Патент ссср 293507

Патент ссср 293507

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

© П И С А Н И Е д:ц;ру

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л

Заявлено 10.!.1969 (№ 1295989/18-10) с присоединением заявки .i¹ 1295990!"18-10.11. Кл. С 02b 21/36

C 02(700

Комитет ло делам

1аооретеинй и открытий ори Совете Министров

СССР

Приоритет ——

Опубликовано 08.!.1973. Бюллетень ¹ 6

УД K 535.822.57:621.396..965.8 (088.8}

Дата опубликования описания 28.!!1.1973

Авторы изобретения

Ж. М. Агаджаиян, Г. P. Иваницкий и А. М. Шямяров

Институт биологической физики A II СССР

Заявитель

СПОСОБ СКАНИРОВАНИЯ ПОЛЯ ДИСКРЕТНЫХ

ОБЪЕКТОВ ПРОИЗВОЛЪНОЙ ФОРМЫ

1 !звсстны способы сканирования поля дискретных обьектов произвольной формы, например биологических препаратов, путем построчной развертки изображений объектов, перемещаемых относительно оптической осп неподвижной оптической системы с последующей обработкой полученной информации на счетно-решающей машине.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что ограничивают сканируемое поле значениями прямоугольных координат экстремальных точек неподвижного объекта, определяемых в процессе слежения по его контуру с одновременной регистрацией длины объекта вдоль главной строки сканирования, совпадающей с направлением перемещения препарата, пересекающим оптическую ось; производят построчную развертку сканируе. мого поля в пределах найденных экстремальных значений, определяя число переходов фои †объе на главной строке; сравнивают полученное число переходов с числом тех же переходов при реверсном перемещении объекта вдоль главной строки и по их равенству определяют момент начала поиска следующего объекта. После его нахождения цикл исследования повторяют, а по окончании последовательного исследования всех объектов ия главной строке препарат смещают в направлении, перпендикулярном главной строке иа шаг, величина которого»е превышает минимально возможного размера объекта.

Признаком объекта, пе исследованного ня предыдущей строке, служит превышение шага смещения препарата пад размером нижней части объекта, отсечеппой главной строкой.

Такие от,шчия позволяют снизить необходимый объем памяти машины и исключить

1О влияние граничных объектов иа результат анализа информации.

1-!я фиг. 1. показан вид поля изображения исследуемых объектов; па фиг. 2 привсдсна блок-схема сканирующей системы, позволяющей реализовать оппсываемьш способ.

Прп перемещении поля изображения (препарата) относительно сканирующей диафрагмы 1, условно показанной в виде кружка (см. фиг. 1), диафрагма перекрывает пачаль20 пую точку 2 объекта,3. В этот момент прекращают перемещение изображения, и диафрагма начинает слежение объекта по его контуру. В процессс с,,ежсния фиксируют координаты экстремальных точек 4 — 7 объекта в

25 системе прямоугольных координат с центром в точке 2, совпадающей с точкой пересечения оптической оси сканирующей системы (на фиг. 1 не показана) с плоскостью поля изображения. Фиксируют также абсцпссу точзр кп К лежащей на пересечении ооъектя с глав293507 ной строкой 9 сканирования, совпадающей с осью абсцисс указанной системы координат.

По «кончан н н c.tie i Ill i >1, T. e. Iloc lie возврата диафрагмы в точк 2, перемешают диафрагму от этой точки до точки 8 и обратно, фиксируя число переходов объект †ф для объекта 8, имеющих место в точках 2, 10.

11, 8.

Сканирующую диафрагму перемещают в угловую точку условной рамки, образованной значениями прямоугольных координат экстремальных точек обьекта, т. е. рамки, в которую "IilicaII исследуемый объект 8. С этой точки начинают построчное сканирование участка, ограниченного указанной рамкой. После окончания построчного сканирования диафрагму возвращают в начальную точку 2.

