[其他]电子束数字录象与折象

说明书

本发明属于电子束信号记录与读取技术。

在GB1458-777号的英国专利“电子束在热塑片上记录信号”中披露了利用电子束轰击热塑材料记录电视信号。电子注入热塑材料之后累积电荷形成了静电力，当加热此材料时，材料软化;材料表面将根据表面电荷的密度不同而形成深浅有别的沟槽，这些沟槽的形状是和电视信号相对应的，待材料冷却后信号则被固化。用此种记录片可以复制电视磁盘（DISC）。此种电子束记录技术也应用于图象处理技术中，做为图象信息的记录设备。但是在该项技术中电视信号的馈入是通过了复杂的硬件设备来实现的，即利用复杂的电子线路。将电视信号从电子枪高压电路引入，控制电子束的强度，电子束的强度决定了热塑材料电荷的注入量。这种电子束强度调制法的缺点是：线路复杂，控制动态范围较小，故图象层次不够丰富;记录后的图象不能直接显示要经过特制设备显示观察;这种方法不具备图象读取功能。即将图象读取为信号信息并数字化，而这种可逆功能在图象输入输出技术中是十分必要的。但是一般的图象输入输出设备，如飞点扫描装置等，又不具备电子束装置所特有的空间分辨率高，信号能量强，噪音低等优点。

本发明的目的在于避免现有技术的上述不足之处发明了：1、一种使数字图象信息在计算机控制下的电子束图象记录;2、将模拟黑白图象解析数字化输入计算机的方法和装置;3、将二者通过计算机及相应软件控制组合成了一个图象输入输出功能完备的电子束数字录象析象系统，同时配置了若干图象处理软件形成一个高精度图象处理系统。

本发明的目的是由以下措施来实现的：采用计算机控制电子束对数字图象数据进行多灰级图象记录和对多灰级图形进行扫描，解析为数字图象数据。

本发明可以通过以下几个步骤实现：将录象、析象单元同处于一个电子光学系统、同一个真空系统内。录象过程中曝光能量控制采用程序控制的时间能量调制法，由控制D/A接口的工作时间来实现。析象单元由光纤维面板、光学镜头、光电倍增和A/D等部件组成。而组成析象单元的光纤维面板一侧涂以感光材料，材料粒度小于2微米，另一侧放置被读取的图象软片。析象单元的光纤维面板置于真空室内，其余的光学镜头、光电倍增器等部件则置于真空室之外。

本发明与现有技术相比具有如下优点：不加入复杂的电子线路，直接利用计算机软件及相应接口控制电子束记录多灰级图象。而多灰级图象信息是存贮于计算机内存或相应外部设备的黑白数字信号。它是一个二维阵列：

（1）

数字录象是指计算机程序控制下依次读取图象信息Gij，Gij经D/A通道输入至电子束曝光装置控制曝光，其曝光能量：

E＝（2）

（2）式中I₀束流强度，t₂-t₁表示曝光时间，利用程序可以有效地控制（t₂-t₁）的值，从而获得予期的曝光。当曝光结束时，利用一对静电偏转板将束关断。而D/A通道是指X-D/AY-D/A（图1-5所示，）Z-D/A（如图1-4所示）利用程序控制D/A的通断实现曝光量控制。一幅图象的曝光过程将在程序自动控制下逐点进行，（从第一点至最后一点）曝光后的底片上就产生实象或潜象，对于一般的黑白银盐材料则产生潜象，显影后即为实象，但利用酸敏变色片等材料则可以立即显示实象，不需显影、定影。这种图象是人眼可见的，是数字形式的。本发明不采用复杂的电子耦合线路技术，不是模拟量信息记录。数字录象是实现程序控制数字信息记录的方法和装置。图1中的1、2、3为电子枪的阴、栅、阳极，产生高能量电子束;5为x、y-D/A接口直接由计算机驱动控制曝光;4为Z-D/A也由程序控制。以切断束流。实现录象曝光控制的子程序如图3所示，该程序通过X-D/A，Y-D/A，及Z-D/A的动作实现数字图象记录。

本发明中的电子束数字析象技术是以电子束读取图象数据并数字化的方法和装置，其特征是一个特殊的透过率信号的测量装置，如图2所示，它利用一块光纤维面板〔12〕，涂以荧光粉层〔11〕置于电子束真空室内，将被解析图象胶片〔13〕，贴于光纤面板的另一面，利用电子束〔10〕扫描光纤板的荧光面，则荧光物发光，在真空室外安装一个1/5倍光学镜头〔14〕，光点经镜头缩小后成象于光电倍增器〔15〕的阴极面上，则此发光点的亮度被放大，并经A/D变换器〔16〕输入计算机，记入内存，然后由计算机控制逐点扫描，直至将一幅图象的最后一点亮度值输入完毕，即将一幅多灰级图象解析并数字化完成。