Устройство для определения характеристик фотографических систем

Устройство для определения характеристик фотографических систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор изобретения

Г. П. Васильев (7Ц Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ФОТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к области испытаний из последовательно соединенных микроденситофотографических систем и может быть исполь- метра и блока записи.

4. зов ано для определения частотно- контрастных Обрабатывающая часть предназначена для пои пороговых характеристик по изображению ми- лучения значенйй контраста по записям микроры на фотографическом приемнике излучения с денситограмм на бумажной ленте и состоит из прозрачной подложкой, например, на фотоплеи- в блока определения плотностей, блока преобразоке. валия плотностей в экспозиции, блока определеПринцип определения характеристик фото ния разности "экспозийий, функционального пресистем с использованием мир достаточно прост образователя разности экспозиций в контраст и широко известен. Одна из трудностей, возни- и блока регистрации. каюших при реализации этого принципа иа прак- 1В Недостатком устройства является невысокая тике, обусловлена необходимостью снижения "точность работы. влияния шума гранулярности фототвтенки, вно- Из известных устройств наиболее близким

t,ú сящего неойределенность в результат измерения по технической сущности является устройство контраста изображения миры. для определения характеристик фотосистем, соИзвестно устройство для определения час- . ? держащее микроденситометр, подключенный через тотно-контрастных характеристик фотосистем по . преобразователь плотности в экспозиции ко вхоизображению миры на фотопленке, состоящее ду первого ключа, блок управления, первый выиэ записывающей и обрабатывающей частей (1). ход которого соединен с управляющими входа.

Задачей записывающей части является пре- ми второго и третьего ключей, вход второго образование плотностей в изображении миры в ключа соединен с выходом блока деления, а вы. пропорциональный электрический сигнал и регист- ход — со входом блока регистрации, блок памярация пространственного распределения сигнала ти, выход которого подключен к первому вхо-",на бумажной ленте. Эта часть устройства состоит ду блока вычитания, интеграторы, выпрямитель

674048

4 условиях устройство может обеспечить доста- точную точность. но для этого нрн каждом измерении необходимо проверять выполнение этих условий, Целью данного изобретения является повы5 шение точности устройства при малых отношениях сигнал/шум.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены генератор тактовых импульсов, tp делитель частоты импульсов, триггер, коммута iop и инвертор, при этом выход блока вычитания соедийен"со входом инвертора н с первым входом коммутатора, второй вход которого под- ключен к выходу инвертора, выход генератора

15 тактовых импульсов соединен со входом блока управления и со входом делителя частоты импульСов, подключенного через триггер к третьему входу коммутатора, выход которого соединен с информационным входом третьего ключа. . Достижение поставленной цели в предложен ном устройстве обеспечивается Tt:M, что оно реализует более помехоустойчивый способ определения амплитуды Л. Отличие этого способа от использованного в прототипе состоит в опера25 циях вычисления интеграла в формуле (3). Зля исключения возможности искажений шумовых . составляющих ось абсцисс реализации Е (х), содержащей N периодов миры, разбивается на

2N равных отрезков. Длина каждого из отреззп ков равна половине периода. Последовательно для каждого отрезка, начиная с первого, вычисляют интегралы вида J(E (х) — Ер) dx, Полученные результаты суммируют. при этом у слагаемьи, сЬЪттЪейТйующйХ тем" половинам пери35 одов,где амплитуда отрицательна,. меняют знак на противоположный, н подставляют вместо интеграла в формулу (3), а затем определяют амт1литуду А и контраст К по формуле (1).

Блок-схема устройства" представлена на чер40

Устройство может быть разделено на записывающую и обрабатывающую части, Записываннцую часть образуют микроденситометр 1, преобразователь 2 плотности в экспозиции, блок управле45 ния 3 записью, ключ 4 и интегратор 5. Ключ 4 совместно с интегратором 5 обеспечивают определение величины постоянной составляющей Е и запоминание ее на время последующей обработки. Блок памяти 6 входит как в записываЯ) > ющую так и в обрабатывающую части. Остальные блоки устройства входят только в обрабатывающую часть.