Затем изображение перемещают вдоль главной строки в направлении 12 — 18, регистрируя число текущих переходов объект — фон и сравнивая его с числом переходов, зафиксированных ранее. Равенство этих чисел свидетельствует о том, что прн перемещении объекта 8 точка 8 занимает поло>кение точки 2, т, с. это говорит о конце сканирования объекта 3 н начале поиска следующего объекта 14.

Весь описанный цикл повторяют для объекта 14 и каждого следующего объекта, пересекающего главную строку 9.

По окончании исследования всех объектов и p e u a p a т а, Г! р 1! с В о е м I в и ж е н 1111 и e p e с е к а IОщих главную строку, изображение перемещают в поперечном направлении iia шаг, величина которого меньше, че» минимально возможный размер объекта исследуемого препарата. Таким образом, строка 15 — -16 занимает положение, совпадающес с главной строкой сканирования. Далее исследуют новые объекты, пересекающие эту строку в описанном порядке, но ка>кдый раз при встрече изображения объекта со сканируюшей диафрагмой в процессе слехкения регистрируют размер нижней части объекта, отсеченной главной строкой, н сравнивают этот размер с величиной шага поперечного смещения препарата, Если указанный размер оказывается меньше шага смещения, то это означает, что данный объект на предыдущей строке не был исследован и его исследуют в том же порядке. Если же размер больше шага смещения, то анализ об ьекта прекращают и переходят к поиску следующего объекта.

Перемещение изображения при встрече объекта с диафрагмой 1 останавливают через фотоумножитель 17 (см. фиг. 2), видеоканал 18 н блоки: 19 — слежения, 20 — текущих координат, 21 — определения конца слежения, 22 - — сравнения и 28 — управления шаговым двигателем 24 продольного перемещеИ11я препарата. Изменение светового потока, попадающего на фотоумножитель 17, вызывает остановку двигателя 24.

Блок 19, управляющий шаговыми двигателямн 25 и 26 перемещения диафрагмы, поз4 воляет следить за объектом но его контуру.

С блока 19 сигналы слежени1 полают на блок 20, формирующий цифровой код Гскущих координат объекта, и регистрируют координаты экстремальных точек объекта. С блока 20 сигнал текущих координат через ключ 27 подают на блок 28 запоминания абсциссы точки 8. Ключ 27 замыкается только в моменты, когда цифровой код текущей ординаты, фиксируемой блоком 29, равен нулю.

После окончания слежения блок 21 подает сигнал на блок 80 сравнения, тем самым останавливая следящую развертку через кл1оч. 81. При этом диафрагма занимает начальное положение. Для определения числа переходов фон — объект вдоль главной строки блок 80 включает ключ 32, и сигналы задающего генератора 38 через реверсивный ключ 34 поступают на блок 85 текущей абсциссы и одновременно подаются на шаговый двигатель 25, перемещающий диафрагму до тех пор, пока текущая абсцисса не станет равной абсциссе точки 8. Сравнение этой абсциссы на блоке 36 с координатой, запомненной блоком 28, свидетельствует о том, что сканирующая диафрагма перекрывает указанную точку. При их равенстве блок 86 переключает ключ 84 реверса, и начинается зо перемещение диафрагмы в обратном направлении до начальной точки 2. Сигнал от видеокана»а 18 через ключ 37 поступает на блок 38 фиксации числа переходов в точках2 10 llн 8.

После определения числа переходов блок 20 с помощью двигателей 25 и 26 перемещает диафрагму в угловую точку рамки, ограниченной значениями координат экстремальных точек объекта, запомненных этим блоком прн слежении, и обеспечивает построчное сканирование объекта, вписанного в эту рамку, и возвраГцение диафрагмы B начальное положение на главной строке. При этом размыкается ключ 32, отключаюший

4; блок задающего генератора 88 и одновременно подающий сигнал на блок 28 о начале перемещения препарата. Ключ 39 замыкается, и сигнал числа текущих переходов подается на блок 40 сравнения, на другой вход которого подан сигнал с блока 88. При равенстве поступивших на блок 40 сигна luv ключ 27 замыкается, и первый появившийс> при продолжающемся перемещении препарата переход фон — объект служит сигналом остановки перемещения препарата н начала нового цикла работы схемы.

