SU1096668A1 - Устройство дл измерени оптической плотности изображени - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее коллиматор, оптически св занный с источником монохроматического излучени  и с первым светоделительным элементом, распределитель импульсов, соединенный с одним входом первого формировател  сигналов , другие входы которого подключены к сумматору и к коммутатору, с входами блоков сканировани  и сравнени , выходы которого подключены к коммутатору, усилитель, соединенный с фотоэлектрическим преобразователем, первый фокусирующий элемент, оптически св занный с вторым фокусирукндим элементом, отличающеес  тем, что, с цепью повышени  точности устройства , оно содержит первый модул тор оптически св занный с первым светодительным и фокусирукнцим элементами , второй формирователь сигналов, входы которого соединейы с усилителем и с распределителем импульсов, а выходы подключены к сумматору, к блоку, сравнени  и к первому формирователю сигналов, выход которого  в- л етс  выходом устройства, и последовательно оптически св занные первый отражательный элемент, вход которого оптически св зан с первым светоделительным элементом, второй модул тор , подключенный к распределителю импульсов, второй отражательный элемент и второй светоделительный элемент, оптически св занный с вторым фокусирующим элементом и с фотоэлектрическим преобразователем. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, второй формирователь сигналов содержит перV вый элемент ИЛИ, входы которого  вл ютс  первьм и вторым входами формировател , а выход соединен с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен к элементу сравнени , один вход которого  вл етс  третьим входом формировател , а другой соединен с генератором пилообразного напр жени , первый элесо мент. И, входы которого подключены к а генератору импульсов и к единичному О5 выходу первого триггера, а выход О) соединен с одним входом второго и оо третьего элементов И, другой вход которых подключен к выходам второго и третьего триггеров соответственно , входы которых  вл ютс  входами формировател , четвертый триггер, входы которого соединены с выходами первого элемента ИЛИ и элемента сравнени , а выход подключен к ключу , соединенному с входом генератора, пилообразного напр жени , п тый триггер, входы которого подключены к выходам элемента сравнени  и второго элемента ИЛИ, а выход соединен

Description

с одним входом четвертого и п того элементов И, другие входы которых подключены к генератору импульсов и к единичным выходам второго и трет1г его триггеров соответственно, а выходы соединены с входами второго

элемента ИЛИ и элемента задержки, подключенного к вьсходу п того элемента Ник одному входу третьего элемента ИЛИ, другой вход которого  вл етс  четвертым входом формировател .

