Оптико-электронное устройство для дешифрирования фотоизображения системы поиска и разведки природных ресурсов

 

Изобретение относится к системам поиска и разведки природных ресурсов, сбора и обработки данных геологических, геофизических и геохимических исследований Цель изобретения - ускорение процесса количественного анализа и повышение точности дешифрирования результатов фотометрирования большого потока изображений с рулонного фотоносителя, например , при аэрокосмическом зондировании или при сьемке дна Мирового океана. Канал спектрального экспресс-анализа (КСА) устройств позволяет распознавать и фиксировать информативные изображения, соответствующие определенным эталонам, заранее заложенным в вычислитель КСА В канале прецизионного фотометрического преобразования (КФП) происходит количественный анализ и дешифрирование информативных изображений , зафиксированных в КСА. 1 ил. ел с

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 J 1/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ы Я I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ./ (21) 4726846/25 (22) 12.06,89 (46) 30.06.91. Бюл. N. 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт геологических, геофизических и геохимических информационных систем (72) М.В. Алфимов, Б.С. Богданов, А,В. Виноградов,И,Ф. Глумов,M. П. Гришин, Л.А.

Квартальнов, О.Л. Кузнецов, В,П. Орловский и Л.Г. Цифринович (53) 621.397,331 (088.8) (56) Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений с помощью вычислительных машин. M.: Мир, 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 481823, кл. G 01 N 21/00, 1975. (54) ОПТИКΠ— ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ФОТОИЗОБРАЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОИСКА И

РАЗВЕДКИ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

Изобретение относится к системам йоиска и разведки природных ресурсов, основное применение будет иметь в

Государственной Геосистеме сбора и обработки данных геологических, геофизических и геохимических исследований в составе подсистемы "Океан", а также других подсистем Геосистемы, смежная область применения — решение ряда прикладных задач, преимущественное использование будет иметь при разработке. гибридных оптикоэлектронных устройств с применением оп.„.."Ж, „1659742 А1 (57) Изобретение относится к системам поиска и разведки природных ресурсов, сбора и обработки данных геологических, геофизических и геохимических исследований, Цель изобретения — ускорение процесса количественного анализа и повышение точности дешифрирования результатов фотометрирования большого потока изображений с рулонного фотоносителя, например, при аэрокосмическом зондировании или при сьемке дна Мирового океана. Канал спектрального экспресс — анализа (KCA) устройств позволяет распознавать и фиксировать информативные иэображения, соответствующие оппеделенным эталонам, заранее заложенным в вь,— числитель КСА. В канале прецизионного фотометрического преобразования {КФ П) происходит ксличественный анализ и дешифрирование информативных иэображений. зафиксированных в КСА. 1 ил. тических вычислительных средств для обработки фотоизображений, получаемых при освоении минерально-сырьевых ресурсов на дне Мирового океана.

Цель изобретения — ускорение процесса количественного анализа и повышения точности дешифрирования результатов фотаметрирования большогс потока иэображений с рулонного фотоносителя, получаемых, например, при поиске и разведке полезных ископаемых на дне Мирово1659742

ro океана, аэрокосмическом зондировании фотоносителя и управляемого блока 25 по или решении других задач, сигналу фотодатчика 26. Пространственно—

На че теже представлена блок — схема частотный спектр анализируемого изо раоптико — электронного устройства для знали- жения, сформированный при прохождении за и дешифрирования фотоизображений си- 5 света через Фурье-объектив 10, фотоносистем поиска и разведки природных тель 22 с помощью объектива 11 и вращаюресурсов. щейся призмы 12, приводимой в движение