Длина продольного перемешеш1я препарата определяется положениями концевых выключателей 41 и 42, контакты которых связаны с блоком 48, через двигатель 44 задаюшнм величину шага поперечного смещения препарата, Сигналы текущих координат с блока 20 подают на блок 22, сравнивающий нх с величиной заданного шага попереч65 ного смещения. Б случае превышения экстре293507

1Р 7!

L мальиой ординаты объекта над этой величиной блок 22 разрешает сквозной проход сигнала от блока 21 и обеспечивает таким образом отключение слежения и начало продольного перемещения препарата.

Новый способ сканирования позволяет снизить необходимый объем оперативной памяти счетно-решающих машин при решении ряда задач, например задачи исследования хромосом, с целью построения кариотипа.

Только для ввода в машину информации, полученной при обычном построчном сканировании (без ее обработки), требуется, чтобы оперативная память машины имела объем более 120 кбт. При использовании данного контурно-рамочного сканирования необходимый объем памяти не превышает 13 кбт.

1х>роме того, данный способ исключает влияние граничных частиц на результат анализа, так как при исследовании каждый отдельный объект всегда подводится к центру поля зрения. Это позволяет использовать оптическую систему с максимально возможным увеличением и разрешающей способностью при сканировании участков препарата, имеющих значительные площади, намного превышающие поле зрения оптической системы, например порядка 25 я1,1!, и уменьшить влияние ия результат исследования аоерраций иа краях ноля зреиия оптической системь!.

Предмет изобретения

Способ сканирования поля дискрети ых объектов произвольной формы, например биологических препаратов, путем построчной б развертки изобря>кеии!! обьсктОП. ПсремещясМЫХ ОТПОСИТЕЛЫ!0 ОПТИ 1 CIloll <1СИ ИСПОДВИЖной оптической системы, с последующей обработкой полученной информации на счетно5 решающей машине, От.тчаю!!(ий с.! тем, что, с целью снижения необходимоГО объема 0110ративной памяти машины и исключения влияния граничных объектов иа результат анализа этой информации, ограничивают скаии1О руемое поле значениями прямоугольных координат экстремальных точек неподвижного ооьекта, определяемых в процессе слежения по его контуру с одновременной регистрацией длины Объекта Вд0 Ib Гл я BI30É стрОки сия ии1З роваиия, совпадающей с направлением перемещения препарата, пересекающим оптическую ось; производят построчную развертку сканируемого поля в пределах пайlgHHI>lx экстремальHI,I значений, определяя число переходов фон — объект на главной строке, сравнивают полученное число переходов с числом тех же перепродав при реверсиом псремещенш; обьекта вдоль главной строки и по их равенству определяют момент начала поиска с;lс );, д3 !ОщеГО 00 ье! тя, после нахождения lwOTopo! 0 ци!",1 0cc, !Сд013яи и я пОВторя ют, а по Окончя иии последовательного исследования всех

ООЪСI.ТОВ H H Г 1 !1 ВИOИ СТРОКЕ ПРЕП ЯР ЯТ СМЕ1Ц11ют в направлении, перпендикулярном глав 3Q HoI! ст1)оке, H H шаГ, Вел и! Пня которого не превышает минимально возможного размера об ьектя, причем признаком объекта, ие исследованного иа предыдущей строке, служит превышение Hie!.;I смещеги!я препарата няд зз размером нижней части объекта, отсеченной

i.1HI3HolI ст130кои.

Риг.2

Составитель

Рсдактор Л. Ильина Тскрсд Т. Курилко Корректоры Г. Запорожец и Л. Новожилова

Заказ 726 1 1зд. Х> 1089 Тираж 755 Подписнос

1!!!ИИПИ Комитста по делам изобретений! и открытий при Совете Л1инистров СССР

Москва, )К-35, Раукиская иаб.. д. 4 5

Загорская типография