АН СССР Советский патент 1973 года по МПК G01J1/44 

1

Изобретение относится к области биологического приборостроения и может быть использовано для анализа геометрии микрочастиц.

Известен анализатор геометрических размеров микрочастиц, вычисляющий гистограммы (функции плотности распределения) площадей микрочастиц. Известный анализатор состоит из двух основных устройств: сканирующего микроскопа и вычислительного устройства. Сканирующий микроскоп осуществляег преобразование оптического изображения микрочастиц в последовательность электрических сигналов. Обработка электрических сигналов и вычисление гистограмм площадей производятся вычислительным устройством. При этом гистограмма площадей вычисляется только для микрочастиц, являющихся первыми на строке сканирования, т. е. только для таких микрочастиц, впереди которых отсутствуют другие микрочастицы. Вследствие этого из гистограммы площадей частично выпадают микрочастицы больщих размеров.

Кроме того, исключение из гистограммы площадей микрочастиц, расположенных на строках сканирования далее первых микрочастиц, увеличивает площадь препарата, которую необходимо подготовить, чтобы сканировать необходимое для вычисления гистограммы количество микрочастиц. При этом

возрастает также и время вычисления гистограммы.

Цель изобретения - обеспечение возможности вычисления гистограммы площадей всех

микрочастиц, попавших в поле сканирования, за одно сканирование препарата, т. е. устранить искажение гистограммы за счет выпадания из нее микрочастиц, больщих по размерам, а также уменьшить площадь препарата,

которую необходимо сканировать для анализа заданного количества микрочастиц, и тем самым сократить время вычисления гистограммы площадей. Цель достигается введением в предлагаемый прибор трех схем совпадения, двух схем запрета с запоминанием сигнала запрета, сборки, адресного устройства, выполненного, например, в виде счетчика, и формирователя, соединенных так, что выходы всех разрядов

оперативного запоминающего устройства, кроме первого, связаны с входами разрядов счетчика, выходы которого соединены с входами второй схемы совпадения, выходы которой соединены с входами соответствующих

разрядов оперативного запоминающего устройства, разрешающий вход второй и третьей схем совпадения, а также запрещающий вход первой схемы запрета и вход формирователя соединены с выходом схемы определения конца хорд, выход формирователя

соединен с разрешающим входом четвертой схемы совпадения и с входом сброса второй схемы запрета, информативный вход которой соединен с выходом задающего генератора, запрещающим входом связанного с выходом первой схемы совпадения, а выход второй схемы запрета соединен с первым входом второго адресного устройства, выход которого соединен с нервым входом второго адресного устройства, выход которого соединен с входом третьей схемы совпадения, а второй вход второго адресного устройства соединен с выходом четвертой схемы совпадения, второй вход которой так же, как и второй вход первой схемы запрета, соединен с выходом первого адресного устройства, выход третьей схемы совпадения и выход первой схемы запрета соединены с входами сборки, выход которой подключен к входам адреса оперативного запоминающего устройства.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого прибора.

Прибор содержит задающий генератор (ЗГ) 1, схемы 2, 3, 4, 5 совпадения, 6, 7 запрета, адресные устройства 8, 9, устройство 10 управления, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 11, счетчик 12, схему 13 определения конца хорд (СКХ), схему 14 определения конца частицы (СКЧ), многоканальный счетчик 15, сборку 16, формирователь 17.

Работает прибор следующим образом.

Сигналы задающего генератора / поступают на вход адресного устройства 9 и через схему 6 запрета на вход адресного устройства 8, изменяя их состояние. Число состояний каждого из адресных устройств 8, 9 равно числу ячеек ОЗУ 11. До тех пор, пока нет сигнала со СКХ 13, код пз адресного устройства 9 через схему 7 запрета и сборку 16 нодается на вход кода адреса ОЗУ //, и по командам устройства управления циклически производятся поочередный опрос всех ячеек ОЗУ и запись в них новых кодов. По каждому следующему сигналу ЗГ / выбирается следующая ячейка ОЗУ. Число ячеек ОЗУ и частота сигналов ЗГ выбраны так, что время опроса всех ячеек ОЗУ равно времени сканирования одной строки сканирующем микроскопом. Видеоимпульсы текущей строки сканирования, поступающие с выхода сканирующего микроскопа, проходят через схему 2 совпадения, где квантуются по времени сигналами ЗГ, и поступают на запись в младший разряд ячеек ОЗУ, выбираемых в это время, а также поступают на вход СКХ и СКЧ.

