SU1109123A1

SU1109123A1 - Device for demonstration of sinusoidal tests

Info

Publication number: SU1109123A1
Application number: SU823478473A
Authority: SU
Inventors: Сергей Михайлович Гвоздев; Алексей Витальевич Морозов; Сергей Сергеевич Романов
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1984-08-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СИНУСОВДАЛЬНЫХ ТЕСТОВ, содержащее первый и второй синусоидальные генераТО1ЯЯ изображени , выходы которых через аттенюаторы соединены с коммутатором , выход которого соединен с входом телевизионного приемника, включающего генераторы строчной и кадровой развертки, блок формировани ркости , видеоусилитель и телевизионную трубку, а .также генератор модулирующего напр жени , отличающеес тем, ЧТО, с целью повышени ТОЧНОСТИ определени пороговых характеристик при воспри тии зрительной информации, оно содержит генератор опорного напр жени , модул тор ркости, входы которого соединены с выходами генератора модулирующего напр жени и генератора опорного напр жени , а выход - с входом блока формировани ркости, последовательно соединенные синусоидальный генератор , синусоидальньм модул тор и КЛЮЧ, а также синхронизатор, выхода которого соединены с входами.генератора кадровой разверткк, первого и второго синусоидальных генераторов изображени , причем третий вход компаратора соединен . входом генератора кадровой развертки, вход второго синусоидального генератора изобр ени соединен с входом генератора строчной развертки, а выход первого синусоидального генератора изображени соединен с вторым входом синусоидального модул тора. 00A DEVICE FOR DEMONSTRATION OF SINUSDED TESTS, containing the first and second sinusoidal oscillation images, the outputs of which through attenuators are connected to a switch, the output of which is connected to the input of a television receiver including a horizontal and frame scan generators, a luminance shaping unit, a video amplifier and a television tube. modulating voltage, THAT, in order to increase the ACCURACY of determining threshold characteristics when perceiving visual information, it contains the reference voltage generator, the luminance modulator, the inputs of which are connected to the outputs of the modulating voltage generator and the reference voltage generator, and the output to the input of the luminance shaping unit, a series-connected sinusoidal generator, a sinusoidal modulator and KEY, as well as a synchronizer, output which is connected to the inputs of the personnel generator scanner, the first and second sinusoidal image generators, and the third input of the comparator is connected. the input of the frame scanning generator, the input of the second sinusoidal image generator is connected to the input of the horizontal scanning generator, and the output of the first sinusoidal image generator is connected to the second input of the sinusoidal modulator. 00

