Телевизионный измеритель зрачковых реакций Советский патент 1981 года по МПК A61B3/10 

(54) ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗРАЧКОВЫХ

РЕАКЦИЙ

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам измерения анализа зрительных реакций.

Известен прибор для измерения зрачковых реакций, содержащий источник света, светофильтр, фокусирующую оптическую систему, светочувствительный элемент, датчик угловых перемещений, вибратор и электронную измерительную схему, которая содержит генератор колебаний, подключенный к вибратору, усилитель датчика угловых перемещений, ключевую схему, запоминающую емкость, детектор и измерительный прибор 1.

Недостатком известного прибора является низкая точность измерения и ограниченность применения, так как не позволяет измерять реакцию зрачка на другие воздействующие факторы, кроме световых.

Наиболее близким к предлагаемому является телевизионный измеритель зрачковых реакций, содержащий видеоконтрольное устройство, смеситель видеосигналов, блок формирования измеряемых импульсов, формирователь селекторных импульсов, блок формирования яркостных отметок, генератор импульсов опорной частоты, устройство управления, декадный счетчик измерения размеров, причем первый выход формирователя селекторных импульсов подключен к первому входу смесителя видеосигналов, выход которого подключен к видеоконтрольному устройству, выход блока 5 формирования измеряемых импульсов подключен к первому входу блока формирования яркостных отметок, выход которого подключен ко второму входу смесителя видеосигналов, выход генератора импульсов опорной частоты подключен к первому входу устройства управления, выход которого подключен к декадному счетчику измерения размеров 2.

Недостатком известного телевизионного измерителя зрачковых реакций является S низкая точность измерения и низкое быстродействие анализа зрительных реакций, что ограничивает функциональные возможности и диапазон применения устройства.

Цель изобретения - обеспечение возможности повышения точности измерений 20 и ускорения анализа зрительных реакций.

Указанная цель достигается тем, что в телевизионный измеритель зрачковых реакций, содержащий видеоконтрольное утройство, смеситель видеосигналов, блок формирования измеряемых импульсов, формирователь селекторных импульсов, блок формирования яркостных отметок, генератор импульсов опорной частоты, устройство управления, декадный счетчик измерения размеров, причем первый выход формирователя селекторных импульсов подключен к первому входу смесителя видеосигналов, выход которого подключен к видеосигнальному устройству, выход блока формирования измеряемых импульсов подключен к первому входу блока формирования яркостных отметок, выход которого подключен ко второму входу смесителя видеосигналов, выход генератора импульсов опорной частоты подключен к первому входу устройства управления, выход которого подключен к декадному счетчику измерения размеров, введены корректор контраста, коммутатор цифровых сигналов, распределитель числа строк в знаке по вертикали, распределитель знакомест вдоль строки, знакогенератор и декадный счетчик времени, вход которого подключен ко входам формирователя селекторных импульсов и распределителя числа строк в знаке по вертикали, второй вход которого подключен ко второму входу формирователя селекторных импульсов и входу распределителя знакомест вдоль строки, выход корректора контраста подключен ко входу блока формирования измеряемых импульсов и к третьему входу смесителя видеосигналов, первый и второй входы коммутатора цифровых сигналов подключены к кодовым выходам декадного счетчика времени и декадного счетчика измерения размеров соответственно, второй выход формирователя селекторных импульсов подключен ко второму входу блока формирования яркостных отметок, один выход распределителя числа строк в знаке по вертикали подключен к третьему входу коммутатора цифровых сигналов, другой выход подключен к первому входу знакогенератора, выход которого подключен к четвертому входу смесителя видеосигналов, один выход распределителя знакомест вдоль строки подключен к четвертому входу коммутатора цифровых сигналов, другой выход подключен ко второму входу знакогенератора, второй вход устройства управления подключен к выходу декадного счетчика времени, причем выход устройства управления подключен ко входу декадного счетчика измерения размеров, выход коммутатора цифровых сигналов подключен к третьему входу знакогенератора, выход блока формирования яркостных отметок подключен к генератору импульсов опорной частоты.

При этом декадный счетчик времени содержит последовательно соединенные делитель кадровых синхроимпульсов и двоичнодесятичный счетчик.

На чертеже изображена структурная схема телевизионного измерителя зрачковых реакций.