Сигналы, считываемые из младшего разряда ячеек ОЗУ, представляющие собой кванты видеоимпульсов предыдущей строки сканирования, поступают на счетный вход счетчика 12 и на вторые входы СКХ и СКЧ. Таким образом, на входы СКХ и СКЧ поступают квантованные по времени видеоимпульсы предыдущей и текущей строк сканирования. СКХ 13 вырабатывает сигнал, синхронный с

сигналом ЗГ /, по окончании видеоимпульсов предыдущей и текущей строк сканирования, а СКЧ 14 вырабатывает сигнал конца частицы синхронно с сигналом ЗГ

/ в момент окончания видеоимпульса данной микрочастицы предыдущей строки сканирования, если на текущей строке сканирования видеоимпульс от данной микрочастицы отсутствует. С появлением видеоимпульса данной

микрочастицы на выходе схемы 2 совпадения запрещается поступление сигналов ЗГ через схему 6 запрета на вход адресного устройства 8, и оно запоминает адрес ячейки ОЗУ, соответствующей началу видеоимпульса данной микрочастицы текущей строки сканирования. Схема 6 запоминает запрещающий сигнал до появления сигнала на выходе формирователя 17. По окончании видеоимпульсов данной микрочастицы на предыдущей и текущей строках сканирования СКХ 13 вырабатывает сигнал, разрешающий работу схем 3 и 5, запрещающий передачу кода адреса через схему 7 запрета. По этому сигналу из адресного

устройства 8 через схему 3 совпадения и сборку 16 в ОЗУ 11 передается код адреса ячейки, соответствующей началу видеоимпульса данной микрочастицы текущей строки сканирования, и устройство управления вырабатывает команду на запись в эту ячейку кода промежуточной суммы длительностей видеоимпульсов данной микрочастицы, накопленной в счетчике 12. По окончании записи кода счетчик 12 сбрасывается по команде устройства

управления. Таким образом, промежуточные суммы длительностей видеоимпульсов данной микрочастицы всегда запоминаются в ячейках ОЗУ, адреса которых соответствуют началам видеоимпульсов текущих строк сканирования данной микрочастицы.

По заднему фронту сигнала со СКХ 13 срабатывает формирователь 17 и выдает сигнал, открывающий схему 6 запрета и разрешающий передачу кода из адресного устройства 9

в адресное устройство 8. При этом в адресное устройство 8 записывается код адреса той же ячейки, что и в адресном устройстве 9. Далее они считают сигналы ЗГ синхронно до появления на выходе схемы 2 совпадения начала другого видеоимпульса.

При сканировании следующей строки промежуточная сумма длительностей видеоимпульсов данной микрочастицы считывается из ОЗУ 11 в счетчик 12 одновременно с началом считывания видеоимпульса данной микрочастицы, записанного в младших разрядах ячеек ОЗУ при сканировании предыдущей строки. Кванты этого видеоимпульса прибавляются к содержимому счетчика 12, образуя

новую промежуточную сумму длительностей видеоимпульсов данной микрочастицы.

Таким образом накапливаются промежуточные суммы длительностей видеоимпульсов всех микрочастиц, попавших в поле сканирования.

Если при сканировании какой-либо строки заканчивается видеоимпульс предыдущей строки сканирования данной микрочастицы, поступающей из младщих разрядов ОЗУ, а на текущей строке сканирования видеоимпульс этой микрочастицы не появлялся (сканирование микрочастицы закончено), то СКЧ 14 вырабатывает сигнал, по которому в многоканальном счетчике 15 прибавляется единица к содержимому канала, адрес которого однозначно определяется кодом окончательной суммы длительностей видеоимпульсов данной 1 икрочастицы, поступающим на входы номера канала многоканального счетчика 15.

Итак, при окончании сканирования данной микрочастицы прибавляется единица к ординате гистограммы, абсцисса которой определяется окончательной суммой длительностей видеоимпульсов данной микрочастицы, накопленной в счетчике 12 и соответствующей площади этой микрочастицы.

Таким образом вычисляется гистограмма площадей всех микрочастиц, нопавщих в поле сканирования микроскопа за одно сканирование препарата.

Предмет изобретения

Прибор для вычисления гистограмм площадей микрочастиц, состоящий из задающего генератора, схемы совпадения, адресного устройства, устройства управления, оперативного запоминающего устройства, счетчика, схемы определения конца хорд, схемы определения конца частицы и многоканального счетчика, отличающийся тем, что, с целью вычисления гистограмм площадей всех микрочастиц за одно сканирование препарата, в него введены дополнительно три схемы совпадения, две схемы запрета, сборка, адресное устройство и формирователь, соединенные так, что выходы всех разрядов оперативного запоминающего устройства, кроме первого, связаны с входами разрядов счетчика, выходы

которого соединены с входами второй схемы совпадения, выходы которой соединены с входами соответствующих разрядов оперативного запоминающего устройства, разрещающий вход второй и третьей схем совпадения, а также запрещающий вход первой схемы запрета и вход формирователя соединены с выходом схемы определения конца хорд, выход формирователя соединен с разрещающим входом четвертой схемы совпадения и

с входом сброса второй схемы запрета, информативный вход которой соединен с выходом задающего генератора, запрещающим входом связанного с выходом первой схемы совпадения, а выход второй схемы запрета

соединен с первым входом второго адресного устройства, выход которого соединен с входом третьей схемы совпадения, а второй вход второго адресного устройства соединен с выходом четвертой схемы совпадения, второй

вход которой так , как и второй вход первой схемы запрета, соединен с выходом первого адресного устройства, выход третьей схемы совпадения и выход первой схемы запрета соединены с входами сборки, выход которой подключен к входам адреса оперативного запоминающего устройства.

e

i™

г- 73 t4 -J

1

z

i