Description

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к устройствам испытани остроты зрени и исследова ни различных характеристик органа зрени , и может быть использовано дл определени пространственно-частотной , врем -частотной и пространст венно-временной частотной характерис тик, а также реакции глаза на движущуюс решетку, как в пороговых, та и в надпороговых услови х при различ , ных ркост х адаптации. Известно устройство, предназначен ное дл демонстрации теста Миры Гольдмана, содержащее синхрогенератор , блок формировани видеосигнала, канальный блок, телевизионньм приемник , блок автоматического управлени блок формировани строк и столбцов, два блока формировани шахматного пол , блок заполнени маски, блок ввода, регистрирунмций блок и пульт управлени Cl. Однако данное устройство не позвол ет получить реакцию глаза на синусоидальный стимул, что в свою очередь не позвол ет пользоватьс Фурье анализом изображений. Кроме того, в устройстве не преду смотрена возможность модул ции изображени , что не позвол ет получить пространственно-временную частотную и врем -частотную характеристики. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс уст ройство, содержащее из первого и вто рого синусоидальных генераторов изоб ражени с подключенными к каждому из них аттенюаторами, коммутатора, телевизионного пр;1емника, включающего видеусилитель и генераторы кадровой и строчной развертки, блока формировани ркости с источником опорного напр жени , модул тора изображени с генератором управл ющего напр жени и блока, осуществл ющего движение теста с регулируемой скоростью Г 2 3. Недостатком известного устройства вл етс невозможность двшсени одной из решеток при наличии на экране другой (эталонной). Кроме того, не предусмотрена возможность как пространстве но-временной, так и временной синусоидальной модул ции, необходимых дл исследовани таких характеристик , как пространственно-времен на частотна и врем -частотна характеристики органа зрени . Цель изобретени - повьпыение точности определени пороговых характеристик; при воспри тии зрительной информации. Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл демонстрации синусоидальных тестов, содержащее первый и второй синусоидальные генераторы изображени , выходы которых через аттенюаторы соединены с коммутатором , выход которого соединен с входом телевизионного приемника, включающего генераторы строчной и кадровой развертки, блок формировани ркости , видеоусилитель и телевизионную трубку, а также генератор модулирукмцего напр жени , дополнительно содержит генератор опорного напр жени , модул тор ркости, входы которого соединены с выходами генератора модулирующего напр жени и генератора опорного напр жени , а выход. - с входом блока формировани ркости, последовательно соединенные синусоидальный генератор, синусоидальный модул тор и ключ, а также синхронизатор , выходы которого соединены с входами генератора кадровой развертки , первого и второго синусоидальных генераторов изображени , причем третий вход коммутатора соединен с входом генератора кадровой развертки, вход второго синусоидального генератора изображени соединен с входом генератора строчной развертки, а выход первого синусоидального генератора изображени соединен с вторым входом синусоидального модул тора, На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2блок модул тора изображени на фиг. 3 - блок-схема модул тора ркости; на фиг. 4 - блок-схема синхронизатора . I Устройство состоит из первого 1 и второго 2 синусоидальных генераторов изображени , синхронизатора 3, генераторов 4 и 5 строчной и кадровой развертки соответственно, телевизионной трубки 6, синусоидального модул тора 7 изображени , синусоидального генератора 8, аттенюаторов 9 и 10 с подключенными к ним коммутатором f1 и видеоусилителем 12, генератора 13 опорного напр жени , модул тора 14 ркости с генератором 15 модулирующего напр жени , блока 16 формировани ркости, вход щего в телевизионный приемник, и ключа 17. Выходы сихронизатора 3 соединены соответственно, с входами генератора 5 кадровой развертки и коммутатора 11, входом первого синусоидального генератора 1 изображени , а так же с входами генератора А строчной развертки и второго синусоидального генератора 2 изображени . Входы моду л тора 14 соединены с выходами генератора 13 и 15, а выход - с блоком 1 Модул тор 7 изображени (фиг. 2) содержит дифференциальный каскад 18, на один из входов которого подаетс сигнал с делител 19 напр жени , а на другой - с амплитудного модул тора 20. Коэффициент делени подобран таким образом, что ппсос где Ад - амплитуда сигнала с делите л ; максимальное значение амплитуды модулированного сиг нала, - минимальное значение амплитуды модулированного сигнала. На дифференциальном каскаде 18 происходит взаимное вычитание сигналов с делител и с модул тора. Таким образом формируетс сигнал с требуемым законом модул ции. Модул тор 14 ркости (фиг. 3) содержит блок 21 вьделени амплитуды модулированного сигнала и сумматор 22 на суммирующий вход которого подаетс опорное, а на вычитающие - посто ное напр жени с блока 21 и непосред ственно сам модулирующий сигнал. Блок 21 состоит из интегратора с бол той посто нной времени (блоее Ю 15 Т, где Т - период модулирующего сигнала), на который подаетс модуль модулирующего сигнала. Синхронизатор 3 (фиг. 4) содержит задающий генератор 23, настроенный н частоту 10 мГц, подключенный к нему двоичный счетчик-делитель 24 частоты дополнительный счетчик-делитель 25, блок 26 управлени и второй счетчикделитель 27. . Устройство работает следующим образом. Синусоидальные генераторы 1 и 2 изображени , синхронизируемые импуль сами с синхронизатора 3 и построеные по схеме моста Вина, дополнены лектронными ключами, нарушающими ус.