Блок вычитания 7, инвертор 8, коммутатор 9, ключ 10 и интегратор 11 вычисляют амплитуду

55 переменной составляющей. Генератор 12 тактовых импульсов, делитель 13 частоты импульсов в- и триггер 14 управляют работой коммутатора 9, обеспечивая инвертирование знака сигнала с выхода блока вычитания 7 в течение тех полупеУстройство реализует способ измерения контраста, сущность которого состоит в следующем, Сигнал Е(х), получаемый на выходе преобразователя плотности в экспозиции при сканировании изображения миры, представляют в виде суммы постоянной составляющей Ер, периодического переменного сигнала E„(x) и шума n(x) с иулевым средним значением. Искомый контраст

К получают как отношение

К= А, (4) где Л вЂ” амплитуда переменной составляющей.

Выбрав начало х и коней х реализации Е (х) н так, чтобы она содсржала целое число периодов, сглаженные оценки величины Ер и А определяют по формуле

1 Хк

Я = - f Н(Х)дх; (2.) о Х-Х к и х„

А-г(„) 3 lеx)-Е,ldx, а

@ к "й х где к — коэффициент, учитывающий зависимость амплитуды от формы переменной составляющей.

11едостатком устройства является йизкая"точность. Указанный недостаток обусловлен тем, что при вычислении определенного интеграла в формуле (3) используется операция взятия абсо- лютного значения разности (Е (х) — Ер„следстви1 ем чего является завышение величины амплитуды

А. Этот недостаток особенно наглядно проявляется s случае, когда амплитуда переменной составляющей в сигнеле Е(х) равна нулю, т.е. E(x) =

= Ер + n (х), Тогда под интегралом в формуле(3) имеем 1п (х) f вследствие чего вычисления по этой формуле дадут А = Ь ) О,"при этом ошибка р будет тем больше, чем больше сред" неквадратичная амплитуда шума, C ростом отношения сигнал/шум, oiieíèâàемого отношением амплитуды переменной соста ляюшей А к среднеквадратичной амплитуде шума, 6 уменьшаетс». так что при определенных I

3 и блок управления записью, выходы которого собдййейы о BxoHQM микродснситоыетра, с управ = ляющйм входом первого ключа и с первыми входами первого интегратора н блока памяти, второй и третий входы которого подкл>рчены соответственно к выходу преобразователя плотнос""= -"" ти в "экспозиции и ко второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с

= первйм входом второго интегратора, второй вход которого подключен к — выходу третьего ключа, выход=-"второго интегратора соединен с первым входом блока деления, выход первого ключа подключен ко второму входу первого йнтегратора, вых6д кбторбго соединен со вторыми входами блока деления и блока вычитания, выход которого через выпрямитель подключен ко входу третьего ключа 21, Формула изобретения

45 риодов, для которых амплитуда переменной составляющей сигнала отрицательна.

Блок деления 15 вычисляет контраст по формуле (1) и выдает его через ключ 16 в блок регистрации 17, Блок управления 18 обработкой предназначен для управления процессом выдачи ийформации из блока памяти б, для отпирания ключа 10 на время считывания информации из блока памяти 6 и для отпирания ключа !

6 после окончания считывания. Для синхронизации работы коммутатора 9 с процессом считывания информации из блока памяти 6 предусмотрена подача тактовых импульсов в блок управления 18 обработкой.

Деление на длину реализации (х„-х„) и умножение на коэффициент к, необходимые при вычислениях по формулам (2) и (3), выполня- ются с помощью интеграторов 5 и 11 соответствующим выбором постоянных времени.

Работает устройство следующим образом.

В исходном положении блок управления 3 записью запирает ключ 4 через его управляющий вход. На вход интегратора 5 оператор задает постоянную времени этого интегратора так, чтобы обеспечить деление накопленной в нем к концу записи величины на длину реализации (х, — хи)

Процесс записи начинается после того, как оператор подаст команду "запись" на вход блока управления 3 записью, который формирует импульс для приведения в исходное положение интегратора 5, включает привод стола микроденситометра 1 и отпирает ключ 4, обеспечивая тем самым поступление сигнала Е (x) с выхода преобразователя 2 плотности в экспозиции на вход интегратора 5. Кроме того, блок управления 3 записью выдает управляющие команды в блок памяти 6 на запоминание сигнала Е (х). Процесс записи заканчивается автоматически после того, как будет использован последний запоминающий элемент блока памяти 6, при этом блок управления 3 записью выключает привод стола микроденситометра 1 и запирает ключ 4, чем обеспечивается запоминание величины Е, на выходе интегратора 5.