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в част ности к устройствам дл  считывани  графической информации, и может быть использовано при цифровой обработке изображени . Известно устройство дл  измерени  оптической плотности изображени  содержащее блок проецировани  изображени , оптически св занный с фотоэлектронными умножител ми, выходы которых подключены к усилителю и инвертору соответственно, распределитель импульсов, блок сравнени , коммутатор и логический, блок С 1 3Недостаток устройства состоит в недостаточно высоком быстродействии Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство, содержащее блок проецировани  изображени , оптически св занный с фотоэлектронными умножител ми, вькоды которых подключены к входам соответствукчцих усилителей , инвертор, соединенный с выходом одного усилител , распределитель импульсов, подключенный к блоку проецирований изображени  и к одному входу блока сравнени , выходы которого соединены с коммутатором , сумматор, входы которого соединены с инвертором, с соответствующим усилителем и с распределителем импульсов, а выход подключен к другому входу блока сравнени , и формирователь признаков oTC4ef ов, входы которого соединены с коммутатором и с сумматором, а выход  вл етс  выходом устройства С 2 3. Недостаток известного устройства состоит в недостаточно высокой точности измерени  оптической плотности изображени , вызванной наличием двух оптоэлектронных каналов, нестабильностью чувствительности фотоэлектронных умножителей и коэффициентов усилени  усилителей в этих каналах, темновым током фотоэлектронных умножителей . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  оптической плотности за счет использовани  общего тракта усилени  видеосигнала дл  измерительного и опорного светового потока. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее коллиматор, оптически св занный с источником монохроматического излучени  и с первым светоделительным элементом, распределитель импульсов, соединенный с одним входом первого формировател  сигналов, другие входы которого подключены к сумматору и к коммутатору, с входами блоков сканировани  и сравнени , выходы которого подключены к коммутатору , усилитель, соединенный с фотоэлектрическим преобразователем, первый фокусирующий элемент, оптически св занный с вторым фокусирующим элементом , содержит первый модул тор, оптически св занный с первыми светоделительным и фокусирующим элементами , второй формирователь сигналов, входы которого соединены с усилителем и с распределителем импульсов, а выходы подключены к сумматору, к блоку сравнени  и к первому формирователю сигналов, выход которого  вл етс  выходом устройства,и последовательно оптически св занные первый отражательный элемент вход которого оптически св зан с первым светоделительным элементном, второй модул тор, подключенный к распределителю импульсов , второй отражательный элемент и второй светоделительный элемент, оптически св занньй с вторым фокусирую щим элементом и с фотоэлектрическим преобразователем. Кроме того, второй формирователь сигналов содержит первый элемент Ш1И входы которого  вл ютс  первьп и вторым входами формировател , а выход соединен с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен к элементу сравнени , оди вход которого  вл етс  третьим входом формировател , а другой соединен с генератором пилообразного напр жени , первый элемент И, входы которого подключены к генератору импульсов и к единичному выходу пер вого триггера, а выход соединен с одним входом второго и третьего эле ментов И,другой вход которых подключен к выходам второго и третьег триггеров соответственно, входы которых  вл ютс  входами формировател , четвертый триггер, входы ко торого соединены с вькодами первого элемента ИЛИ и элемента сравнени , а выход подключен к ключу, соеди- . ненному с входом генератора пилообразного напр жени , п тый триггер, входы которого подключены к выходам элемента сравнени  и второго элемента ИЛИ, а выход соединен с одним входом четвертого и п того элементов И, другие входы которых подключены к генератору импульсов и к еди ничным выходам второго и третьего триггеров соответственно, а выходы соединены с входами второго элемент ИЛИ и элемента задержки, подключенного к выходу п того элемента И и кодному входу третьего элемента ИЛИ, другой вход которого  вл етс  четвертым входом формировател . На фиг. 1 представлена блок-схем устройства дл  измерени  оптической гшотности изображени ; на фиг. 2 структурно-функциональна  схема бло сравнени i на фиг. 3 - то же, второго формировател  сигналов. Устройство включает источник 1 монохроматического излучени ,коллиматор 2, первый светоделительный элемент 3, первый 4 и второй 5 фокусирующий элементы, носитель 6 информации, фотоэлектрический преоб разователь 7, блок 8 сканировани , усилитель 9, распределитель 10 импульсов, сумматор 11, блок 12 сравнени , коммутатор 13, первый 14 формирователь сигналов с выходом 15, второй светоделительный элемент 16, первый 17 и второй 18 отражательные элементы (зеркала) первьй 19 и второй 20 модул торы и второй формирователь 21 сигналов, предназначенный дл  формировани  сигналов знака суммировани . При этом блок 12 сравнени  содержит регистры 22, 27, 34, счетчики 24, 31, 36,группы 23, 25, 30, 35 элементов И, триггеры 32, 37, элемент 28 задержки, элемент ИЛИ 29, элемент И 33, 38, 39 и 40, а второйформирователь 21 сигналов содержит первый элемент ИЛИ 41,Первый 42, второй 43, третий 44 и четвертый 45 триггеры, первый элемент И 46, генератор 47 импульсов,, второй 48 и третий 49 элементы И, ключ 50, генератор 51 пилообразного напр жени , элемент 52 сравнени , п тый триггер 53, четвертый 54 и п тый 55 элементы И, второй элемент И 56, элемент 57 задержки и третий эле- :; мент И 58. Устройство работает следующим образом . Перед началом работы оператор производит начальную установку устройства , подава  сигнал начальной установки с выхода а распределител  10 импульсов и устанавлива  триггеры, регистры и счетчики блоков 12, 14, 21 в нулевое состо ние. Сигнал начальной установки поступает на первый вход 01 формировател  21 и далее через элемент ИЛИ 58 - на п тый выход V формировател  21. С п того выхода о( формировател  сигнал начальной установки поступает на нулевой установочный вход сумматора 11, производ  его установку в нулевое состо ние. Б блоке 12 оператор устанавливает в регистре 22 код оптической плотности первого сравниваемого числа, в регистр 27 - обратный код пол  допуска сравниваемых чисел, а в регистр 34 заданный код числа. Аналогичный код оптической плотности первого сравниваемого числа оператор устанавливает в одном регистров формировател  14, а в другой регистр оператор устанавливает код признака разделимости считываемых элементов полутонового изображени  с определенным кодом оптической плотности. 