Способ голографической согласованной фильтрации
СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ СОГЛАСОВАННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, заключающийся в записи голографического согласованного фильтра, его юстировке путем совмещения с пространственно-частотным спектром фильтруемого изображения при максимизации сигнала корреляции при перемещении фильтра в плоскости и считывании сигнала корреляции, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости и повышения надежности и достоверности фильтрации, записывают голографический согласованный фильтр со всего изображения в рабочем диапазоне пространственных частот при закрытых областях нерабочих пространственных частот, затем закрывают область рабочих пространственных частот, записывают вспомогательный голографический согласованный фильтр с фрагмента изображения в области нерабочих пространственных частот и производят предварительную юстировку путем использования сигнала корреляции от вспомогательного фильтра, а затем юстируют основной фильтр.
Изобретение относится к голографии и может быть использовано в голографических системах корреляционной обработки изображений. Известен способ записи голографического согласованного фильтра, заключающийся в регистрации на фоточувствительной среде интерференционной картины от пространственно-частотного спектра изображения и опорной волны. Данный способ записи голографического согласованного фильтра предопределяет способ его юстировки, заключающийся в визуально контролируемом совмещении зарегистрированной интерференционной картины с пространственно-частотным спектром фильтруемого изображения, что представляет собой большую трудность. Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ записи и юстировки голографического согласованного фильтра, заключающийся в записи голографического согласованного фильтра и его юстировке путем совмещения с пространственно-частотным спектром фильтруемого изображения при максимизации сигнала корреляции при перемещении фильтра в плоскости и считывании сигнала корреляции. Этот способ записи и юстировки фильтра требует предварительной установки фильтра с точностью, обеспечивающей превышение корреляционным сигналом порогового уровня обнаружения. Критичность голографического согласованного фильтра к сдвигу пропорциональна размеру входного изображения, поэтому при больших размерах фильтруемого изображения нахождение положения голографического согласованного фильтра, при котором наблюдается минимальный корреляционный сигнал, является исключительно трудоемким. Обычно данная задача решается либо методом случайного поиска, либо методом последовательного перебора всех возможных положений фильтра. При этом искомое положение может быть не найдено. Существует также вероятность ложной юстировки фильтра. Целью настоящего изобретения является сокращение трудоемкости и повышение надежности и достоверности фильтрации. Поставленная цель достигается тем, что в способе голографической согласованной фильтрации, заключающемся в записи голографического согласованного фильтра, его юстировке путем совмещения с пространственно-частотным спектром фильтруемого изображения при максимизации сигнала корреляции при перемещении фильтра в плоскости, и считывании сигнала корреляции, записывают голографический согласованный фильтр со всего изображения в рабочем диапазоне пространственных частот при закрытых областях нерабочих пространственных частот, затем закрывают область рабочих пространственных частот и записывают вспомогательный голографический согласованный фильтр с фрагмента изображения в области нерабочих пространственных частот, и производят предварительную юстировку путем использования сигнала корреляции вспомогательного фильтра, а затем юстируют основной фильтр. Регистрирующие среды, используемые для записи голографического согласованного фильтра, обладают ограниченным динамическим диапазоном. Пространственно-частотные спектры изображений имеют значительные перепады интенсивностей, превышающие динамический диапазон регистрирующих сред, поэтому голографические фильтры могут быть согласованы лишь в каком-то диапазоне пространственных частот. На остальных пространственных частотах фильтр либо не записывается (вследствие пере- либо недоэкспозиции), либо получается несогласованным и при работе для вычисления неискаженной функции корреляции закрывается диафрагмой. Эти области голографического фильтра (и соответствующие им пространственные частоты) могут быть употреблены для записи вспомогательного фильтра. При этом отпадает необходимость наложения фильтров друг на друга, так как основной и вспомогательный фильтры оказываются пространственно разнесенными. При записи голографического согласованного фильтра с фрагмента изображения критичность фильтра к сдвигу уменьшается пропорционально отношению размера фрагмента к размеру всего изображения. Благодаря этому снижаются требования к точности предварительной установки фильтра. П р и м е р. Был записан голографический согласованный фильтр с изображения, ограниченного круглой апертурой диаметром 100 мм. Фильтр был согласован в диапазоне пространственных частот 5-11 1/мм, а в диапазоне пространственных частот 0-0,5 1/мм был записан фильтр с фрагмента изображения диаметром 10 мм. Корреляционный сигнал падал до уровня 0,5 своего первоначального (максимального) значения при смещении фильтра, записанного со всего изображения, на 11 мкм, и фильтра, записанного с фрагмента, на 110 мкм при фокусном расстоянии Фурье-преобразующей линзы 500 мл. При предварительном определении положения фильтра с точностью 5 мм опытным оператором фильтр, записанный со всего изображения, был съюстирован за 10 мин, а при использовании вспомогательного фильтра по описанному способу за 40 с. Использование предлагаемого способа по сравнению с аналогами обеспечивает сокращение трудоемкости и повышение надежности и достоверности юстировки, снижает утомляемость оператора, исключает необходимость применения дорогостоящих автоматических сканирующих устройств. Особенно эффективно применение способа при необходимости неоднократных юстировок фильтра в процессе его эксплуатации. Кроме того, при записи вспомогательного фильтра в диапазоне пространственных частот, более низких нежели рабочие, в случае фильтрации изображений, не полностью идентичных эталонному, облегчается обнаружение высокочастотного корреляционного сигнала благодаря совпадению места его локализации с местом локализации низкочастотного, в меньшей степени, нежели высокочастотный, реагирующего на изменения фильтруемого изображения.
Формула изобретения
СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ СОГЛАСОВАННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, заключающийся в записи голографического согласованного фильтра, его юстировке путем совмещения с пространственно-частотным спектром фильтруемого изображения при максимизации сигнала корреляции при перемещении фильтра в плоскости и считывании сигнала корреляции, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости и повышения надежности и достоверности фильтрации, записывают голографический согласованный фильтр со всего изображения в рабочем диапазоне пространственных частот при закрытых областях нерабочих пространственных частот, затем закрывают область рабочих пространственных частот, записывают вспомогательный голографический согласованный фильтр с фрагмента изображения в области нерабочих пространственных частот и производят предварительную юстировку путем использования сигнала корреляции от вспомогательного фильтра, а затем юстируют основной фильтр.
