Устройство для ввода и вывода полутоновых изображений Советский патент 1982 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств ввода и вывода полутоновых изображений.

Известно устройство для ввода и вывода изображений, содержащее электроннолучевую трубку, блок подсвета, цифроаналоговые преобразователи , объектив, полупрозрачное зеркало и фотоэлектронные умножители 1}..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство ввода и вывода полутоновых изображений, содержащее блок управления, блок развертки луча, электроннолучевая трубка, аиалогоцифровой преобразовательг два.накопителя аналоговых сигналов, геиератор импульсов, блок подсвета, первый блок сравнения, полупрозрачное зеркало, два фотоэлектронных умножителя 2.

. Основной недостаток известных устройств - сравнительно низкое качество (точность) ввода и вывода полутоновых изображений из-за изменения коэффициента усиления фотоэлектронного умножителя.

Цель изобретения - повьваение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода и вьшода полутоновых изображений, содержащее блок управления, соединенный с блоком развертки луча, аналогоцифровым преобразователем, первым и вторым накопителями аналоговых сиг10налов, цифроаналоговым преобразователем и генератором импульсов, блок подсвета, первый вход кбторого соединен с генератором импульсов, |1- второй вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, третий с выходом первого блока сравнения, один вход которого подключен к выходу первого накопителя аналоговых сигналов, один выход блока подсвета

20 соединен с модулятором электроннолучевой трубки, которая оптически связана через полупрозрачное зеркало и носитель изображения с первым фотоэлектронным умножителем, причем полупрозрачное зеркало оптически связано с вторым фотоэлектронным умножителем, блок развертки луча подключен к отклоняющей системе электроннолучевой трубки, введены первый