51 При помощи распределител  10 оператор задает определенный таг просмотра строк изображени  и шаг квантовани  внутри строк считывани  оптико-механической плотностной развертки . При этом блок 8 под воздейст вием управл ющих сигналов с выходов 5 и в распределител  10 осуществл ет развертку изображени  с помощью щагового привода с в двух взаимно перпендикул рных направлени  х пр моугольным растром с использованием пр мого и обратного хода дл  считываний элемента полутонового изображени . Световой поток источника 1 чере коллиматор 2 поступает на первый светоделитель, с помощью которого раздел етс  на две составл ющие; поток Ф измерительной ветви, которьй используетс  дл  освещени  но сител  6 изображени , и поток фопорной ветви. Дл  пооче1 едного прерьюани  потоков Ф, Ф2 используютс  модул торы 19 и 20. При посту лении сигнала с выхода распределител  10 на управл ющий вход первого модул тора 19 световой поток измерительной ветви Ф с помощью первого фокусирующего элемента 4 фоку- сируетс  на поверхности носител  6 изображени . Поток Ф.,,прошедший через фотометрируемый элемент носител  6 изображени , поступает через вторые фокусирующие элемент 5 и светоделительный элемент 16 на фо тоэлектрический преобразователь 7. Поток Ф опорной ветви, отража  сь от первого зеркала 17, поступае на второй модул тор 20. При поступлении сигнала с распределител  10 на управл ющий вход второго модул тора 20, световой поток опорной ветви Ф2 поступает на второе зеркало 18, отража сь от которого попада ет на BTopoTi светоделительный элемент 16 и далее фотоэлектрический преобразователь 7, с выхода которого сигнал поступает на вход логариф мического усилител  9, откуда подаетс  на вход элемента 52 сравнени  формировател  21. Сигнал с вьЬсода распределител  10 поступает на вход формировател  21 и далее на нулевой и единичные установочные входы триггеров Д4 и 4 а через элемент ИЛИ 41 - на единичные установочные входы триггеров 42 и 45, производ  их установку в соответствующие состо ни . Сигнал высокого уровн  триггера 4.2 разрешает прохождение счетных импульсов с генератора 47 на выход элемента И 46. Счетные импульсы с выхода элемента И 46 поступают на первый вход элемента И 48, на второй вход которого поступает сигнал высокого уровн  с пр мого выхода триггера 43, разреша  их прохождение через элемент И 48 на вычитающий выход формировател  21. Прохождение счетных импульсов через элемент 49 И запрещено наличием сигнала низкого уровн  с пр мого выхода триггера 44, установленного в нулевое состо ние. Сигнал высокого уровн  триггера 45 закрывает ключ 50 и запускает генератор 51 пилообразного напр жени  . Сигнал с выхода генератора 51 поступает на первый вход элемента 52 сравнени . В момент равенства сигнала с выхода логарифмического усилител  9 с текущим значением пилообразного напр жени , на выходе элемента 52 формируетс  сигнал, устанавливающий триггер 42 в нулевое состо ние. Сигнал низкого уровн  с пр мого выхода триггера 42 запрещает дальнейшее прохождение импульсов с выхода генератора 47. Сигнал с выхода элемента 52 сравнени  поступает на нулевой установочный вход триггера 45, производ  его установку в исг.одное состо ние и на единичный установочный вход триггера 53, производ  его установку в единичное состо ние. Сигнал высокого уровн , поступающий с выхода триггера 53 на один из входов элемента И 54, на другие входы которого поступают сигналы с генератора 47 и сигнал высокого уровн  с пр мого выхода триггера 43, разрешает прохождение сигнала на выход формировател  21. Сигнал с выхода элемента И 54 поступает через элемент ИЛИ 56 на нулевой вход триггера 53, перевод  его в исходное состо ние, что преп тствует дальнейшему прохождению импульсов с генератора 47 на выход формировател  21. Сигнал с выхода распределител  10 импульсов поступает также на другой вход формировател  21 и далее| на единичный и нулевой входы третье71 го и второго триггеров ДА и 43 а через элемент ИЛИ 41 - на единичные установочные входы триггеров 42 и 45, производ т их установку в соответствующие состо ни . Сигнал высокого уровн  с вь1хода триггера 42 разрешает прохождение счетных импульсов с генератора 47 через элемент И 46 на первые входы элементов И 48 и И 49. Сигнал высокого уровн  с выхода триггера 44 разрешает прохождение счетных импульсов через элемент И 49 на суммирующий выход формировател  21, а сигнал низкого уровн  с пр мого выхода триггера 43 запрещает прохождение импульсов через элемент И 48 на вычитающий выход формировател  21. Сигнал высокого уровн  с пр мого выхода триггера 45 закрывает ключ 50 и запускает генератор 51. Сигнал с выхода генератора 51 пилообразного напр жени  поступает на первый вход элемента ,52 сравнени . В момент равенства сигнала с выхода усилител  9 (опорной ветви) и текущим значением пилообразного напр жени  на выходе элемента 52 сравнени  формируетс  сигнал, устанавливающий триггер 42 в нулевое . состо ние. Сигнал низкого уровн  с пр мого выхода триггера 42 запрещает даль- нейшее прохождение импульсов с выхода генератора 47 на суммирующий выход формировател  21. Сигнал с выхода элемента 52 сравнени  поступает на установочный вход триггера 45, производ  его установку в исход ное состо ние, и на единичный вход триггера 53, производ  его установку в единичное состо ние. Сигнал высокого уровн , поступающий с выхода триггера 53 на один из входо элемента И 55, на другие входы которого поступают сигналы с генерато ра 47 и сигнал высокого уровн  с пр мого выхода триггера 44, разрешает прохозвдение сигнала на выход формировател  21. Прохождение сигнала на выход формировател  21 через эл мент И 54 запрещаетс  сигналом низ го Уровн  с пр мого выхода триггера 43, установленного в нулевое состо  ние. Сигнал с выхода элемента И 55 поступает через элемент ИЛИ 56 на установочный вход триггера 53, пере вод  его в исходное состо ние, что преп тствует дальнейшему прохождению импульсов с генетатора 47 на выход формировател  21. Сигнал с выхода элемента И 55 поступает также через элемент 57 задержки на второй вход элемента ИЛИ 58 и далее на выход формировател  21. На этом цикл работы формировател  21 заканчиваетс . В сумматоре 11 происходит формирование кода оптической плотности считываемого элемента полутонового изображени  следующим образом. Сигнал начальной установки с выхода формировател  21 поступает на нулевой вход сумматора, производ  его установку в нулевое состо ние. Перва  импульсна  последовательность поступает с выхода формировател  21 на вычитающий вход сумма.тора 11 . Втора  импульсна  -последовательность (опорной ветви) поступает с выхода формировател  на суммирующий вход сумматора 11. В результате прохожде-. ни  указанных последовательностей импульсов на выходе сумматора 11 формируетс  код оптической плотности считываемого элемента полутонового изображени  пропорциональной разности напр жени  снимаемых с усилител  9 дл  опорной и измерительных ветвей. Обнуление сумматора 11 дл  приема последующих последовательностей импульсов считываемого элемента полутонового изображени  осуществл етс  сигналом с выхода формировател  21 . В блоке 12 происходит сравнение параллельного кода оптической плотности , предварительно установленного оператором, с унитарным кодом оптической плотности считываемого элемента полутонового изображени . Процесс сравнени  происходит следующим образом. Сигналом с распределител  10 происходит перезапись кода, предварительно установленного оператором в регистре 22, через группу 23 элементов И в счетчик 24, а также перезапись обратного кода из регистра 34 в счетчик 36 анализа через группу 35 элементов И (фиг. 2). Затем на счетный вход счетчика 24 поступает последовательность П импульсов измерительной ветви с формировател  21. В момент окончани  этой последовательности и с формировател  21 поступает сигнал,перезаписывающий содержимое счетчика 24 через группу 25 элементов И в сумматор 26.

