Многоканальный оптический коррелятор
3I9 946
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заяьлено 01.VI.1970 (№ 1444824/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 02.XI.1971. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 11.1.1972
МПК G 06g 9)00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете министров
СССР
УДК 681.337:519.2(088,8) Авторы изобретения
Э, И Крупицкий, Л. П. Карпов, О. М. Зюзин и А. С, Блок
Ленинградский электротехнический институт связи 1 =,, г.CC »- -" им. проф. М. А. Бонч-Бруевича
". . М (., (-.s
Заявитель
МНО ГОКАНАЛЬНЬ1Й ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР
Многоканальный оптический коррелятор может быть использован в системах оптической обработки информации, в частности при построении оптико-электронных распознающих систем.
Известны многоканальные оптические корреляторы, которые содержат источник когерептпого светя, колл и|ятор, транспарант, на котором записано обрабатываемое изображение, линзы, осуществляющие прямое преобразование Фурье, сложную оптическую маску, представляющую собой голограмму спектров эталонных изображений, линзу, осуществляющую обратное преобразование Фурье, матрицы фотоприемников.
Если на оптической маске голографическим методом записано К спектров эталонных изображений, то в выходной плоскости фотоприемниками матрицы будут зарегистрированы К значений функций взаимных корреляций между обрабатываемыми п эталонными изображениями.
Подобный коррелятор производит последовательное вычисление значений взаимнокорреляциоппых функций между обрабатываемыми и эталонными пзооражепиями. Полученные численные значения корреляционных функций запоминаются в электронном решающем устройстве и могут использоваться как признаки обрабатываемого изображения при построении распознающих систем. При использовании специально выбранных эталонов возможно формирование признаков, инвариантных линейным изменениям обрабатываемых изображений. Однако в таком корреляторе треоуется высокая точность установки сложной оптической маски в частотной плоскости относительно оптической оси. Кроме того, корректор характеризуется: сложностью регистрации значешш взапмнокорреляционных функций, заключающейся в том, что затруднено определение области интегрирования фотоприемником светового поля для каждого капала, относительно большими размерами, так как для пространственного разделения каналов в плоскости регистрации используются длиннофокусные линзы; наличием двух дорогостоящпх лппз, осуществляющих преобразование Фурье.
Цель описываемого изобретения позволяет повысить точность, упростить KoiicTpóêöèio корректора и уменьшить его габариты. Это достигается тем, что в передней фокальной плоскости л.шзы, совершающей преобразование Фурье, размещены транспарант с заппсьто обрабатываемого изображения, матрица эталонных масок, матрица фотоприемников и дифракцпопная решетка, установленная контактно с транспарантом, а в задней фокаль30 ной плоскости линзы установлено плоское
319946 зеркало. Для того, чтобы уменьшить влияние фоновых засветок на результаты вычисления корреляционных функций, с помощью отверстия небольшого диаметра в плоском зеркале отфильтровывается постоянная составляющая обрабатываемого изображения.
На чертеже изображена схема многоканального оптического корректора с двумя каналами.
Он состоит из источника 1 когерентного света; коллиматора 2, 8; диафрагмы 4, ограничивающей плоскую световую волну до нужных размеров; матрицы б фотоприемников, расположенных в плоскости Р, матрицы б эталонных масок, на которые проектируются изображения; транспаранта 7 с записью обрабатываемого изображения; дифракционной решетки 8, выполненной, например, в виде транспаранта, амплитудный коэффициент пропускания которого меняется по заранее выбранному закону; линзы 9, дважды совершает преобразование Фурье; плоского зеркала 10, установленного в частотной плоскости Р .
Световой поток от источника 1 когерептпого света пропускается через коллиматор 2, 8, на выходе которого образуется плоская волна. Проходя диафрагму 4, плоская волна ограничивается по размеру апертурой диафрагмы и попадает на транспарант 7 с записью обрабатываемого изображения и дифракционную решетку 8, установленную контактно с транспарантом 7. Транспарант 7, помещенный в плоскости Рь изменяет (модулирует) амплитуду проходящей через него плоской волны, которая затем дифрагирует на решетке 8 в соответствии с законами дифракции. Световые потоки, разделяясь по пространству, несут информацию об обрабатываемом изображении. Количество потоков, идущих от дифракционной решетки 8, и их интенсивность определяются типом решетки.
Линза 9 совершает преобразование Фурье дифрагпрованпых световых потоков, и в частотной плоскости Р образуется совокупность амплитудно-частотных спектров обрабатываемого изображения. Отражаясь от плоского зеркала 10, световые потоки, несущие информацию об амплитудно-частотных спектрах, перехватываются линзой 9, преобразуются по
Фурье, и полученная таким образом совокупность изображений, идентичных обрабатываемому, проектируется па матрицу 6 масок эталонных изображений. Далее световой поток интегрируется фотоприемниками матрицы 5 и на их выходах образуются электрические сигналы, пропорциональные численным значениям корреляционных функций.
Предмет изобретения
1, Многоканальный оптический коррелятор с д вумерными каналами, содержащий источник когерентного света, коллиматор, оптически связанный с транспарантом с записью рас25 познаваемого изображения, линзу, осуществляющую преобразование Фурье, матрицу фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышепия точности, 01I содержит в передней фокальпой плоскости линзы транс30 парант с обрабатываемым изображением матрицу эталонных изображений, матрицу фотоприемников и дифракционную решетку, установленную контактно с транспорантом, а в задней фокальпой плоскости линзы размеще35 но плоское зеркало.
2. Многоканальный оптический коррелятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения фоновых засветок, на входах фо40 топриемников плоское зеркало выполнено с отверстием — фильтром постоянной составляющей изображения. рещакщео сис ЕМЕ ,Р, Крешоюшии системе
Составитель В. Н. новинский
Техред 3. Тараненко Корректоры: А. Абрамова н М, Коробова
Редактор М. Аникеева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3789/11 Изд. № 1532 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4,5
