Устройство для оптической обработки информации

 

1. УСТРОЙСТВО ДПЛ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее последовательно установле ные и оптически сжязанные источник коллимированного когерентного света и пространственный модулетор света, управ ляюший вход которого является информа« иконным входом устройства, а выход которого через один участок параболической отражательной поверхности Фурье преобразующего элемента, отражательный пространственно-частотный фильтр и друучасток параболической отражательной поверхности Фурье - преобразующе. го элемента оптически связан с входом регистрирующего .блока, выход кагорогр яЕЛяется выход сел устройства о т;л № чающееся , что, с целью рао ширения динамического диапазона устройства , в нем отражательный пространственно-частотный фильтр вьшолнен в виде вращающегося зеркала на повершостя которого выполнены круговые зоны поглощения излучения источника когошмзфованного когерентного света, вращающее .ся зеркало установлшю в плоскости нормальной главной оптической оси Фурь преобразующего лэлемсята, « ось вращения вращающегося зеркала С0(впадает с центром области нулевой пространственной частоты..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Я50 GO6 G 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ( (21) 3360241/18 24 (22) 05.12.81 (46) 15.04.83. Бюл. ¹ 14 (72) Б. И. Спектор (7 1 ) Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола (53) 681.3 (088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3290085/24, кл. 0060 9/00, 1981.

2. Авторское свидетельство НРБ

% 28522, кл. 602 В 9/64, 1979. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ1 содержащее последовательно установлен ные и оптически связанные источник иоллимированного когерентного света и про-. странственный модулятор света, управ» ляющий вход которого является информа пионным входом устройства, а выход которого через один участок параболи.„.Я0„„12286 . А ческой отражательной поверхности Фурье преобразующего элемента, отражательный пространственн -частотный фильтр и дру гой. участок параболической отражатель» ной поверхности Фурье «преобразуют

ro элемента оптически связан с входом регистрирующего . блока, выход которо го является выходом устройства о т.A u ч а ю щ е е с я тем, что, с целью рао ширения динамического диапазона устрой ства, в нем отражательный пространств я но-частотный фильтр выполнен в виде вращающегося зеркала на повепкности которого выполнены круговые зоны пог лощення излучения источника коллимированного когерентного света, вращающееся зеркало установлено в плоскости нормальной главной оптической оси Фурье. преобразующего элемента, а ось spameния вращающегося зеркала совпадает с центром области нулевой пространствеь ной частоты.

1012288

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а-:коллимированного когеренчного света ю щ е е с я тем, что в нем круговые выполнены в виде сквозных отверстий зоны поглощения излучения источника в материале вращающегося зеркала.

Изобретение относится к вычислитель ной технике, а именно к устройствам, в которых математические операции выпол» няются с помощью оптических элемен тов. 5

Известны устройства для оптической обработки информации. Так устройство для оптической обработки изображений содержит оптический Фурье-элемент, имеющий параболическую отражательную поверхность, которая оптически связана через информационный транспарант с входным коллимированным когерентным пучком света, а через пространственный

Отражательный фильтр с выходным 1 5 фотоприемником, и нелинейный оптический элемент который установлен в фоI кальной плоскости параболической поверх ности оптического Фурье-элемента не- посредственно перед плоскостью пвостран» о ственного отражательного фильтра Р 1 ) .

Недостатком такого известного устройства является его конструктивная слож« ность из-за применения специализированного нелинейного оптического элемента 25 и поэтому ограниченный динамический диапазон работы. !

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство: для оптической обработки информации, содержащее оптический Фурь -элемент, . который имеет параболическую отражательную поверхность, которая оптически связана через пространственный модулятор света с входным коллимированным когерентным источником света, а через пространственный отражательный фильтр - с входом регистрирующего 6пока $2) .

Недостатком данного устройства яв- 4, ляется узкий динамический диапазон работы, обусловленный отсутствием какихлибо элементов коррекции обрабатываемого сигнала.