Для начала процесса обработки оператор подает команду "Обработка" на вход генератора 12 тактовых импульсов. Первый тактовый импульс, поступив на вход блока управления 18, приво« дит в исходное положение интегратор 11 и триггер 14. Кроме того, цо первому тактовому импульсу блок управления 18 отпирает ключ 16 на все.время обработки, Первый и последующие тактовые импульсы через блок управления 18 обеспечивают последовательную выдачу из блока памяти 6 значений реализации Е (х), которые поступают в блок вычитания 7 в качестве уменьшаемого. В качестве вычитаемых в блок вычитания 7 подается

/ постоянная составляющая Е„, сформированная еще при записи на выходе интегратора 5.

В зависимости от состояния коммутатора 9 разность Е (х) — ЕО с выхода блока вычитания 7 может поступать на вход ключа 10 либо без изменения знака, либо с заменой знака на противоположный. Когда обрабатываются, например, нечетные полупериолы реализации Е (х), коммутатор 9 связывает непосредственно выход

10 блока вычитания 7 с ключом 10. При обработ ке четных полупериодов коммутатор 9 подключает вход ключа 10 к выходу инвертора 8. Такой режим работы коммутатора 9 обеспечивается делителем 13 частоты и триггером 14. Для этого коэффициент деления делителя 3 устанавливают равным числу точек реализации Е (х), приходящихся на один полупериод. В этом случае ,состояние триггера 1 4, а следовательно, и коммутатора 9 изменяется после каждого полупериода.

После считывания информации из последнего запоминающего элемента блока памяти б, блок управления 18 автоматически прекращает дальнейшее считывание информации, запирает ключ 10 и отпирает ключ 16. Тем самымобеспечивается запоминание информации на выходе интегратора 11, представляющей собой величину числителя в формуле (1). Вычисленное в блоке деления 15 значение контраста через открытый ключ 16 проходит в блок регистрации 17, через второй вход которого оператором вводится значение пространственной частоты, для которой получен контраст.

На этом процесс измерения заканчивается.

Данное устройство благодаря введению новых элементов и связей полностью исключает систематическое, зависящее от отношения сигнал/

/шум положительное смещение оценки амплитуды. Тем самым предложенное устройство обеспечивает более высокую точность измерения контраста.

Устройство для определения характеристик фотографических систем, содержащее микроденситометр, подключенный через преобразователь плотности в экспозиции ко входу первого клю5О ча, блок управления, первый выход которого соединен с управляютцими входами второго и третьего ключей, вход второго ключа соединен с выходом блока деления, а выход — со входом блока регистрации, блок памяти, выход

55 которого подключен к первому входу блока вычитания, интеграторы и блок управления записью, выходы которого соединены со входом микроденситометра, с управляющим входом с 1рф ф фФ „, Ф, " * и

Ä4 ° т.:-, . Ф Р ...

Составитель И. Шепилова

Техред М Келемеш Корректор Г. Назарова

Редактор Н. Лобач

1Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4081/47

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул, Проектная, 4 г

7 первого ключа и с первыми входами первого интегратора и блока памяти, второй и третий входы которого йодключены соответственно к вьйоду преобразователя плотности в экспозиции и ко второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с первым входом второго интегратора, второй вход которого подключен к выходу третьего ключа, выход второго интегратора соединен с первым входом блока деления, выход первого ключа подклю чен ко второму входу первого интегратора, вы ход 1соторого соединен со вторыми входами блока деления и блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства,s него введены генератор тактовых импульсов,"делитель частоты импульсов, триггер, ком8 мутатор и инвертор, прн этом выход блока BI>lчитания соединен co входом инвертора и с первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к выходу инвертора, выход генератора тактовых импульсов соединен со входом блока yrtðeâëåíèÿ и со входом делителя частоты импульсов, подключенного через триггер к третьему входу коммутатора, выход которого соединен с информационным входом третьего ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Lamberts R.L, Garbe W.F., Photografic

Science and Engineering, 1965, 9,340.

2. Заявка N 2375245/24, кл. G 06 G 7/48, is 1976,. по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,