Телевизионный измеритель зрачковых реакций содержит видеоконтрольное устройство 1, смеситель 2 видеосигналов, блок 3 формирования измеряемых импульсов, формирователь 4 селекторных импульсов, блок 5 формирователя яркостных отметок,

0 генератор 6 импульсов опорной частоты, устройство 7 управления, декадный счетчик 8 измерения размеров, причем первый выход формирователя 4 селекторных импульсов подключен к первому входу смесителя 2 видеосигналов, выход которого

5 подключен к видеоконтрольному устройству 1, выход блока 3 формирования измеряемых импульсов подключен к первому входу блока 5 формирования яркостных отметок, выход которого подключен ко втоQ рому входу смесителя 2 видеосигналов, выход генератора 6 импульсов опорной частоты подключен к первому входу устройства 7 управления, выход которого подключен к декадному счетчику 8 измерения размеров, корректор 9 контраста, коммутатор 10 цифровых сигналов, распределитель 11 числа строк в знаке по вертикали, распределитель 12 знакомест вдоль строки, знакогенератор 13 и декадный счетчик 14 времени, содержащий последовательно соединенные делитель и двоично-десятичный счетчик (не показаны), причем вход декадного счетчика 14 времени подключен ко входам формирователя 4 селекторных импульсов и распределителя числа строк в знаке по вертикали, второй вход которого подключен ко второму входу формирователя 4 селекторных импульсов и входу распределителя 12 знакомест вдоль строки, выход корректора 9 контраста подключен ко входу блока 3 формирования измеряемых импульсов и к третьему входу смесителя 2

0 видеосигналов, первый и второй входы коммутатора 10 цифровых сигналов подключены к кодовым выходам декадного счетчика 14 времени и декадного счетчика 8 измерения размеров соответственно, второй

, выход формирователя 4 селекторных импульсов подключен ко второму входу блока 5 формирования яркостных отметок, один выход распределителя 11 числа строк в знаке по вертикали подключен к третьему входу коммутатора 10 цифровых сигналов, другой выход подключен к первому входу знакогенератора 13, выход которого подключен к четвертому входу смесителя 2 видеосигналов, один выход распределителя 12 знакомест вдоль строки подключен к четвертому входу коммутатора 10 цифровых сигналов, другой выход подключен ко второму входу знакогенератора 13, второй вход устройства 7 управления подключен к выходу декадного счетчика 14 времени, причем выход устройства 7 управления подключен ко входу декадного счетчика 8 измерения размеров, выход коммутатора 10 цифровых сигналов подключен к третьему входу знакогенератора 13, выход блока 5 формирования яркостных отметок подключен к генератору 6 импульсов опорной частоты.

Телевизионный измеритель зрачковых реакций работает следующим образом.

Видеосигнал подается на вход корректора 9 контраста, в котором осуществляется больщее усиление в области темного (контрастного перепада радужной оболочки и зрачка), с выхода корректора 9 контраста видеосигнал поступает на вход смесителя 2 видеосигналов и на вход блока 3 формирования измеряемых импульсов, представляющего собой компаратор, где производится нормирование по амплитуде сигнала от изображения зрачка, измеряемые импульсы с выхода блока 3 поступают на вход блока 5 формирования яркостных отметок, представляющего собой элемент И, на его вход поступают стробирующие импульсы с выхода формирователя 4 селекторных импульсов. Стробирующие импульсы по местоположению и размеру охватывают участок изображения, в пределах которого производится измерение площади зрачка. На входы формирователя 4 селекторных импульсов одновременно поступают кадровые и строчные синхроимпульсы соответственно, при этом формирователь 4 вырабатывает четыре последовательных импульса (в каждом полукадре) по вертикали. Регулируя длительность первого импульса, изменяют положение строба по вертикали, длительность второго импульса не регулируется и равна двум строкам (128 мкс). Регулируя длительность третьего импульса, можно изменять размер строба по вертикали, длительность четвертого импульса не регулируется и равна двум строкам. Аналогично формирователь 4 селекторных импульсов вырабатывает четыре последовательных импульса вдоль строки. Регулируя длительности первого и третьего импульсов, можно изменять положение строба и его размер вдоль строки, соответственrto, длительность второго и четвертого импульсов равна 250 не. Путем обычного логического умножения на элементах И третьего по вертикали и второго, четвертого вдоль строки импульсов, третьего вдоль строки и второго, четвертого по вертикали импульсов, а затем логическим сложением полученных сигналов через схему ИЛИ формируется последовательность импульсов, которые с выхода формирователя 4 поступают на вход смесителя 2, а с его выхода поступают на видеоконтрольное устройство 1 на экране которого воспроизводится светлая рамка-прямоугольник, положение и размер которой можно регулировать в пределах всего растра. Логическим умно.«ением в формирователе 4 третьего по вертикали и третьего по горизонтали (вдоль строки) импульсов формируются стробирующие импульсы, соответствующие по временному положению внутреннему полю рамки, которые с выхода формирователя 4 поступают на вход блока 5 формирования яркостных отметок. Сформированные импульсы подсвета, представляющие собой негативное изображение зрачка, с выхода блока 5 поступают на вход генератора 6 импульсов опорной частоты и на вход смесителя 2. Таким образом, на изображение зрачка на экране видеоконтрольного уст5 ройства 1 устанавливается рамка, размеры которой выставляются примерно по границам радужной оболочки в пределах глазного яблока. В блоке 3 регулируется порог срабатывания компаратора так, чтобы на экране видеоконтрольного устройства 1 0 внутри установленной рамки появились импульсы подсвета негативного изображения зрачка. При этом импульс.ы подсвета, поступающие на вход генератора 6 импульсов опорной частоты, запускают его , так, что фаза начала колебаннй генератора 6 и передний фронт импульса подсвета в каждой строке на участке изображения зрачка совпадают на уровне 0,5 амплитуды. С выхода генератора 6 на вход устройства 7 управления поступают импульсы 0 опорной (кварциованной) частоты (частота равна 16 МГц, нестабильность порядка 10), на вход устройства 7 управления с выхода декадного счетчика 14 времени поступает импульс, длительность которого соответствует выбранному числу кадров из5 мерения. Устройство 7 управления представляет собой формирователь импульса сброса и делитель импульсов опорной частоты, имеющий кратность деления, равную с делителем частоты в декадном счетчике 14 времени, в котором осуществляется

