Устройство для обработки оптических сигналов рассеяния от объектов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

366444

Сова рооетскил

Социалистических

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”. 1. Кл. 6 02Ь 27/10

G 06! 9 00

Заявлено 22.1.1971 (№ 1617320/26-9) с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий ори Сосете Миииотроо

СССР

Приоритет

Опубликовано 16.1,1973. Бюллетень ¹ 7

УДК 535.854(088.8) Дата опубликования описания 12,III.1973

Авторы изобретения

Д. И. Мировицкий, Г. А. Самсонов, Г. А. Соболев и В. И. Шанин

Московский институт радиотехники, электрочики и автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

РАССЕЯНИЯ ОТ ОБЪЕКТОВ

Изобретение касается техники обработки сигналов от объемных объектов, использующей для формирования этих сигналов электромагнитные волны стимулированного излучения.

Известно устройство согласованной фильтрации для выделения нужных сигналов среди других сигналов, в котором применяют транспаранты, изготавливаемые путем фотографирования сигналов на фотопленке. Применение фотографирования для изготовления согласованного фильтра и фототрапспаранта усложняет весь цикл выделения определенного сигнала среди других.

Цель изобретения — повышение быстродействия обработки сигналов, рассеянных объектами.

Достигается это введением дополнительного формирующего канала в устройство когерентно-оптического коррелятора согласованной фильтрации и применением оперативного фоточувствительт.ого материала, например на основе фотополимера или термопластика, как в дополнительном формирующем канале, так и в основном, в котором получают оптический согласованный фильтр. В формирующем канале на оперативном фоточувствительном материале регистрируется голограмма промежуточного распределения электромагнитного поля от объекта в зоне Френеля (или Фраунгофера). Эта голограмма освещается когерентной сходящей волной, в результате чего компенсируется квадратичный набег фаз (для зоны Френеля) и формируется двумерное пре5 образование Фурье от промежуточного распределения поля. Преобразование Фурье от промежуточного распределения с наложенным на него когерентным опорным фоном образует оптический согласованньш фильтр, который

10 также регистрируется на оперативном фоточувствительном мате риале.

Схема предложенного устройства приведена на чертеже.

При обработке сигналов от объемного

16 объекта, облучаемого оптическим квантовым генератором, работа устройства заключается в следующем.

Луч оптического квантового генератора 1 (ОКГ), прошедший через коллиматор 2, осве20 щает объект 8. Часть излучения от ОКГ 1 псрехватывается опорш.IM зеркалом 4 и, отражаясь от пего, формирует на оперативной регистрирующей среде голограмму 5, на которой фиксируется промежуточное распределе25 ние электромагнитного поля (сигнала) от объекта в зоне Френеля. Для направления части излучения ОКГ 1 на коллиматор б служит полупрозрачное зеркало 7, а в дополнительный формирующий канал — полупрозрач30 ное зеркало 8

366444

Составитель В. Стройкии Редактор Е. Кравцова

Корректор Н. Стельмах

Заказ 48?/13 Изд. № 150 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Сформированная коллиматором 6 плоская волна зеркалом 9 направляется на линзу 10, которая образует сходящую волну, используемую для переноса промежуточного распределения поля с голограммы 5 на оперативную регистрирующую среду 11. В результате освещения сходящей волной голограммы 5 компенсируется квадратичный набег фаз и формируется двумерное преобразование Фурье в фокальной плоскости линзы 10, где расположена оперативная регистрирующая среда 11.

При этом оптический ход лучей искривляется поворотным зеркалом 12.

Опорный пучок для получения голографического фильтра создается линзой И, Поворотное зеркало 12 (на чертеже оно показано в положении для экспонирования фильтра) расположено таким образом, чтобы изменять ход лучей формирующего канала на 90 (по оптической оси) только при получении согласованного фильтра. При корреляционной обработке сигналов зеркало 12 поворачивается и занимает положение, при котором оно одновременно перекрывает сходящиеся лучи формирующего канала и опорного пучка, создаваемого линзой 18, Лучи с коллиматора 6, пройдя полупрозрачное зеркало 8, направляются зеркалом 14 на входной транспарант 15 основного канала когерентно-оптического коррелятора. В плоскости входного транспаранта 15 находится кинолента с записью фотоизображений объектов.

Ориентация фотоизображений относительно сигнала, зарегистрированного на фильтре, осуществляется вращающейся призмой 16 Дове, что обеспечивает поиск пространственного положения объемных объектов.

3а призмой установлена линза 17 преобразования Фурье от эталонного сигнала. Линза

5 18 осуществляет обратное преобразование

Фурье. Результат совпадения одного из фотоизображений объекта с сигналом от объекта

8 проявляется в виде светового пятна, регистрируемого выходной плоскостью 19. Положе10 ние светового пятна на ней свидетельствует о классе распознаваемого объекта, а его изменение во времени и пространстве — о характере движения наблюдаемого объекта.

15 Предмет изобретения

Устройство для обработки оптических сигналов рассеяния от объектов, содержащее источник когерентного излучения, основной оптический канал, состоящий из последова20 тельно расположенных коллиматора, фототранспаранта, призмы Дове и линз для прямого и обратного преобразований Фурье с .установленным между ними согласованным фильтром и канал формирования оптических

25 сигналов рассеяния от объекта на голограмме, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия обработки сигналов, в основной оптический канал дополнительно включены последовательно расположенные

30 полупрозрачное зеркало, линза, голограмма и поворотное зеркало, оптически связывающие выход коллиматора с согласованным фильтром, причем голограмма и согласованный фильтр записаны на оперативной регистриру35 ющей среде, например термопластике.