30 и второй источники света, первый и второй коммутаторы, третий, четвертый и пятый накопители аналоговых сигналов, второйблок сравнения и усилитель постоянного тока, причем первый источник света подключен к другому выходу блока подсвета и оптк ески связан с первым фотоэлектронным умножителем, один вход первого коммутатора соединен с третьим выходом блока управления и одним входом второго коммутатора, одни из входов третьего и четвертого накопителей аналоговых сигналов соедине соответственно с одними из выходов первого и второго коммутаторов, дру гие входы - с четвертым выходом бло ка управления, одни из выходов третьего и четвертого накопителей аналоговых сигналов подключены соот ветственно к одним из входов блоков сравнения, выход второго блока сра нения соединен с третьим входом.уси лителя постоянного тока, второй источник света подключен к одному из выходов усилителя постоянного тока оптически связан с другим входом . второго фотоэлектронного умножителя выход которого соединен с другим входом второго коммутатора/ выходы которого подключены ко входу второг накопителя аналоговых сигналов,один вход пятого накопителя аналоговых сигналов соединен с другим выходом усилителя постоянного тока, другой Вход - с четвертым выходом блока управления, а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя. На чертеже приведена блок-схема устройства ввода и вывода полутоновых изображений. Устройство содержит блок 1 управ ления, блок 2 развертки луча, элект роннолучевую трубку 3, генератор 4 импульсов, блок 5 подсвета , цифроаналоговый преобразователь, источ ник 7 и 8 света, полупрозрачное зеркало 9, фотоэлектронные умножители Ю и ц, носитель 12 изображения, коммутаторы 13 и 14, накопители i5-19 аналоговых сигналов, блоки 20 и 21 сравнения, носитель 22 постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь 23. Устройство работает; следующим образом. При выводе изображения по команде из ЭВМ в устройство выдаются: на блок 2 развертки луча - коды положения луча; электроннолучевой трубки 3 - коды диаметра луча, на цифроаналоговый преобразователь 6 коды яркости луча. По сигналам блока 1 управления накопители аналого вого сигнала приводятся в исходное состояние. Затем блок 1 управления выдает управляющий сигнал на генера тор 4 импульсов, по переднему фронту которого блок 5 подсвета выраба, тывает импульс тока, пропорциональный коду яркости луча В. Этот ток, поступая на управляемый источник 7 света, формирует на его выходе световой поток Ф d-)B, где cL-i - постоянный коэффициент. Фотоэлектронный умножитель 10 преобразует зтот поток в импульс тока, который по сигналу из блока 1 управления направляется с помощью коммутатора 13 сигнала в накопитель 16 аналогового сигнала, где из него формируется нарастающее напряжение U(t). Время накопления сигнала определяется длительностью импульса генератора 4 стабильных импульсов. По заднему фронту этого импульса блок 5 подсвета отключает импульс тока от управляемого источника 7 света. К этому времени в накопителе 16 аналогового сигнала напряжение U(t) достигнет уровня и , где С постоянный коэффициент; К - коэффициент усиления фотоэлектронного умножителя 10. По окончании импульса генератора 4 импульсов блок 5 подсвета вырабатывает напряжение, пропорциональное коду яркости луча, которое поступает на модулятор ранее запертой отрицательным смещением электроннолучевой трубки 3 и отпирает ее. На выходе трубки формируется световой поток Ф(,(В,3), величина которого зависит от .кода яркости В и коэффициента световой отдачи люминофора . Часть светового потока ответвляется полупрозрачным зеркалом 9 на фотоэлектронный умножитель 10 и преобразуется в ток, ко.торый по сигналу блока 1 управления коммутатором 13 направляется в накопитель 15 аналогового сигнала, где преобразуется в линейно-нарастающее .напряжение Uq(t) С.ф g(B, 3), где Crj,- постоянный коэффициент. По достижении напряжением ) уровня U-1 блок 20 сравнения выдает на блок 5. подсвета импульс, по которому блок 5 подсвета возвращается в исходное состояние и электроннолучевая трубка запирается. К моменту сравнения tg напряжение Ufj(t) достигает уровня UQ Cf -K -Фр{Вг )х Xtg. Тогда dL- -1 О СоФоСВ,) Экспозиция Светового пятна (B,r)-to где С и - постоянный коэффициент. Таким образом, на экспозицию светового пятна не влияет ни коэффициент светоотдачи люминофора f , ни нестабильность коэффициента усиления фотоэлектронного умножителя 10 во всем диапазоне кодов яркости.Экспозиция при этом определяется только значением кода яркости В. Этим дост гается высокая точность в режиме вы вода изображений. В режиме ввода изображений источ ник 7 света и электроннолучевая тру ка 3 засвечиваются токами, соответствующими максимальному коду яркости В,, поступающему из блока 1 управления. Устройство работает следующим образом. Часть светового потока o(Bff,) проходит через полупрозрачное зерка ло 9, носитель изображения.12 к фотоэлектронному умножителю i1 и преобразуется в ток, который по сигнал из блока 1 управления коммутатором 14 аналогового сигнала направляется в накопитель аналогового сигнала 18 где он преобразуется в линейно-нарастающее напряжение Uj(t), достига щее за время свечения электроннолуч вой трубки 3 tg уровня Uoi C4-Н-)Ь-К где С - постоянный коэффициент; Kq - коэффициент усиления фотоэлектронного умножителя 11 (Ь - коэффициент пропускания. носителя 12 изображения. Это напряжение запоминается и преобразуется в-ток усилителем 22 постоянного тока. Этот ток поступает по команде блока 1 управления после окончания импульса подсвета электро нолучевой трубки 3 в накопитель ана логового сигнала 19 и управляемый источник 8 света. Последний вырабатывает световой поток Фа d.ix li- KQ,, где dij - постоянный коэффициент. Световой поток преобразуется фотоэлектронным умножителем 11 в то который по сигналу блока 1 управления коммутатором 14 направляется в накопитель 17 аналогового сигнала где из него формируется линейнонарастающее напряжение U4(t) Ср-р)- K.t, . где Cj - постоянный коэффициент. Напряжение 1Ц и V (t) поступает на блок 21 сравнения. Момент их сравнения t определяетсяt, |, Kq. где С fj р Н - постоянный коэффици 5 ент. В течение этого времени в накопителе 19 аналогового сигнала формируется линейно-нарастающее напряжение Ug(t), достигающее уровня Ug , C-,-|i. где С , - постоянный коэффидиент. Напряжение Ug поступает в аналогоцифровой преобразователь 23, кодиру ется и выдается через блок J управления в ЭВМ. Как видим, кодируемое .напряжение Ug не зависит от нестабильности коэффициента усиления KQ фотоэлектронного умножителя 11, а определяется только коэффициентом пропускания (i носителя изображения 12. Формула изобретения Устройство для ввода и вьгаода полутоновых изображений, содержащее блок управления, соединенный с блоком развертки луча, аналогоцифровым преобразователем, первым и вторым накопителями аналоговых сигналов, цифроаналоговым преобразователем и генератором импульсов, блок подсвета, первый вход которого соединен с генератором импульсов, второй вход с выходом цифроаналогового преобразователя, третий вход - с выходом первого блока сравнения, один вход которого подключен к выходу первого накопителя аналоговых сигналов , один выход блока подсвета соединен с модулятором электроннолучевой трубки (ЭЛТ), которая оптически связана через полупрозрачное зеркало и носитель изображения с первым фотоэлектронньил умножителем, полупрозрачное зеркало оптически связано с вторымфотоэлектронным умножителем, блок развертки луча подключен к отклоняющей системе ЭЛТ, отличающееся тем, что, с целью- повышения точности устройства, оно содержит первый и второй источники света, первый и второй коммутаторы, третий, четвертый и пятый накопители ангшоговых сигналов, второй блок сравнения и усилитель постоянного тока, причем первый источник света подключен к другому выходу блока подсвета и оптически связан с первым фотоэлектронным умножителем, один вход первого коммутатора соединен с третьим выходом блока управления и одним входом второго коммутатора, одни из вьссодов третьего и четвертого накопителей аналоговых сигналов соединены соответственно с одними из выходов первого и Второго коммутаторов , другие входы - с четвертым выходом блока управления, одни из выходов третьего и четвертого накопителей аналоговых сигналов подключены соответственно к одним из входов блоков сравнения, выход второго блока сравнения соединен с третьим входом усилителя постоянного тока, второй Источник света подключен к одному из выходов усилителя постоянного тока и оптически связан с другим входом второго фотоэлектронного умножителя, выход которого соединен с другим входом второго коммутатора выходы которого подключены к входу