Способ сравнения пространственных образов

 

нщ 324678

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12.69 (21) 1381830/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 11.07.78 (51) М. Кл.-з

G 03Н 1!00

G ОЗС 9/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.375.8:

:771.355 (088.8) (72) Автор изобретения

E. В. Ивакин (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики

АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ СРАВНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ

ОБРАЗОВ

Изобретение относится к области оптической обработки информации, а именно, к области сравнения пространственных образов методом корреляционного фильтрования с применением голографии, в частно- 5 сти, в тех случаях, когда объекты сравнения непрерывно изменяются во времени.

Известен двухступенчатый способ сравнения пространственных образов в когерентном свете. Сначала методом голографии на высокоразрешающей фотоэмульсии изготовляют комплексно-сопряженный фильтр эталонного образа. Затем íà его место в оптическую систему сравнения помещают сравниваемый образ и, облучая 15 его тем же источником света, осуществляют процесс фильтрации.

В случае идентичности сравниваемых образов в выходной плоскости схемы появляется сигнал в виде яркой точки, который либо наблюдают непосредственно, либо фиксируют известными способами.

Однако в известном способе велика длительность изготовления комплексно-сопряженного фильтра, связанная с необходимостью экспонирования фотослоя и его последующей обработкой в растворах, а также необходимо изменять оптическую схему на второй ступени сравнения.

Кроме того, при этом способе могут сравниваться только такие два образа, из которых один может изменяться во времени, а второй — эталонный — должен оставаться неизменным.

Цель изобретения — разработка способа оперативного сравнения образов, непрерывно изменяющихся во времени.

Цель достигается тем, что сравниваемые образы располагают в плоскости входной диафрагмы, одновременно облучают их когерентным пучком света и получают голограмму в слое нелнпейного вещества, практически мгновенно и обратимо изменяющего свои оптические свойства под действием падающего светового потока, и одновременно производят считывание голограммы сформировавшими ее волновыми фронтами.

Сравнение образов по предлагаемому способу происходит за время одного импульса оптического квантового генератора (ОКГ) с модулированной добротностью, т. е. за время (3 — 5) — с.

Сущность изобретения поясняется чсртсжом, на котором показано взаимное расположение элементов схемы, рсалнзуюгцсй предлагаемый способ.

Источник 1 когсрентпого света, в качестве которого используют одномодовый ОКГ

324678

Формула изобретения

Составитель Л. Пирожников . Тсхрсд И. Михайлова Корректоры: Л. Денискина и 3. Тарасова

Редактор E. Месропова

Заказ 1700/20 Изд. ¹ 538 Тираж 554

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, ир. Сапунова, 2 гигантских импульсов, коллимированным пучком света облучает сравниваемые ооразы, располагаемые в окнах 2 и 3 входной диафрагмы 4:" Линза 5 фокусирует часть исходного пучка в малое отверстие 6 диа- 5 фрагмы 4, находящейся в фокальной плоскости этой линзы, и тем формирует опорный точечный источник света. Положительная линза 7 собирает пучки света, дифрагированные на сравниваемых пространст- 10 венных образах, и свет опорного источника на тонком слое 8 нелинейного вещества, в котором регистрируется голограмма, являющаяся результатом интерференции этих трех световых пучков. 15

В качестве регистрирующего слоя можно использовать, например, хлорбензоловый раствор фталоцианина окиси ванадия, небольшим количеством которого заполняют пространство между плоскопараллель- 20 ными стеклянными пластинами. Подобные нелинейные вещества позволяют практически мгновенно формировать голограмму и сохранять ее только во время действия световых потоков. При прекращении облу- 25 чения вещества голограмма мгновенно исчезает, и слой готов к регистрации следующей голограммы.

В связи с указанным свойством нелинейных веществ процессы образования голо- 30 граммы и ее считывания происходят одновременно, причем для считывания используются те же световые пучки, которые сформировали голограмму. Эти световые пучки, дифрагируя на голограмме, собираются положительной линзой 9 в плоскости выходной диафрагмы 10. Взаимное положение элементов схемы таково, что диафрагмы 4 и 10, а также регистрирующий слой 8 располагаются в фокальных плоскостях линз 7 и 9. Два волновых фронта, несущих информацию о степени сходства сравниваемых образов, фокусируются в отверстиях 11 и 12 диафрагмы 10. Положение этих отверстий в плоскости диафрагмы 10 определяется взаимным положением сравниваемых образов и опорного источника света в плоскости входной диафрагмы 4.

В случае полной идентичности сравниваемых образов фотоприемники 13 и 14, расположенные за отверстиями диафрагмы 10, воспринимают максимальный световой поток; при этом на экране осциллографа, с которым соединены фотоприемники, появляется всплеск максимальной высоты, Способ сравнения пространственных образов в когерентном свете путем изготовления голограммы — фильтра сравниваемых образов, облучения этой голограммы исходными волновыми фронтами и фиксирования в выходной плоскости оптической системы сигнала о степени сходства образов, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности сравнения пространственных образов, непрерывно изменяющихся во времени, сравниваемые образы располагают в плоскости входной диафрагмы оптической системы, одновременно облучают их когерентным пучком света и получают голограмму в слое нелинейного вещества, а затем считывают голограмму при помощи сформировавших ее волновых фронтов.