Введение к работе
Актуальность темы. Вторая половина 20-го века была ознаменована тем, что бумага, являвшаяся основным носителем информации почти 20 веков, стала уступать свои позиции другим, более емким, носителям. Одним из наиболее удачных новых носителей информации, до сих пор успешно конкурирующим с весьма эффективными магнитными и оптическими дисками, явилась давно известная фотопленка, представшая в достаточно новом качестве микроносителя и давшая жизнь новой отрасли информационной технологии - микрофильмированию.
На сегодняшний день наиболее развито и широко применяется микрофильмирование штриховых оригиналов, таких, как печатные тексты, чертежи и т.п. Однако существуют значительные объемы информации, представляющей собой полутоновые оптические изображения. К таким изображениям можно отнести, например, рентгеновские медицинские снимки или аэрофотоснимки. Для хранения этих снимков требуются большие площади, поиск нужной информации затруднен, кроме того, использование большого. количества галогенидосеребряной пленки и необходимость длительного ее хранения приводят к большому расходу серебра и затрудняют его регенерацию. Перевод крупноформатных снимков, хранящихся в архивах, на микроносители позволил бы решить эти проблемы.
Полутоновые оптические изображения отличаются от штриховых гораздо большей информационной емкостью, так как информацию несет практически каждая точка поля изображения. Это обстоятельство затрудняет микрофильмирование полутоновых изображений, так как фотоматериал, кроме отображения мелких деталей, должен обеспечивать еще и пропорциональную градационную передачу. Но развитие материалов для микрофильмирования шло как раз в ущерб второму качеству, и поэтому современные микрофотопленки мало пригодны для микрофильмирования полутоновой оптической информации.
Таким образом, насущная необходимость в переносе на микроносители большого числа полутоновых изображений, с одной стоооны, и отсутствие возможности непосредственного использования традиционных методов, материалов и аппаратуры, применяемых для микрофильмирования текстовых документов и технической документации, с другой стороны, привели к необходимости проведения исследований с целью создания технической системы отображения, хранения и использования полутоновой оптической информации.
Цель и задачи работы. Целью работы является разработка теоретических основ построения системы микрофильмирования полутоновой оптической информации и аппаратурная реализация этой системы.
Указанная цель достигается решением следующих задач.
-
Проведение сравнительного анализа известных методов получения полутоновых изображений и разработка метода получения полутоновых микроизображений на существующих доступных фотоматериалах.
-
Разработка состава и структуры системы микрофильмирования полутоновой оптической информации.
-
Создание математической модели процесса получения полутонового микроизображения, позволяющей оценить его качество.
-
Разработка требований к подси'стеме отображения полутоновой оптической информации с просветных оригиналов в части аппаратуры и технологического процесса.
' 5. Разработка методики оптимизации процесса получения полутонового микроизображения.
6. Разработка устройств, обеспечивающих оптимальное управление процессом отображения полутонового оптического изображения на микроносителе.
.7. Разработка метода и аппаратурной реализации получения полноформатной бумажной копии с полутонового микроизображения.
Методы исследований. При решении поставленных задач использовались системный подход и системный анализ, методы информационной оценки качества оптических систем, математическое моделирование с помощью ЭВМ, а также экспериментальные исследования.
Научная новизна работы. Основные научные результаты выражаются в следующем.
-
Разработан принцип построения системы микрофильмирования полутоновых оптических изображений с применением растрирования.
-
Разработана методика оптимизации параметров процесса отображения полутоновой оптической информации с применением фотоэкспонометра на линейном фотоприемнике с зарядовой связью.
-
Разработана методика расчета оптической системы .сканирования изображения читально-копировального аппарата.
-
Разработана схема электрофотографического модуля читально-копировального
аппарата для получения полноформатных копий с полутоновых микроизображений.
Практическая ценность, В результате выполнения работы получены следующие результаты, которые непосредственно можно использовать в практике.
1. Разработана математическая модель процесса растрирования изображения с
помощью контактного растра, позволяющая осуществить оптимальный выбор профиля
коэффициента пропускания растрового элемента для данного конкретного случая, как
при полутоновом микрофильмировании, так и в полиграфической практике.
2. Разработан и изготовлен макет фотоэкспонометра, позволяющего с необходимой
точностью оптимизировать параметры процесса фотографического отображения
полутоновой оптической информации.
З.'Разработанные методики расчета сканирующих систем читально-копировальных аппаратов и схема электрофотографического модуля для получения полутоновых бумажных копий могут быть. использованы при проектировании новых читально-копировальных аппаратов.
4: Результаты теоретических и экспериментальных исследований по получению полутоновых микроизображений могут быть использованы при создании фонда рентгеновских снимков на базе микрофильмирования.
Основные защищаемые положения. В.результате проведенных теоретических и
і экспериментальных исследовании на защиту выносятся следующие результаты.
1. Метод получения полутоновых микроизображений путем растрирования
изображения с помощью контактного растра.
2. Математическая модель процесса растрирования.изображения.
3. Результаты применения общей теории информационной оценки качества
изображения к оценке качества передачи мелких деталей в растрированием изображении.
. 4. Макет фотоэкспонометра для микрофильмирования полутоновых оригиналов.
-
Электрофотографический модуль читально-копировального аппарата для получения бумажных копий с полутоновых микроизображений (A. '..CCCPN 1777Ш6,Б.И.ЭД43,1993).
-
Результаты экспериментальных исследований.
Публикации. Основные положения работы изложены в трех научных статьях. На основании проведенных исследований создано устройство, на которое получено
авторское свидетельство. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:
1. Бойко Ю А. Математическая модель процесса растрирования изображения в полутоновом '
микрофильмировании. «Известия ВУЗов», «Геодезия и аэрофотосъемка» № 4, 1993.
2. Бойко Ю-А. Оптимизация параметров процесса полутонового микрофильмирования.
«Известия ВУЗов», «Геодезия и аэрофотосъемка» М 3,1993, с. 152-160
3. Сергеев АА, Корнеев СМ., Бойко ЮА. Некоторые вопросы проектирования читально-
копировальныхаппаратов. «Известия ВУЗов», «Геодезия и аэрофотосъемка» №6,1991, ее. 145-153.
4.БойкоЮА.идр.^ектрофотографическийаппарат.А.С. СССР №1777116,БЙ№43,1993.
Структура диссертации и ее объем. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Библиография включает 34 наименования. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста и содержит 39 рисунков.