У тво содержит канал прецизион- ее приводом 13, разворачивается и проектистроис I к 16 ного фотометрического преобразования, руется объективом 16 на фотоприемнике включающий последовательно расположен- 10 расположенном по радиусу вращения приэные осветитель 1, например кварцево-гало- мы 12 и преобразующим оптический сигнал генную лампу, конденсор 2, щелевую спектра в последовательность видеосигнадиафрагму 3, объектив 4, фотоприемник 5, лов, которые через АЦП 17 подаются на вынапример линейную фоточувствительную числитель 18, куда поступает также сигнал схему с зарядовой связью (ПЗС), аналого — 15 от датчика 14 угла положения призмы, цифровой преобразователь 6 АЦП, по выхо- Анализ зафиксированного пространстду соединенный с вычислителем 7, венного частотного спектра каждого фотоКанал спектрального экспресс — анали- изображения производится вычислителем за входящий в состав устройства, и уста- 18 после одного оборота призмы, измеряеза, новленный перед каналом прецизионного 20 мого датчиком 14, фотометрического преобразования по ходу Если пространственно — частотный рулонного фотоносителя, содержит после- спектр анализируемого изображения соотдовательно расположенные источник 8 ко- ветствует одному из эталонов, заранее загерентного излучения, например лазер, носимых в вычислитель 18, то на отметчик оптический расширитель 9, Фурье — объек- 25 19 кадра подается команда, по которой на тив 10, объектив 11, вращающуюся призму фотоноситель наносится метка, например, 12 с приводом 13 и датчиком 14 угла поло- перфорируется кромка фотоносителя. жения, объектив 15, фотоприемник 16, на- После прохождения канала спектральП 3 С аналого-цифровой ного анализа фотоноситель поступает в узел преобразователь 17, к выходу которого под- 30 21 накопителя, где образует петлю, являюключен вычислитель 18, соединенный элек- щуюся буфером, что обеспечивает совместтрически с отметчиком 19 кадра ную работу обоих приводов; привода работающего в старт — стопном режиме, и

Оба канала Асвяэаны общимлентопро- привода 24, работающего в непрерывном тяжным механизмом 20 через узел 21 нако- 35 двухскоростном режиме. При прохождении пителя рулон ля лонного фотоносителя 22. В нанесенной метки на фотоносителе мимо состав лентопротяжного механизма входят емкостного датчика 27, с него поступает упдва привода — привод 23 и привод 24, кото- равляющий сигнал через блок 25 на привод рые управляются блоком 15 управления 24, который обесйечивает переключение лентопротяжным механизмом по сигналам 40 скорости транспортирования фотоносителя от фотодатчика 26 и емкостного датчика 27. с обычной (повышенной) скорости на пониОптико — электронное устройство для женную скорость, с целью обеспечения поанализа и дешифрирования фотоиэображе- строчното ний систем поиска и разведки природных информативного фотоизображения, отмересурсов ра т аботает следующим образом, 45 ченного в канале спектрального анализа.

ый фотоноситель 22 с зарегист- В ка але прецизионного фотометричеРулонныи фотоно и тителя 1 рированными иэо ми иэображениями объектов, ского преобразования свет от освет полученных пр

ых при поиске и разведке природ- с помощью конденсатора 2 направляется на ных есурсов, закрепленный в лентопро- фотометрируемое фотоизображение, зотяжном механизме 20, протягивается через 50 бражение строки кадра, сформированное оба канала — с помощью двух приводов — щелевой диафрагмой 3, переносится в пло23 и и иво а 24, скость фотоприемника 5, с помощью котах ит и еоб аэование

Каждое анализируемое иэображение рого происходит прео р (кадр) фотоносителя, л

2" об учаемое моно- оптического сигнала каждой строки в послехроматическим когерентным когерентным источником 55 довательность видеосигналов, которые пресвета(лазером) 8, сформированным оптиче- образуются РЦП б в цифровую форму и .л м 9 и Ф рье — обьективом поступают для дешифрирования в вычисли10, фиксируется с помощью привода 23, ра- тель 7.. После завершения дешифрирования б ° — "топном режиме и уста- информативного фотоизображения в вычисботающего в старт-стопном новленным в узле 21 на копителя . лителе 7, где определяются количественные

1659742 характеристики обьектов, зафиксированных на этом изображении, привод 24 начинает протягивать фотоноситель с повышенной скоростью до появления в этом канале следующей метки, нанесенной 5 отметчи ком, Работу устройства в целом можно подразделить на три этапа.