Бель изобретения - расширение дина45 мического диапазона устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для оптической обработки информации .содержащем шжледо» вательно установленные и оптически связанные источник коплимированного, когерентного света и пространственный модулятор света, управляющий вход ко торого является информационным входом устройства, а выход которого через один участок параболической отражательной по верхности Фурье-преобразующего элемен- та, отражательный пространственнэ» частотный фильтр и другой участок параболической отражательной поверхности

Фурье-преобразующего элемента оптически связан с входом регистрирующего блока, выход которого является выходом устройства, Отражательный пространственно-частотный фильтр выполнен в виде вращающегося зеркала, на поверхности которого выполнены круговые зоны пог» лощения излучения источника коплимированного когерентного света, вращающееся зеркало установлено в плоскости нормальной главной оптической оси Фурье-преобра зующего элемента, а ось вращения вра шаюшегося зеркала совпадает с центрам области нулевой пространственной частоты.

Кроме того, круговые эоны поглощения излучения источника коллимированного когерентного света выполнены в виде сквозных отверстий в материале вращающегося зеркала.

На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - при» мер выполнения отражательного пространственно-частотного фильтра согласно изобретения.

Устройство для оптической обрабочки информации содержит источник 1 кол- лимированного когерентного света 1, пространственный модулятор 2 света, управляющий вход которого является информапионным входом устройства, Фурье-преобразующий элемент 3 с параболической отражательной поверхностью, отражательный пространственно-частотный фильтр 4 и регистрирующий блок 5, причем отражательный пространственно3 101 частотный фильтр 4 выполнен в виде . вращающегося зеркала и снабжен круго-. выми зонами 6 поглощения излучения, которые могут быть выполнены в частности, в виде сквозных отверстий.

Устройство работает следующим обра эом.

Коплимированный пучок света от, источ:ника 1 проходит модулятор 2, на котс ром записано обрабатываемое изображе ние и далее попадает на отражающую поверхность Фурье-преобразующего элемента 3, которая фокусируетего íà поверхность пространственно-частотного фильтра 4. При этом часть света, соответствующая пространственным частотам, котрые необходимо отфильтровать проходит, например, через отверстия в зеркальной поверхности вращающегося фильтра и в формировании результата обработки не участвует, за счет чего и удается значительно повысить динаьпмческий диапазон. После обработки светового распределения на пространственно-частотном фипьтре 4 в соответствии !

:с его передаточной характеристикой, он снова переогражается на другую яасть поверхности Фурье-преобразующего элемента 3 и превращается в квази параллельный пучок света, несущий

-результат обработки информапии, воспри- . нимаемый регистрирующим блоком 5.

При .работе пространственно-частигного фильтра 4,выполненного в виде вращающегося зеркала, единичная круговая эона 6 поглощения (отверстие) фильтра .4 при отсутствии вращения фильтрует только одну область пространственных частот с параметрами. ()(-ц) ()а(ц)

2286 4

"где а и 43 — координаты центра т верстия зоны 6 погло.щения;

Ы - радиус отверстия зоны 6

S поглощения.

Дпя обеспечения угловой инвариан ьности по отношению к огфильтровываемым пространственным частотам зерка. ло 4 с отверстиями выполнено вращак t

10 щимся в плоскости, нормальной главной оптической оси Фурье-преобразующего элемента 3. При этом ось вращения зеркала совпадает с областью нулевой пространственной частоты.

15 lips обеспечения возможности варьирования количества отфильтровываемых пространственных частот (амплитуды) данного значения используется множество идентичных эон 6 (отверстий) распор0 ложенных на одинаковом расстоянии от центра вращения, при этом их количество пропорционально амплитуде отфильъровываемой пространственной частоты.

Таким образом, удается аппроксими2S ровать широкий класс действительных неотрицательных передаточных характеристик фильтра 4 пространственных частот, где амплитуды аппроксимируются количеством идентичных зон поглощения

30 (отверстий), расположенных на одинаковом расстоянии от центра вращения, ооновная огфильтровываемая частота задается этим расстоянием, а диаметр зоны поглощения определяет полосу прь

35 странственных частот вокруг основной частоты.

Предложенное устройство позволяет значительно расширить динамический диа назон обрабатываемых описываемых сигналов,что обеспечивает повышение

40 точности вычеслений в, реальных условиях.

Фи1.2

ВНИИПИ Закаэ 2768/62

Тираж 704 По»пи»»оо

Филиал ППП Патент

r. Ужгород, ул. Проект»ля, 4