В сумматоре 26 происходит суммирование обратного кода с содержимы счетчика 24. В момент поступлени  сигнала с распределител  10 импульсов обратный код полученной суммы через группу 30 элементов И поступает на информационные входы счетчика 31, на счетный вход которого поступает последовательность П, импульсов опорной ветви с формировател  21. Последовательность П импульсов опорной ветви поступает также и на второй вход элемента И 33. Если в процессе сравнени  происходит переполнение счетчика 31 то остаток импульсной последовательности П- поступает через элемент И 33 на счетный вход счетчика 36Jпереполнение которого указывает что сравниваемые числа превышают заданное поле допуска. Результат сравнени  получают в момент окончани  контролируемой последовательности П импульсов - момент поступлени  сигнал Стоп с выхода Ц формировател  21 знака суммировани . Сигналы результата сравнени  поступают на входы коммутатора 13. Коймутаци  этих сигналов осуществл етс  оператором с помощью коммутатора 13, выполненного, например , в виде двухплатного галет . кого переключател . Сигналы с выходов коммутатора 13 поступают на входы формировател  14, на один из входов которого поступает с выхода сумматора 11 код оптической плотности считываемого элемента полутонового изображени .

При установке переключател  в пложение Г на вход формировател  14признакой otc4eTOB поступает сигнал Меньше, осуществл гаций передачу

