Способ и устройство обработки оптической информации
OPTICAL INFORMATION PROCESSING METHOD AND DEVICE

Изобретение относится к способу и устройству обработки оптической информации в оптическом АЛУ с применением вычислительных комплексов, основанных на использовании предпочтительно данных оптического типа.
Наиболее близким по технической сущности является «устройство считывания изображения и способ обработки данных изображения» (патент RU №2471230 С1, 2012), в частности, настоящее изобретение относится к устройству считывания изображения и способу обработки данных изображения для корректировки аномального изображения, вызванного потерей четкости (смазывания) при считывании изображения посредством оптического сканирования оригинала изображения, что позволяет эффективно корректировать потерю четкости (смазывания), не увеличивая затраты и не ухудшая производительность.
Недостатком данного устройства и способа является применении системы описания цвета - RGB. Это система, которая характеризует сигнал цветного изображения с помощью естественных каналов: Красный, Зеленый, Синий, которые формируются при первичном цветоделении изображения в процессе сканирования. В этой системе по каждому каналу сигнал характеризуется уровнем, выраженным в относительных единицах двоичной системы, а именно значениями от 0 до 255. Соответственно, цвет изображения определяется соотношением величин сигналов по этим трем каналам.
Недостатки такого выражения:
1) неоднозначность системы координат RGB и аппаратная зависимость;
2) неясное представление о цвете на основе соотношения этих сигналов.
Воздействие на один из каналов приводит к изменению цвета, которое трудно предсказать. В настоящее время система коррекции с системой такого отображения сигнала еще широко используется. Однако недостатки этой системы приводят к постепенному переходу к отображению информации в колориметрической системе координат.
Задача изобретения - разработать способ и устройство, обеспечивающие устранение этих недостатков.
Это решение достигается тем, что предлагаемый способ основан на том, что из оптического сигнала пикселя выделяют семь световых потоков с длинами волн соответствующими основным цветовым сигналам колометрической шкалы, полученные с выхода фотоэлектрических преобразователей сигналы субпикселей подвергают электрическому усилению, калибровке, масштабированию, пропускают через АЦП и схему доступа к магистрали интерфейса микроконтроллера, связанного с периферийным устройством, например ЭВМ, для дальнейшей обработки. Благодаря введению первичного цветоделения в обработку информации, в частности изображений, обработку оптической информации производят не в аппаратно-зависимой системе RGB, а в колометрической, что позволяет повысит точность при обработке информации.
Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.
Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг. 1 представлено схематичное изображение процесса выполнения взаимосвязанных действий способа обработки оптической информации.
На Фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1) световод;
2) фотоэлектрический преобразователь сигнала субпикселя;
3) УНП-усилитель нормирующий программируемый цвето-светового сигнала субпикселя от датчика определенной длины волны соответствующей одному цвету;
4) КД-модуль калибратора датчика приемника;
5) М-Б-модуль масштабирования или балансировки цвето-светового сигнала субпикселя от датчика определенной длины волны соответствующей одному цвету;
6) АЦП-модуль аналого-цифрового преобразователя;
7) II/I-схема доступа к магистрали интерфейса микроконтроллера;
8) магистраль системного интерфейса микроконтроллера;
9) микроконтроллер;
10) управляемый источник подсветки исследуемого объекта;
11) исследуемый объект;
12) внешнее устройство, например ЭВМ.
Способ обработки оптической информации, вводимой датчиком изображения, включающим в себя часть испускания света, часть фотоэлектрического преобразования, в которой множество фотоэлектрических преобразователей каждый из которых настроен на прием цвето-световых сигналов субпикселей определенной длины волны, содержащий этапы:
для данных изображения, вводимых датчиком изображения, параллельного получения значений яркости от первого компонента цвета до седьмого компонента цвета, соответствующих субпикселям определенной длины волны (распределение пикселей и субпикселей на плоскости исследуемого объекта представлено на Фиг. 2);
получение величины корректировки (калибровка) для значения яркости соответствующих каждому из компонентов цвета по тестовым шаблонам из части испускания света и каждому из фотоэлектрических преобразователей из-за разности их характеристик;
масштабирование сигналов субпикселей в соответствии с заданным внешним устройством алгоритмом обработки оптической информации;
корректировку значения яркости данных изображения, полученных с выхода АЦП микроконтроллером в соответствии с принятой структурой данных, записываемых в память микроконтроллера.
Первичная обработка оптической информации осуществляется устройством под управлением микроконтроллера (9 фиг. 1). Данные после обработки записываются в память микроконтроллера. Для представления значений яркости одного пикселя отводится восемь восьмибитовых байт по числу субпикселей (1-7) плюс служебный байт. Разряды 0-6 (0 разряд младший) субпикселя содержат значение яркости, с учетом защитных интервалов, в пределах минус 120 до плюс 120 (7 разряд знаковый). Данные могут обрабатываться микроконтроллером в позиционных и непозиционных системах счисления (например в системе остаточных классов), в зависимости от вида информации представленной в исследуемом объекте. Это может быть цифро-буквенная информация, звуковой ряд или цветное изображение представленные цвето-световыми сигналами.