0 деление кадровых синхроимпульсов до получения импульсов с периодом следования 1с и отсчета их для измерения реакции зрачка в выбранном интервале времени. При этом с выхода устройства 7 управления на 5 вход декадного счетчика 8 поступают импульсы опорной частоты с соответствующего выхода делителя устройства 7 управления в зависимости от числа кадров измерены или напрямую в случае измерения в одном полукадре, а также импульсы на установочные входы декадного счетчика 8 для сброса результатов измерения после отображения их на экране видеоконтрольного устройства 1, причем сброс может осуществляться автоматически или только после иажатия кнопки СБРОС (не показана), при этом результаты могут быть записаны на видеомагнитофон при подключении его на выход смесителя 2. На вход коммутатора 10 цифровых сигналов, представляющего собой группу элементов И (их выходы объединены через четыре элемента ИЛИ, на выходе которых появляются соответствующие значения разрядов 1-2-4-8 параллельного двоично-десятичного кода), с выхода декадного счетчика 14 времени и на вход коммутатора 10 цифровых сигналов с выхода декадного счетчика 8 измерения размеров поступает параллельный двоично-десятичный щестиразрядный код 1-2-4-8, при этом на вход коммутатора 10 цифровых сигналов поступает стробирующий импульс, определяющий местоположение в верхней части растра информации текущего времени или выбранного числа кадров измерения, а в нижней части растра - результатов измерения реакции зрачка (его площади). На вход коммутатора 10 цифровых сигналов поступают импульсы опроса кодовых выходов каждой декадной группы 1-2-4-8 счетчиков 14 и 8 в соответствующей очередности вдоль строки, при этом на выходе коммутатора 10 цифровых сигналов вырабатывается параллельный двоично-десятичный код 1-2-4-8, который поступает на вход знакогенератора 13, представляющего собой преобразователь двоично-десятичного кода 1-2-4-8- в семисегментный код отображаемого на телевизионном экране знака, причем сигнал каждого сегмента, поступает на соответствующий элемент И, куда поступают на соответствующие сигналы (определенное число строк) через вход знакогенератора 13, с выхода распределителя 11 числа строк в знаке по вертикали, каждый сигнал - на определенный номер сегмента по вертикали, и через вход знакогенератора 13 с выхода распределителя 12 знакомест вдоль строки поступают импульсы определенной длительности на соответствующий номер сегмента вдоль строки. Сформированные таким образом сигналы всех семи сегментов через элемент ИЛИ поступают на вход знакогенератора 13, в котором вырабатывается последовательность сигналов, представляющих собой пространственное изображение знака, которые поступают на вход смесителя 2 видеосигналов. На входы распределителя 11 числа строк в знаке по вертикали, представляющего собой двоичный счетчик и дешифратор, поступают кадровые и строчные синхроимпульсы соответственно, при этом выход одного дещифратора (элемента И), определяющего верхнюю и нижнюю части растра, подключен на выход распределителя 11, а сигналы с выходов пяти элементов И, каждый из которых определяет число строк в знаке по вертикали, поступают через выход распределителя 11 на вход знакогенератора 13. На вход распределителя 12 знакомест вдоль строки, представляющего собой стробируе8

мыи строчными синхроимпульсами генератор, импульсы которого поступают на вход счетчика, к выходу которого подключен дещифратор, где формируются импульсы опроса кодовых выходов декадных счетчиков 14 и 8, поступающие на выход распределителя 12, а также импульсы длительностью в один период и полпернода следования импульсов стробируемого генератора в распределителе 12, поступающие через его выход на вход знакогенератора 13

для формирования соответствующего сегмента знака вдоль строки. Телевизионный измеритель зрачковых реакций работает от полного видеосигнала и содержит селектор кадровых и строчных синхроимпульсов

и автономный стабилизированный источник питания на -f5 н 4-12В (не показаны).