овие генерации в моменты прихода синхроимпульса с синхронизатора, и вырабатывают сигналы изображени . Синхронизатор 3 также вьфабатывает синхроимпульсы дл генераторов 4 и 5. Данное обсто тельство обеспечивает стабильность изображени теста на трубке 6. Сигнал с генератора 1 поступает на модул тор 7 изображени , где он модулируетс по закону ()sih(2Jr,i), где А - амплитуда выходного сигналаj амлитуда входного сигнала; частота сигнала с генератора 1 , f - частота модулирующего сигнала . Модулирующий сигнал с частотой f поступает на модул тор 7 с генератора 8. Далее сигнал регулируетс на аттенюаторе 9. Сигнал с генератора 2 поступает на аттенюатор 10. Затем оба сигнала поступают на коммутатор 11, управл емый кадровыми синхроимпульсами, вьфабатываемыми синхронизатором 3, и работающий следующим образом. Коммутатор формирует из кадровых синхроимпульсов с помощью ждущего мультивибратора сигнал такой,, что фронт результирующего сигнала соответствует положению электронного луча в начале кадра, а спад в середине кадра. В зависимости ст состо ни описанного сигнала коммутатор 11 пропускает сигнал либо с генератора 1, либо с генератора 2. При необходимости коммутатор может быть отключен с помощыо ключа 17. В этом случае решетка, соответствующа сигналу с генератора 1, распростран етс на весь экран. Сформированный таким образом сигнал поступает на видеоусилитель 12 и индицируетс на трубке 6. При этом происходит преобразование временной, частоты сигналов в пространственную по закону .2 где L - частота сигналов с генераторов 1 и 2 tp - врем пр мого хода луча по строкам I - длина строк. Схема формировани ркости изображени состоит из генератора 13, S11 который определ ет уровень средней ркости, и модул тора 14 ркости, ко торый осуществл ет модул цию по закону on- 2oD 5in2K t, г-да вь(Г сигнал с выхода модул тора; опорное напр жение V амплитуда модулирующего сиг нала; частота модулирующего сигнала . Модулирующий сигнал с частотой -. поступает на модул тор 14 с генератора 15. Сформированный таким образом сигнал ркости поступает на вход блока 16. Двоичн-й счетчик-делитель частоты 24 вырабатывает из сигналов задаю щего генератора 23 импульсы строчной частоты 15, 625 кГц, поступающие на генераторы 2 и 4, а также импульсы кадровой частоты 50 кГц, которые пос тупают на генератор 5 и аттенюатор 9 Одновременно с этим импульсы с задающего генератора 23 подаютс на допо нительный счетчик-делитель 25 и на блок 26 управлени . В моменты времени , когда сигнал кадровой синхрониза ции равен уровню логического нул , блок 26 управлени пропускает импульсы с задающего генератора 23 на второй счетчик - делитель 27, который в свою очередь вырабатывает импульсы с частотой строк 15, 625 кГц. Эти сигналы посту пают на генератор 1 и синхронизируют его. В момент времени, когда сигнал кадровой синхронизации становитс равным уровню логической единицы, блок управлени включает дополнитель ный счетчик-делитель 25, а подачу импульсов с задакхцего генератора 23 на счетчик-делитель 27 прекращают. Коэффициент счета дополнительного счетчика-делител 25 может быть произвольно установлен оператором. После подсчета заданного количества импульсов счетчик-делитель 25 вьфаба- : тывает импульс, который блок 26 уп равлени передает на счетчик-делиель 27, после чего блок 6 управле ни запрещает работу дополнительного счетчика-делител , а импульсы с задающего генератора 23 пермгдает на счетчик-делитель 27. Таким образом происходит пропорциональный коэффициенту счета дополнительного счетчикаделител 25 сдвиг по фазе в начале каждого кадра между импульсами синхронизации строчной развертки и импульсами синхронизации генератора изображени , что обеспечивает движение теста с посто нной скоростью, пропорциональной указанному коэффицинту . Дл того, чтобы изображение тестобъекта в момент синхронизации движущейс решетки не по вл лось на трубке 6, блок управлени уравнивает сигнал счетчика-делител 27 с сигналом счетчика-делител 24 после того, когда разность фаз между импульсами будет больше или равна периоду сигнала с генератора 1. Таким образом, определенность спектрального состава излучени экрана и повышение точности создани синусоидального распределени ркости позвол ет повысить точность определени прострнаственно-частотной, врем -частотной и пространственновременной частотной характеристик:;, а также измерени контрастной чувствительности органа зрени на движущуюс решетку как в пороговых, так и в надпороговых услови х при различных ркост х адаптации.The invention relates to medical technology, namely, devices for testing visual acuity and examining various characteristics of an organ of vision, and can be used to determine spatial-frequency, time-frequency and spatial-temporal frequency characteristics, as well as the eye's response to a moving grating. , as in the threshold, and in the above-threshold conditions with different adaptation speeds. A device for demonstrating the Mira Goldman test, which contains a synchronous generator, a video signal shaping unit, a channel unit, a television receiver, an automatic control unit, a row and column shaping unit, two chessboard formation units, a mask filling unit, an input unit, a recording unit, and a panel, is known. Cl control. However, this device does not allow the eye to respond to a