Оптическое аналоговое устройство для умножения трех знакопеременных матриц

 

Изобретение может найти применение в системах оптической обработки информации. Устройство позволяет существенно повысить быстродействие при перемножении оптической информации , представленной в матричной форме . Это достигается тем, что в известную оптическую схему множительного устройства введены три фазхзвых транспаранта (по числу перемножаемых матриц), в каждой ячейке которых записано посредством изменения поляризации света на ортогональную значение знака соответствующего элемента перемножаемой матрицы. Кроме того, в устройство введен линейный поляризатор , который установлен между вьгхо дом источника коллимированного света и входом компенсирующего звена, состоящего из коллимированного объекта, двух сопряженных линзовых растров и коллективного объектива, за которым последовательно установлены на общей оптической оси три преобразукщих блока , каждый из которых состоит из амплитудного и фазового транспарантов и анаморфотного оптического звена, выход последнего из которых через линзовый растр и двулучепреломляющую призму связан со входами соответствующих пар фотоэлементов, являющихся входом блока регистрации. 2 ил. с СО ГчЭ О5 .4: :о 00

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3731087/24-24 (22) 19.04.84 (46) 23.04.86. Бюл. 11"- 15 (72) Л.И.Акопов, Г.А.Бегиашвили, .Г.Г,Воеводкин и И.Ш,Челидзе (53) 681. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 422008, кл. G 06 G 9/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 640330, кл. G 06 G 9/00, 1978. (54) ОПТИЧЕСКОЕ АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ТРЕХ ЗНАКОПЕРЕМЕН НЫХ МАТРИЦ (57) Изобретение может найти применение в системах оптической обработки информации. Устройство позволяет существенно повысить быстродействие при перемножении оптической информации, представленной в матричной форме. Это достигается тем, что в известную оптическую схему множительно„„Я0„„1226498 А го устройства введены три фазовых транспаранта (по числу перемножаемых матриц), в каждой ячейке которых записано посредством изменения поляризации света на ортогональную значение знака соответствующего элемента перемножаемой матрицы. Кроме того, в устройство введен линейный поляризатор, который установлен между выходом источника коллимированного света и входом компенсирующего звена, состоящего из коллимированного объекта, двух сопряженных линзовых растров и коллективного объектива, sa которым последовательно установлены на общей оптической оси три преобразующих бло- Я ка, каждый из которых состоит из амплитудного и фазового транспарантов и анаморфотного оптического звена, выход последнего из которых через линзовый растр и двулучепреломляющую призму связан со входами соответствующих пар фотоэлементов, являющихся входом блока регистрации. 2 ил. О

1226498 2

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах оптическбй обработки информации, предназначенных, например, для распознавания, помехоустойчивого кодирования изображений, спектрального анализа и т.п, Цель изобретения — повьппение быстродействия устройства.

На фиг,1 изображена принципиальная схема оптического аналогового устройства для умножения трех знакопеременных матриц; на фиг.2 — оптическая схема компенсирующего звена.

Устройство (фиг.1) содержит источник 1 коллимированного света, линейный поляризатор 2, компенсирующее звено 3, амплитудные 4 — 6 и фазовые транспаранты 7 — 9 с записью иэображений умножаемых энакопеременных матриц, анаморфотные оптические звенья 10 — 12, линзовый растр 13, двулучепреломляющую призму 14 (например, призму Волластона), многоэлементный фотоприемник 15 и блок 16 регистрации, Оптическая схема компенсирующего звена 3 (фиг.2) содержит последовательно установленные на общей оптической оси коллимированный объект 17, первый 18 и второй 19 сопряженные линзовые растры и коллективный обьектив 20, Световой поток от источника 1 линейно поляризуется поляризатором 2, проходит через компенсирующее звено 3, просвечивает амплитудный 4 и фазовый 7 транспаранты с записью изображения (амплитуды и знака) первой матрицы, затем полученное световое распределение анаморфотным звеном 1О проектируется в плоскость амплитудного 5 и фазового 8 транспарантов, где модулируется иэображени ем (амплитудой и знаком) второй перемножаемой матрицы. Полученное све l .oâîå распределение проходит через анаморфотное звено 11 и далее модулируется изображением третьей матрицы (транспарантами 6 и 9). Затем све1 товое распределение анаморфотным звеном 12 проектируется в плоскость линзового растра 13, который сводит полученное распределение со световыми пучками ортогональных поляризаций в параллельный пучок. Далее при прохождении двулучепреломляющей призмы

14 эти пучки пространственно раэделяются и регистрируются многоэлементным фотоприемником 15. Вычисление искомой матрицы производится схемами сравнения в блоке 16 регистрации, где осуществляется электрическое вычитание сигналов с соответствующих пар элементов фотоприемника )5. Таким образом, в предлагаемом устройстве вычисления производятся за один такт вместо восьми и тем самым повьппается быстродействие и точность вычислений в связи с отсутствием накопления ошибок вычислений.

Использование в устройстве линейно поляризованного света, кодирование знака функций двумя взаимно ОртО гональными поляризациями с соответствующим изменением поляризации световых пучков в процессе умножения по.зволяют существенно уменьшить число операций и тем самым повысить быстродействие устройства, поскольку отпадает необходимость вычисления всех комбинаций положительных и отрицательньм частей перемножаемых функций, Фор мул а и э о бр е т ения

Оптическое аналоговое устройство для умножения трех знакопеременных матриц, содержащее источник коллимированного света, на оптической оси которого последовательно установлены . компенсирующее звено, состоящее иэ последовательно расположенных коллимированного объекта, двух сопряженньм линзовых растров и коллективного объектива, и три анаморфотных оптических звена, на входах каждого иэ которых установлены амплитудный транспарант, на котором записаны абсолютные значения иэображения соответствующей перемножаемой матрицы, и многоэлементный фотоприемник, выходы которого подключены к соответствующим Вхо дам блока регистрации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введены линейный поляризатор, три фазовых транспаранта, в каждой ячейке которых записано значение знака соответствующего элемента перемножаемых матриц, линзовый растр и двулучепреломпяющая призма, каждый информационный выход которой является бинарным, причем линейный поляризатор установлен на общей оптической оси устройства между выходом источ1226498

Фиа. t

18 79

Фиг. Г

Составитель Ю. Козлов

Техред В. Кадар Корректор О.Луговая

Редактор О.Бугир

Заказ 2137/51 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ника коллимированного света и входом коллимированного объекта компенсирующего звена, фазовые транспаранты установлены между соответствующими амплитудными транспарантами и анаморфотными оптическими звеньями, выходы последнего из которых через линзовый растр связаны с соответствующими входами двулучепреломпяющей призмы, каждый бинарный выход которой связан с входами соответствующей пары элементов многоэлементного фотоприемника.