Голографйческий оптический коррелятор
, 3ll282
Сек33 Сеееттк >, Сецкалксткчее!!км
Рес3)убгк!
B3псп зlсе От явт. св:! 1е тел ь .7)я №вЂ”. !3 5:х 5: (!)и 9 ь.!
: ЯН3;ic icо 15.111.1970 (№ 1417020 l";-2:} с:!рхсэ= !.!(!",:i:!ем 3B51!)к:! №вЂ”
j ! !
1 К 681 387.519 2 (088.8)
Комитет па рб;,953 кзееретеккк к етк qü-..кй при Ссеете Жккк:-.,"ее
СССР
Пр:1оритет—
Оп бл, нова:Io 09.Ъ 111.1971. Б!О7летепь ¹ 24 ! ВТВ опубл:iHîHBHHÿ оп:!CBiii151 25.X.1971
;!ВТОРЫ изобретения
3. И. Крупицк!3й, А. А. Ризкин и И. С. Барбанель
Ленинградский электротехнический институт связи им. проф.
М, А. Бонч-Бруевича
Заявитель
ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР
Известен ряд устройств, реализующих принцип оптической корреляции с использованиcм голографической маски. Однако во всех 133НОстнь(х схемах использ) ется две линзы, ocl ществляющие прямое и обратное преобразования
Фурье исходной функции, что усложняет конструкцию и увеличивает размеры устройства.
Предлагаемый голографический оптический коррелятор может быть использован в качесгве основного элемента оптико-электронны.; вычислительных устройств, осуществляющего как элементарные (сложение, умножение), так .! интегральные операции над комплексными функциями, заданными в области двух переменных.
В частном случае, когда функции, над которыми производятся операции, равны, голографический оптический коррелятор может Оьгть использован в качестве устройства согласовянHOH OHTH 1еСко!71 фильтрации +JIB OOH3p) 5!LCHH H i! распознавания изображений.
В предлагаемом голографическом оптическом корреляторе, с целью уп;)ощения конструкции и уменьшения габаритов известных оптических,корреляторов, обратное преобразование Фурье осущсствляется не линзой, а участком свободного пространства между голографической маской с записью второй функции и выходной плоскостью, а для компенсации вози:1кающсго и;)и этом квадратичного наоега фазы голографичеcHBÿ 3апиcь второй функции осущсствляется в сходящемся пучке.
На фпг. 1 пок:!зана блок-схема устройства; на фпг. 2 —;: ем!1, Но которой:3зготовляется
5 транспарант с голографической записью функции д (х, g).
П)оед 7BI яе)1ы!! кор реп ято;) cogcpHCHT HcTD II! Iil HoTcpeHTI3oT0 iI3;ll чения (ОКГ) 1; $)QK), cH;)у ощ) ю линзу 2; To:!е:!ную диафрагму 3; кол1р лимирующую линзу 1; транспарант 5 с записью функции 1 (х у); положительную линзу !), осущсств75lioLILN Io прямое Фурье- преобразов;1нпе от фун! !!и!! / (л, у); транспарант 7 с голографической зппп ью функции g (х, у); не15 i! 903p cl 1нуlо ъ! !! с к) Ь i вы реЗОм д III вьlделсния !! О.7С3510 1! I Bc Гll . : c 1 oilo! o 110т01:.а и скян13 ру10и,:ii! фото!!рпем:.l:!H, обсс! Счпзающпй измере-!
i:iã зня-IOHH!1 функпп:1 взаимной корреляции в
;)Bç,7H:!!31!); точках выходной Ilлоскости. На схе2р ),е:1зготовлен:153, о.лlогряммы в сходящемся
iiу !не ОООЗНЯ:lс!Iы c :,)д511!L:!0. я Ill"Iок 1 Огерент-!!ого пз,-у:.Сипя 1(1. параллельный пучок коге,)сHTHoi пзл "lcH!!51 11. !1 ми 7 !тт дный TpBHcllB,)àíã 12 с записью функции д (х, у) и регистри25 j) ipoùB51 срс3В (фотоllластини;!) 13.
Оп r!i ccH:Ii кван i oHHIÉ гснсо втор 1 генерирует чспрерывный поток когсрснтного света, которь! Й с3) Окхс11р ется л11н301! — в отверстие точечной диафрагмы 3. HB выходе коллимирую3р I!Le iI;I 13H3bl 1 H 0 7хч и сТ 51 LIB ) I 7 Ic, I bHHIII II), чок
311282
Предмет изобретения
Ф" а 77
Сос - tnt t Ih В. )KOBHHCKHH
Тскрод Л. В. Куклина
Корректор Е. В. Исакова
Рсдактор Е. Гончар
Заказ 5534 14çä. № 1064 Тирана 473 Подиис о
ЦНИИПИ Ксгиитста ио д.лаги nçîîрстсний и открытий ири Сонат: Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская иаб., д. 4, 5
Област n!я -.. иографич Кn;"-.ðîìñêoãî L. I )аз:.иия ио:I +О к оптической оси системы. Последний (третий) поток несет в себе информацию о функции взаимной корреляции функции ) u g. Для выделения этого потока в выходной плоскости, отстоящей от транспаранта 7 на расстоянии F, помещается непрозрачная маска 8 с вырезом, в котором сканирует фотоприемник 9, обеспечивающий измерение функции взаимной корреляции функций f u g в различных точках апертуры выреза. Коллимированный пучок когерентного света модулируется фуцкцией f (x, 0), записанной на транспаранте 5. Линза б производит прямое преобразование Фурье. Поле на выходе транспаранта 7 определится произведением поля на входе этого транспаранта на его амплитудное пропускание. В свою очередь, амплитудное пропускание транспаранта 7 определяется суммарным воз5 действием сходящегося когерентного пучка 10, промодулированного транспарантом 12 с записью функции g (х, у), и параллельного немодулированного (опорного) пучка 11 на регистрирующую среду 18 (см. фиг. 2). 10 Можно показать, что функция взаимной корреляции f u g имеет вид Rfg (х, у ) = И 1 (x, у) Q х+х : у+у ) dx dg, причем (Rfa (xt, Ч )) = (Е.,„(vt+Fi SinO у )) 15 3 де х, у, х, у — координаты в плоскости транспаранта 5 Е„... — выходное поле на фотоприемнике; xt, у — координаты в поле транспарач20 та 12. Ft — расстояние между транспарантом 12 и средой 18. Таким образом, определение модуля функции взаимной корреляции сводится к измерению распределения амплитуды света в выходной плоскости, что и выполняется сканирующим фотопрпем:гиком 9. tB частном случае, когда g==-/, коррелятор может быть использован в качестве устройства согласованной ott Tè:toñêoé фильтрации. 35 Голографический оптический коррелятор, содержащий источник когерентного излучения, коллиматор, амплитудный транспарант с записью одной из функций, линзу, осуществляющую прямое преобразование Фурье, транспа40 рант с голографической записью второй функции, осуществленной в сходящемся пучке, и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью упрощения коррелятора, в нем транспарант с голографической записью второй функции:t 45 фотоприемник разделены только оптически однородной, например, воздушной средой.
