Устройство для счета объектов,расположенных беспорядочно,например,элементов крови Советский патент 1978 года по МПК G06M11/02 

(54) УСТРОЙСТВО для СЧЕТА ОБЪЕКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ БЕСПОРЯДОЧНО, НАПРИМЕР ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ

фазоинверсным пороговым элементом, выход которого подключен ко входу блока задержки, ко входу блока формирования отсчетных точек и ко входам формирователей импульсов, выход первого из которых соединен с одним из элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока квантования видеосигнала, выход которого формирователя импульсов, соединен со входом элемента И.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 диаграмм напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство включает в себя последовательно соединенные телевизионный датчик 1, блок 2 квантования видеосигнала, содержащий триггер Шмитта или иной пороговый элемент, элемент ИЛИ 3/ элемент И 4, фазоинверсный пороговый элемент, 5, например амплитудный дискриминатор, блок6 задержки, вклю чаювдий в себя, например, ультразвуковую линию задержки, блок 7 формирования отсчетных точек, аналогичный используемому а известном устройстве или любой другой, обеспечивающий топологический счет объектов, блок 8 стробирования, содержащий элемент и или иные ключевые схемы, и реверсив ный счетчик 9 импульсов, а также фор-мирователи 10 и 11 импульсов, у которых входы соединены с выходом фазоинверсного порогового элемента 5, выход формирователя Ю импульсов подключен ко второму входу элемента ИЛИ 3., а выход формирователя 11 импульсов - ко второму входу элемента И 4, и формирователь 12 кадрового строб-импульса, вход которого подключен к выходу кадровых синхроимпульсов телевизионного датчика 1, а выход - к управляющему входу блока 8 стробирования.

Видеосигнал с выхода телевизионного датчика 1 поступает на вход блока 2 квантования, на выходе которого он преобразуется в двухуровневый (квантованный) сигнал, содержащий нормированные по амплитуде импульсы, длительность которых соответствует времени сканирования изображения объектов сканирующим элементом (электронным лучом) . Эти импульсы - импульсы пересечения - показаны на фиг.2,а заштрихованными прямоугольниками на выделеннб утолщенной линии рассматриваемой 9-й строки, а также в виде диаграммы на,пряжений на фиг. 2,6. Из рассмотрения указанных фигур видно, что первый из импульсов пересечения, соответствующий последнему пересечению объекта А, а такжеПауза между вторым и третьим импульсами, соответствующая появлению разветвления в конфигурации объекта Б, при случайном расположении объектов относительно строк развертки могут иметь сколь угодно малую длительность это может привести к ошибкам в счете объектов. Для того, чтобы избежать ошибок в счете объектов, связанных с наличием импульсов (пауз) малой длительности, импульсы пересечения и паузы ними в квантованном сигнале преобразуются так, что все импульсы (naysi j) , имеющие

длительность меньше заданной величины

0 tyy удлиняются до этой величины, а, импульсы (паузы), длительность которых равна или превышает(остаются без изменения.

g Велмчиыа1ч щ я я с учетом

полосы пропускаемых частот наименее быстродействующего элемента устройства, обычно, ультразвуковой линии задержки на период строчной развертки, При использовании вещательного стандарта разложения величина составляет доли микросекунд, например О,35 МКС.

Операция преобразования длительности импульсов и пауз осуществляется элементами ИЛИ 3, И 4. фазоинверс ным пороговым элементом 5 и формирователями 10 и 11 импульсов. Формирователь 10 запускается положительными перепадами напряжения, образующимися 0 на выходе фазоинверсного порогового элемента 5 вмоменты появления импульсов вых дного сигнала, и вырабатыва,, ет пмпульсы заданной длительности

, отрицательной полярности, а 35 формирователь 11, запускаясь отрица, тельными п ерепадами напряжения (в моменты окончания импульсов на выходе порогового элзмента 5), образует положительные импульсы длительностью 40 twEIH

Импульс квантованного сигнала отрицательной полярности (см.фиг.2,б) в момент времени-гЦ поступает на первый вход элемента ИЛИ 3 и далее 45 через элемент И 4, на втором входе которого в это время действует разрешающий потенциал,, определяемый исходным состоянием формирователя 11, на вход фазоинверсного порогового элемен5Q та 5. На выходе порогового элемента 5 образуется положительный перепад напряжения сигнала, который запускает формирователь 10. На выходе последнего вырабатывается отрицательный И1у1пульс длительностью t n H который поступает на второй вход элемента ИЛИ 3 и далее аналогично импульсу квантованиого сигнала - через элемент И 4 на вход порогового элемента 5. Замыкается цепь обратной связи,

60(вследствие чего первый импульс пересечения в квантованном сигнале, имеющий длительность менее1дд5.,ц,на выходе порогового элемента 5 удлиняется до заданной величиныijyiyfi (см.фиг.2,д) .

