последовательная построчная развертка всех участков препарата.

Однако в этом устройстве отсутствует оценка инфор.мативности участков препарата, т. е. не учитываются характер совок пности микрообъектов № их расположение на юоверхности препарата; отсутствует также центрпрование совоклшности объектов в кадре ,поля изображения, из-за чего некоторые оэъекты не полностью в.ходят в кадр; кроме того, учет взаимного расположения объектов з разных кадрах технически сложен.

Цель изобретения - обеспечение учета инфцрматИВности участков исследуемого изображения inpenaipaTa-.

Цель достигается тем, что шредлатаемое уст ройство содержит блок дискретизаци-в сканируемой поверхНОсти, вход которого соединен, с соответствующем выходом электромеханического привода; формирователь, вход которого соединен с выходом ФЭУ; коммутатор, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя, а управляющие входы - к выходам блока дискретивации сканируемой поверхности; счетчики жмлульсов, выходы записи Которых подключены к выходам коммутатора, а входы установки - к управляющим входам коммутатора; сумматор, входы которого соединены с выходами счетчиков импульсов, и дискриминатор, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с соответствующим БходОМ электромеханического привода предметного столика.

Устройство для сканирования: изображения микрообъектов основано на дискретизации, поверхнОсти препарата на участки заданного размера с определением кучности расположения микрообъекто1В (числа .пересечений мик;рообъектов с диафрагмой) на этих участках, последующим суммированием значений кучности на двух соседних участках и сравнением полученной суммы с эталонным значением кучHocTHi, характеризующим совокупности отыскиваемых микрообъектов, лричем диафрагма ра.ополагается в 1П.оле изОбраженяя кадра на расстоянии от края кадра, равном 1/3-1/4 размера 1по.ля изображения кадра, что позволяет выполнить усл:0.вие центрирования совокупности микрообъектов в поле изображения кадра; далее осуществляется построчная развертка Обнаружениой совокупности .

На фиг. 1 показана бл.ОК-схема устройства, на фиг. 2 - траектория сканирования.

Устройство содержит тредмет ьш столик / с пре паратом; объектив 2 микроскопа; осветитель 3, 1ко1нденс.ор 4, «качающиеся зеркала 5, 6, диафрагму 7, фотоумножитель 8, электрон.ный ключ 9, блок 10 развертки, шаговые двигатели 11, 12 для .перемещения предметного столика, электромехапический привод 13 для перемещения предметного столика, формирователь 14, коммутатор 15, счетчики 16, 17 имцульсов, сумматор 18, блок 19 дискретизации сканируемой поверхности, дискриминатор 20.

Изображение микрообъектов формируется с помощью оптического микроскопа и проецируется на диафрагму 7, которая расположена в 1по.ле изображения кадра «а расстоянии от края кадра, равно.м Vs-/4 размера поля изображения кадра (точка а на линии АБ, 1ФИГ. 2). При перемещении пр.епарата по линии АБ с помощью шагового двигателя 11 (фиг. 1) с выхода фотоэлектронного умпожителя 8 электрические сигналы, соответствующие преесечениям изображений микрообъектов с диафрагмой 7, поступают на формирователь 14, с выхода которого через KOIMмутатор 15 1сформир01ваН«ые сигналы поступают поочередно на два счетчика 16 и 17 для определения кучностей на двух соседних участках. Выходы этих счетчиков подключены к (входам сумматора 18, причем установка в нуль оперативных счетчиков пр.оисходит заеово в начале каждого цикла их подключе1НИЯ. Время переключения пути перемещения препарата задается блоком дискретизации поверхности. Величину дискретизации поля

изображения выбирают равн.ой /2 максимального размера совокупности (колонии) микрообъектов, встречающейся в препарате (фиг. 2). Каждый из счетчиков импульсов поочередно запомииает текущее или предыдущее -число пересечений диафрагмы 7 с изображением микрообъекта, что характеризует кучность расположения объектов по линии АБ (фиг. 2) прИ перемещении препарата на длину пути, заданную блоком дискретизации

поверхности препарата. На выходе сумматора 18 вырабатывается сигная, характеризующий кучность ра;с)п.оложения микрообъектов в поле изображения, и подается на дискриминатор 20. При достиженигИ .сигнал-ом су.ммлтора заданной величины на выходе дискриминатора появляется сигнал, который воздействует на электрОМеханический привод 13 и останавливает .пер.емещение предметного столика с пр.епа.ратом, а затем подключает

блок 10 (фиг. 1) для построчной развертки найденного поля изображения. Если кучность микрообъектов «а двух любых соседних участках по всей длине линии АБ не превышает заданную величину, то с помощью электромеханического привода 13 и. шагового двигателя 12 препар.ат смещается в направлении, перпендикулярном к линии. АБ, на щаг, рав1ный 1/3-1/4 размера поля изображения кадра, и процесс поиска поия изображения кадра продолжается. Возможны случаи, когда линия АБ захватывает только край области, заиимаем.ой совокупностью микрообъектов. ПрИ этом может о.казаться, что величина кучности, выявленная по линии АБ, 1не достатоЧ1на для определ.ения признака совокупности, и инфарматииное поле изображения пропускается. Однако после смещения препарата в перпендикулярном Калинин АБ ватравлении втОричное пересечение совокупности оказывается достаточным для возникновения сигнала признака совокупности, причем местопошожение диафрагмы, в.еличину шага смещения и увеличение оптического микроскопа выбирают так, чтобы как при первом, так и при втором пересечениях совокупность микрообъектов полностью вошла в поле изображения кадра (макси.ма.льный размер совокупности не должен превышать 2/3 .размера поля изображения кадра).

ТакиМ образом, при машинном исследовании поля изображения микрообъектов находят совокупность микрообъектов ща препарате, центрируют ее в поле изображения кадра и осущ.ествляют последующую построчную

развертку этого, кадра; это эко.Н|Омит маши.нное 1время и позво-ляет автоматизировать ироцесс исследования совокупностей микрообъектав.

Предмет изобретения

Устройство для скан-ирования изображения микрообъектов, содержащее сканирующий миКроскоП с осветителем, конденсором, предметным столиком и объективом, электромеханический привод перемещения предметного столика, блок развертки с качающимися зеркалами, соединенный с электромеханическим приводом, и электронный Кчлюч, управляющий вход которого соединен с выходом блока развертки, а сигнальный -вход - с выходом фотоэлект;ран«ого умножителя, оптически связанНОГо с объективоМ микроскопа через диафрагму и качающиеся зеркала блока раззертки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения учета информативности участков исследуемого изображения, устройство содержит блОК дискретизации сканируемой поверхности, вход которого соединен с соответствующим выходом эпектромеханического привода, формирователь, вход которого соединен с выходом фотоэлектронного умножителя, коммутатор, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя, а управляющие входы - к выходам блока дискретизациИ сканируемой поверхности, счетчики импульсов, входы записи которых подключены к выходам коммутатора, а входы установки - к управляющим входам коммутатора, сумматор, входы

которого соединены с выходами счетчиков импульсов, и дискриминатор, вход которого соединен с выходом сумматора а выход-с соответствующим входом электромеханического привода предметного столика.

,1

ipuZ /