sinusoidal stimulus, which in turn does not allow the use of Fourier image analysis. In addition, the device does not provide for the possibility of modulating the image, which does not allow obtaining spatial-temporal frequency and time-frequency characteristics. The closest to the invention to the technical essence is a device containing from the first and second sinusoidal image generators with attenuators connected to each of them, a switch, a television avenue, including a video amplifier and frame and line generators, a brightness forming unit with a source of reference voltage, an image modulator with a control voltage generator and a unit that performs the test movement with an adjustable speed G 2 3. A disadvantage of the known device is the inability dvshseni one of the lattices in the presence of another (reference) screen. In addition, the possibility is not provided for both space-time and time-sinusoidal modulation necessary for the study of such characteristics as space-time for frequency and time-frequency characteristics of the organ of vision. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the threshold characteristics; in the perception of visual information. This goal is achieved by having a device for demonstrating sinusoidal tests, containing first and second sinusoidal image generators, the outputs of which through attenuators are connected to a switch, the output of which is connected to the input of a television receiver, including horizontal and frame scanning generators, a luminance generator, a video amplifier and a television the tube, as well as the modulator voltage generator, further comprises a voltage reference generator, a brightness modulator, the inputs of which are connected Nena generator outputs a modulation voltage generator and a reference voltage, and an output. - with the input of the luminance unit, serially connected sinusoidal generator, sinusoidal modulator and key, as well as a synchronizer, the outputs of which are connected to the inputs of the vertical frame generator, the first and second sinusoidal image generators, and the third input of the switch is connected to the input of the vertical frame generator, the input the second sinusoidal image generator is connected to the input of the horizontal scanning generator, and the output of the first sinusoidal image generator is connected to the second input the house of a sinusoidal modulator; FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in FIG. 2, the image modulator block in FIG. 3 is a block diagram of a luminance modulator; in fig. 4 is a block diagram of a synchronizer. I The device consists of the first 1 and second 2 sinusoidal image generators, synchronizer 3, horizontal and vertical scan generators 4 and 5, television tube 6, sinusoidal image modulator 7, sinusoidal generator 8, attenuators 9 and 10 with switch f1 connected to them and a video amplifier 12, a reference voltage generator 13, a luminance modulator 14 with a modulating voltage generator 15, a luminance forming unit 16 entering the television receiver, and a key 17. The outputs of the synchronizer 3 connect enes, respectively, to the inputs of vertical deflection generator 5 and the switch 11, the first input of the sine wave generator 1 the image, as well as a generator inputs A and second horizontal sine generator 2 pixels. The inputs of the modulator 14 are connected to the outputs of the generator 13 and 15, and the output to block 1 Image modulator 7 (Fig. 2) contains a differential cascade 18, to one of the inputs of which a signal is supplied from the voltage divider 19, and to the other from the amplitude modulator 20. The division factor is chosen so that ppsos where Hell is the amplitude of the signal with the divider; the maximum value of the amplitude of the modulated signal, the minimum value of the amplitude of the modulated signal. On the differential stage 18, the signals are subtracted from the divider and from the modulator. In this way, a signal with the required modulation law is generated. The luminance modulator 14 (Fig. 3) contains a block 21 for amplitude modulated signal modulation and an adder 22 to the summing input of which a reference voltage is supplied, and to subtracting signals - a constant voltage from block 21 and the modulating signal itself. Block 21 consists of an integrator with a large constant time (10-15 T, where T is the period of the modulating signal) to which the modulating signal is applied. The synchronizer 3 (Fig. 4) contains a master oscillator 23, tuned to a frequency of 10 MHz, a binary counter-frequency divider 24 connected to it, an additional counter-divider 25, a control block 26 and a second divider counter 27.. The device works as follows. The sinusoidal generators 1 and 2 of the image, synchronized by the impulse from synchronizer 3 themselves and constructed according to the Wien bridge scheme, are supplemented with electronic keys that violate the generation conditions at the moments of arrival of the sync pulse from the synchronizer and produce image signals. Synchronizer 3 also synchronizes the pulses for generators 4 and 5. This circumstance ensures the stability of the test image on tube 6. The signal from generator 1 goes to image modulator 7, where it is modulated according to the law () sih (2Jr, i), where A is output amplitude j input amplitude; the frequency of the signal from the generator 1, f is the frequency of the