65 По окончании поступления импульса с формирователя 10, на выходе порогового элемента 5 образуется отрицательный лерепад сигнала. Этот перепад запускает формирователь 11, на выходе которого образуется положительный импульс длительностью (см,фиг ,2 , г поступающий на второй вход элемента И 4. Поскольку в это время (и до момента ij ) на первом входе элемента ИЛИ 3 .. импульсов квантованного сигнала нет, то импульс с выхода формиро вателя 11 не изменяет состояния устройства. На выходе порогового элемен- та 5 образуется пауза (см,фиг.2,д), соответствующая пауза между первым и вторым импульсами пересечения в исход ном квантованном сигнгше (см,фиг.2,61 В момент времени iji на первом входе элемента ИЛИ 3 появляется второй импульс квантованного сигнала, длительность которого превышает заданную величинуt jfj. В этот же момент времени на выходе порогового элемента 5 возни кает, положительный перепад сигнала, запускающий формирователь 10. Отрицательный импульс длительностью t «нн с выхода формирователя 10 подается на второй вход элемента ИЛИ 3, но поскольку его длительность меньше второ го импульса квантованного сигнала, импульс на выходе порогового элемента 5 заканчивается по окончании второго импульса пересечения в момент времени Таким образом, длительность второго импульса пересечения не иэменяегся, поскольку она превшиает заданную величину Отрицательный перепад сигнала, образующийся на выходе порогового элемента 5 в момент времени i: запускает фор1Щ5рователь 11, выра.батываюЕ1ий положительный импульс длительностью Этот импульс, поступая на второй вход элемента И 4, запредрет прохождение сигнала через этот элемент на вход порогового элемента 5 ка время своего действия. Вследствие этого пауза между BTOPSSM и третьим импульсами пересечения, которая в квантован ном сигнале (на первом входе элемента ИЛИ 3) имела длительность менее на выходе порогового элемента.5 удлиняется до заданной величины t/ jufH o окончании импульса с формирователя 11 в момент времени t/ элемент И 4 по своему второму входу возвращается в разрешающее состояние. Поскольку на первом входе элемента ИЛИ 3 в это вре мя третий импульс пересечения, на выходе порогового элемента 5 образуется положительный перепал сигнала, коjojaafl запускает формирователь 10. Отрицательный импульс длительностью tii(H} поступая с формирователя 10 на второй вход элемента ИЛИ 3 и действуя аналогично изложенному вьзше, удлиняет импульс пересечения до величины t , У поскольку в случае, приведенном на фиг.2, третий импульс пересече шя после удлинения предшествующей ему паузы, мог стать короче установленной величины t-jim.В момент времени tg импульс на выходе формирователя 10 заканчивается и вместе с ним заканчивается третий импульс пересечения на выходе порогового элемента 5. Преобразованный таким образом сиг нал, т.е сигнал, нop шpoвaнный по минимальной длительности импульсов и пауз, .сформированный на выходе фазоинверсного порогового элемента 5, задерживается в блоке 6 на время, равное периоду строчной развертки, и поступает на один из входов блока 7 формирования отсчетных точек, на другой вход которого подается тот же незадержанный сигнал. После сопоставления задержанного и незадержанного сигналов по известному алгоритму на выходе блока 7 образуются две последовательности импульсов, одна из которых содержит импульсы, соответствую цие точкшч окончания объектов (показаны на фиг.2,а затемненными треугольниками вершинами вниз), а другая - импульсы, соответствующие точкам разветвления (см,фиг.2,а треугольники вершинами вверх). Импульсы точек окончания и разветвления подаются затем на вход блока 8 стробироваиия, управляемого сигналом, поступающим с формирователя 12 кадрового строб-импульса. Этот формирователь вырабатывает импульс длительностью в один кадровый интервал каждый раз при подаче команды на счет вручную, либо автоматически через заданные промежутки времени. С выхода блока 8 импульсы точек окончания и разветвления поступают на вход реверсивного счетчика 9 импульсов/ котоЕйлй подсчитывает и иденцирует разность M&Tujfy количеством импульсов точек окончания и разветвления за один цикл развертки анализируемого поля (за одни Jкaдp) . Полученная разность соответствует количеству объектов, находящихся в этом поле. В описываемом устройбтве, в результате введения зйементов ИЛИ, И, фазоинверсного. порогового элемента и двух формирователей икШульсов, осуществляЮЩИХ нормирование квантованного сигнала по минимальной длительности пульсов и пауз при сохранении времен ого соотношения между импульсами пересечения, обеспечивается идентичность задержанного и незадержанного сигналов, подаваелих на входы блока формирования отсчетных точек, что позволяет повысить точность счета объектов. по сравнению с аналогичным известным устройством. Экспериментальная проверка описываемого устройства в макетном исполнении и сравнение ее результатов с экспериментальными данными, полученными при испытания известного устрой ства, показали, что в одинаковых условиях (однотипные объекты) погрешность счета объектов с 7-8% уменьшается до 1,5-2%, т.е. точность счета объектов при использовании описываемого устройства увеличивается в 35 раз. Формула изобретения Устройство для счета объектов, расположенных беспорядочно, например элементов крови, содержащее телевизионный датчик, выход которого соеди нен с входом блока квантования видео сигнала, формирователь кадрового строб-импульса, вход которого подклю чен к выходу телевизионного датчика блок задержки, соединенный через бло формирования отсчетных точек и блок стробирования с реверсивным счетчиком, выход формирователя кадрового строб-импульса подключён к управляющему входу блока стробирования, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства в него введены два формирователя импульсов, элемент И, фазоинверсный пороговый элемент и элемент ИЛИ(соединенный через элемент И t фазоинверс«ым пороговым .элементом, выход которого подключен ко входу блока задержки, ко входу блока формирования отсчетных точек и ко входам формирователей импульсов, выход перйого из ко- торых соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока квантования видеосигнала, выход второго формирователя импульсов соединен со входом элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе s 1с Быков Р.Е. и Коркунов Ю.Ф. Телевидение в медицине и биологии. Л., Энергия, 1968, с. 157-159. 2. Патент Великобритании О 1264805, кл. Q Об М 11/02, 1970.

i

Н

rtj

г

t,

Фиг. 2