кода оптической плотности считываемого элемента полутонового изображени , величина которого с учетом пол  допуска меньше первого срав5 ниваемого числа, на выход 15 устройства.

При установке переключател  в положение IJ на вход формировател  14 поступает сигнал Равно, осу0 ществл ющий передачу кода первого сравниваемого числа на выход 15 устройства .

При установке переключател  в положение П( на вход формировател  14 5 поступает сигнал Больше, осуществл юш 1й передачу кода оптической плотности считываемого элемента йолутонового изображени , величина которого , с учетом пол  допуска, больше 0 первого сравниваемого числа, на вы- ход 15 устройства.

При установке переключател  в положение N на вход формировател 

14поступает один из сигналов Мень5 ше, Равно или Больше, осуществл ющий передачу кода оптической плотности считываемого элемента полутонового изображени  на выход 15 устройства.

Если сигналы Меньше, Равно, или Больше при установке переключател  в одно из соответствующих положений I, § или iTi отсутствуют,

5 то передачу кода признака разделимости считываемых элементов полутонового изображени  с определенным кодом оптической плотности на выход

15устройства осуществл ют сигналом 0 Стоп,поступающим на вход формировател  14 выхода формировател  21.

Введение « устройство второго светоделител , зеркал, модул торов и второго формировател  сигналов, 5 а также соответствующих конструктивных св зей существенно повышает точность устройства.

ts

к fa OK у 13

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее коллиматор, оптически связанный с источником монохроматического излучения и с первым светоделительным элементом, распределитель импульсов, соединенный с одним входом первого формирователя сигналов, другие входы которого подключены к сумматору и к коммутатору, с входами блоков сканирования и сравнения, выходы которого подключены к коммутатору, усилитель, соединенный с фотоэлектрическим преобразователем, первый фокусирующий элемент, оптически связанный с вторым фокусирующим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит первый модулятор оптически связанный с первым светодительным и фокусирующим элементами, второй формирователь сигналов, входы которого соединены с усилителем и с распределителем импульсов, а выходы подключены к сумматору, к блоку, сравнения и к первому формиро вателю сигналов, выход которого является выходом устройства, и последовательно оптически связанные первый отражательный элемент, вход которого оптически связан с первым светоделительным элементом, второй модулятор, подключенный к распределителю импульсов, второй отражательный элемент и второй светоделительный элемент, оптически связанный с вторым фокусирующим элементом и с фотоэлектрическим преобразователем.

2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, второй формирователь сигналов содержит пер- ' _β вый элемент ИЛИ, входы которого являются первым и вторым входами формирователя, а выход соединен с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен к элементу сравнения, один вход которого является третьим входом формирователя, а другой соединен с генератором пилообразного напряжения, первый элемент. И, входы которого подключены к генератору импульсов и к единичному выходу первого триггера, а выход соединен с одним входом второго и третьего элементов И, другой вход которых подключен к выходам второго и третьего триггеров соответственно, входы которых являются входами формирователя, четвертый триггер, входы которого соединены с выходами первого элемента ИЛИ и элемента сравнения, а выход подключен к ключу, соединенному с входом генератора, пилообразного напряжения, пятый триггер, входы которого подключены к выходам элемента сравнения и второго элемента ИЛИ, а выход соединен

С с одним входом четвертого и пятого элементов И, другие входы которых подключены к генератору импульсов и к единичным выходам второго и третьего триггеров соответственно, а выходы соединены с входами второго элемента ИЛИ и элемента задержки, подключенного к выходу пятого элемента И и к одному входу третьего элемента ИЛИ, другой вход которого является четвертым входом формирователя .