modulating signal. The modulating signal with frequency f arrives at modulator 7 from generator 8. The signal is then regulated at attenuator 9. Signal from generator 2 goes to attenuator 10. Then both signals go to switch 11, controlled by frame sync pulses, synchronized by synchronizer 3, and operating as follows in a way. The switch generates from frame sync pulses using a standby multivibrator signal such that the front of the resulting signal corresponds to the position of the electron beam at the beginning of the frame, and the decrease in the middle of the frame. Depending on the state of the described signal, the switch 11 passes the signal either from generator 1 or from generator 2. If necessary, the switch can be turned off with the help of key 17. In this case, the grating corresponding to the signal from generator 1 spreads to the whole screen. The signal thus generated is fed to video amplifier 12 and displayed on tube 6. This converts the time frequency of the signals to spatial according to the law .2 where L is the frequency of the signals from the generators 1 and 2 tp is the forward path of the beam in the lines I is the length lines. An image luminance shaping circuit consists of a generator 13, S11 which determines the average luminance level, and a luminance modulator 14, which modulates according to the on-2oD 5in2K t law, r-da v (G signal from the modulator output; reference voltage V amplitude of the modulating signal; frequency of the modulating signal. The modulating signal with frequency - is fed to the modulator 14 from the oscillator 15. The luminance signal generated in this way is fed to the input of the block 16. The binary counter-frequency divider 24 generates from the signals I set generator 23 Horizontal pulses of frequency 15, 625 kHz, arriving at generators 2 and 4, as well as frame frequency pulses of 50 kHz, which go to generator 5 and attenuator 9. At the same time, pulses from master oscillator 23 are fed to additional counter-divider 25 and control block 26. At times when the frame synchronization signal is equal to a logic zero level, control block 26 transmits pulses from master oscillator 23 to the second counter, divider 27, which in turn produces pulses with a frequency of 15,625 kHz. These signals are delivered to generator 1 and synchronized. At the time when the frame synchronization signal becomes equal to the level of the logical unit, the control unit turns on the additional counter-divider 25, and the supply of pulses from the back-end generator 23 to the counter-divider 27 is stopped. The counting factor of the additional counter-divider 25 can be arbitrarily set by the operator. After counting a predetermined number of pulses, the counter-divisor 25 is impulse, which the control unit 26 transmits to the counter-dividend 27, after which the control unit 6 prohibits the operation of the additional counter-divider, and the pulses from the master oscillator 23 permgates to the counter- divider 27. Thus, a phase shift at the beginning of each frame between horizontal sync pulses and image generator sync pulses, proportional to the counting factor of the additional counter of divider 25, occurs. The rd ensures that the test moves at a constant speed proportional to the specified coefficient. In order that the image of the test object at the time of synchronization of the moving grating does not appear on the tube 6, the control unit equalizes the signal of the counter-divider 27 with the signal of the counter-divider 24 after the phase difference between the pulses is greater than or equal to the period of the signal from the generator 1 Thus, the certainty of the spectral composition of the radiation of the screen and an increase in the accuracy of creating a sinusoidal distribution of luminance makes it possible to increase the accuracy of determining the spatial-frequency, time-frequency and spatial belt frequency characteristics:;, and the measurement of contrast sensitivity organ view onto a moving grating in the threshold, and the above-threshold condition at different x luminance adaptation.

Фиг.22

Фиг.ЗFig.Z

2323

еe

2525

Фиг. 4 FIG. four

2727

Claims

DEVICE FOR DEMONSTRATION OF SINUSOIDAL TESTS, containing the first and second sinusoidal image generators, the outputs of which are connected via attenuators to a switch, the output of which is connected to the input of a television receiver, including line and frame scan generators, a brightness forming unit, a video amplifier and a television tube, as well as generator modules voltage, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining threshold characteristics in the perception of visual information, it contains a reference voltage generator, the brightness modulator, whose inputs are connected to the modulating voltage generator outputs and the reference voltage generator, and an output - to an input of forming unit luminance sinusoidal generator connected in series, and a sinusoidal modulator key, and synchronizer exit! which is connected to the inputs of the frame scanning generator, the first and second sinusoidal image generators, the third input of the comparator connected to the input of the frame scanning generator, the input of the second sinusoidal image generator connected to the input of the horizontal scanning generator, and the output of the first sinusoidal image generator connected to the second input of the sine wave modulator.

1,109,123.

I