Телевизионный измеритель зрачковых реакций обеспечивает возможность повыщения точности измерений и ускорения анализа зрительных реакций. Применение фазирования работы генератора опорной частоты импульсами подсвета, получаемыми нормированием сигнала от изображения зрачка, позволяет повысить точность измерений. Использование делителя частоты кадровых синхроимпульсов в декадном счетчике времени для отсчета числа кадров измерения и формирование соответствующего этой длительности импульса, который подается на устройство управления, а также

0 построение устройства управления на делителе импульсов опорной частоты, имеющем равную кратность с делителем кадровых синхроимпульсов в декадном счетчике времени, позволяет усреднять результаты измерений в выбранном числе кадров п,

5 что также повьпиает точность измерений в ПТ раз без усложнения телевизионного измерителя зрачковых реакций. Применение корректора контраста позволяет расщирить диапазон получения нормированного видеосигнала в области темного на фоне радужной оболочки (с учетом нижнего порога, ограниченного щумами) и улучщить наблюдение его, при этом подачей импульсов подсвета, получаемых нормированием сигнала от изображения зрачка, на запуск генератора импульсов опорной частоты и на вход видеоконтрольного устройства через смеситель позволяет обеспечить контроль за нормированием видеосигнала всей площади изображения зрачка при начальной настройке, что исключает ощибки в измерениях, обусловленных искажением видеосигнала изображения зрачка из-за бликов. Небольщие смещения в пределах поля рамки положения изображения зрачка вследствие движения головы пациента практически не влияют на результаты измерений, все это позволяет с высокой точностью и достоверно определять воздействие различных факторов в анестезиологии по реакции зрачка с помощью предлагаемого прибора. Применение коммутатора цифровых сигналов распределителя числа строк в знаке по вертикали, распределителя знакомест вдоль строки и знакогенератора позволяет одновременно на телевизионном экране наблюдать анализируемый объект, текущее время от начала измерения и сам результат, что обеспечивает быстроту и удобство в проведении измерений, а также позволяет записывать результаты на видеомагнитофон, что значительно расширяет функциональные возможности и диапазон применения телевизионного измерителя зрачковых реакций. Формула изобретения 1. Телевизионный измеритель зрачковых реакций, содержащий видеоконтрольное устройство, смеситель видеосигналов, блок формирования измеряемых импульсов, формирователь селекторных импульсов, блок формирования яркостных отметок, генератор импульсов опорной частоты, устройство управления, декадный счетчик измерения размеров, причем первый выход формирователя селекторных импульсов подключен к первому входу смесителя видеосигналов, выход которого подключен к видеоконтрольному устройству, выход блока формирования измеряемых импульсов подключен к первому входу блока формирования яркостных отметок, выход которого подключен ко второму входу смесителя видеосигналов, выход генератора импульсов опорной частоты подключен к первому входу устройства управления, выход которого подключен к декадному счетчику измерения размеров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и ускорення анализа зрительных реакций, в него введены корректор контраста, коммутатор цифровых сигналов, распределитель числа строк в знаке по вертикали, распределитель знакомест вдоль строки, знакогенератор и декадный счетчик времени, вход которого подключен ко входам формирователя селекторных импульсов и распределителя числа строк в знаке по вертикали, второй вход которого подключен ко второму входу формирователя селекторных импульсов и входу распределителя знакомест вдоль строки, выход корректора контраста подключен ко входу блока формирования измеряемых импульсов и к третьему входу смесителя видеосигналов, первый и второй входы коммутатора цифровых сигналов подключены к кодовым выходам декадного счетчика времени и декадного счетчика измерения размеров соответственно, второй выход формирователя селекторных импульсов подключен ко второму входу блока формирования яркостных отметок, один выход распределителя числа строк в знаке по вертикали подключен к третьему входу коммутатора цифровых сигналов, другой выход подключен к первому входу знакогенератора, выход которого подключен к четвертому входу смесителя видеосигналов, один выход распределителя знакомест вдоль строки подключен к четвертому входу коммутатора цифррвых сигналов, другой выход подключен ко второму входу знакогенератора, второй вход устройства управления подключен к выходу декадного счетчика времени, причем выход устройства управления подключен ко входу декадного счетчика измерения размеров, выход коммутатора цифровых сигналов подключен к третьему входу знакогенератора, выход блока формирования яркостных отметок подключен к генератору импульсов опорной частоты. 2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что декадный счетчик времени содержит последовательно соединенные делитель кадровых синхроимпульсов и двоично-десятичный счетчик. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 321244, кл. А 61 В 3/10, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 202434, кл. А 61 В 3/10, 1965 (проотип).