В случае, если канал спектрального анализа не фиксирует информативных кадров, то имеет 10 место перемотка кадров фотоносителя информации без обработки фотоизображений в канале прецизионного фотометрического преобразователя.

Если в канале спектрального анализа 15 будет определено информативное изображение (кадр), то после прихода сигнала с емкостного датчика, фиксирующего отмеченный кадр, в канале прецизионного фотометрического преобразования, будет 20 произведено фотометрирование, а системная обработка этого кадра в вычислителе 7.

После обработки очередного информативного кадра по сигналу с блока управления лентопротяжным механизмом привод 24 25 осуществляет перемотку фотоносителя на повышенной скорости до появления новой метки на фотоносителе.

В случаях, когда поступают Однотипные по пространственно — частотному спектру 30 изображения, эти кадры не обрабатываются в канале, прецизионного фотоэлектрического преобразования, а фиксируются в соответствующих ячейках памяти вычислителя путем их суммирования. 35

В результате вычислитель 7 обрабатывают только отмеченные изображения (кадры), несущие полезную информацию стачки зрения решаемой задачи. Учитывая, что характер плотности распределения железно — 40 марганцевых конкреций на дне Мирового океана в пределах исследуемых полей достаточно равномерен, при реализации данного устройства за..счет фиксации в ячейках памяти вычислителя 18 однотипных кадров пу- 45 тем их суммирования без последующей обработки в канале прецизионного фотометрического преобразования, суммарное время обработки фотоизображений в предложенном устройстве сокращается в десят- 50 ки раз. Одновременно, значительно сокращается (более, чем на порядок) машинное время, необходимое для обработки фотоизображений в ЗВМ, а также поток информации, необходимой для последующей передачи по каналам линии связи.

Формула изобретения

Оптико — электронное устройство для дешифрирования фотоизображения системы поиска и разведки природных ресурсов, содержащее канал прецизионного фотометрического преобразования, включающий последовательно расположенные осветитель, конденсор, щелевую диафрагму, объектив и последовательно соединенные фотоприемник, аналого — цифровой преобразователь (АЦП) вычислитель и устройство перемещения фотоносителя с дешифрируемыми изображениями, о т л и ч а ю щ е вся тем .что, с целью ускорения процесса количественного анализа и повышения точности дешифрирования результатов фотометрирования изображений с рулонного фотоносителя, в него введены отметчик информативного кадра, старт — стопный привод движения фотоносителя, блок управления этим приводом, фотодатчик фиксации кадра, узел накопителя фотоносителя и канал спектрального экспресс — анализа, включа югций посл едовател ьно рэсположенн ые исгочник когерентного излучения, оптическ :О систему, формирования пространственно--частотного спектра анализ;.руемого изображенля, на выходе которОЙ последовательно расположены призма, снабженная механизмом вращения и датчиком угла положе" ê .ë призмы, а также второй фотоприемник -.; Обьективом, к выходу которого через второй АЦП подключен второй вычислитель для анализа и сравнения пространственно — астотного спектра изображения с эарэг.ее заданными эталонами, электрически cG:.,äèíåííûé с датчикс м угла поло>кения призмы, с вычислителем канала г ре;изионного фотометрического npeobpaзован.: я и отметчиком информативного кадра, причем каналы прецизионного фотометрического преобразования и спектрального экспресс — анализа связаны лентопротяжным механизмом через узел накопителя фотоноситсля, в котором размещен стартстопный привод, электрически соединенный через блок управления лентопротяжным механизмом с фотодатчиком фиксации кадра.

1659742

Составитель А. Грузинов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С Шевкун

Редактор И.Сегляник

Производственно-издательский комбинат."Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1834 Тираж 347 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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