Оптический коррелятор

 

фруееевюмл еевеееетеиВ te:, П

011 572 8I4

Союз Советских

Социалистических

Республик изоы етЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.76 (21) 2349009/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 08.09.77 (51) М. Кл G 06G 9/00

Государственный квинтет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.333(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В, Л, Вебер, Л. С. Долин, Л. Б. Гордеев, В. И. Титов и Ю. Б. Щегольков

Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский радиофизический институт (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к оптическим средствам аналоговой техники и предназначено для обнаружения объекта протяженной формы в изображении, искаженном аддитивными помехами. Подобного рода задача возникает при автоматизации процессов обработки информации с радиолокационных индикаторов и экранов телевизионных систем наблюдения в тех случаях, когда опознание объекта оператором затруднено из-за наличия сложной помеховой ситуации.

Известны оптические корреляторы, содержащие источник света, исследуемое изображение, проектор-коллиматор, эталонный транспарант, фотоприемник и блок обработки (1).

Недостаток таких корреляторов состоит в повышенных погрешностях при наличии фоновых помех.

Известен также оптический коррелятор, содержащий оптически связанные и последовательно располо>кенные по ходу световых лучей блок формирования изобра>кения, например электронно-лучевую трубку, проекционный блок, вращающийся транспарант и фотоприемный блок, выходы которого подключены ко входу решающего блока (2).

Недостатком такого коррелятора является невозможность опознавания с большой точностью протяженного объекта с произвольной ориентацией его изображения на экране электронно-лучевой трубки.

Целью изобретения является повышение точности при исследовании протяженных объектов, произвольно расположенных на яркостном фоне.

Это достигается тем, что в предлагаемом корреляторе проекционный блок содержит несколько объективов, расположенных по окружности через равные углы, а фотоприемники фотоприемного блока оптически связаны с соответствующими объективами.

Кроме того вращающийся транспарант выполнен в виде диска с поозрачными щелями, 15 объединенными в несколько групп, число кото-, рых равно числу объективов проекционного блока, а щели в каждой группе располо>кены под разными углами к линии, соединяющей центр диска и центр соответствующей щели.

20 На фиг. 1 изображена схема коррелятора, на фиг. 2 — транспарант.

Коррелятор содержит проекционный блок 1, вращающийся дисковый транспарант 2, фотоприемный блок 3 и решающий блок 4. Изобра25 жение объекта находится в плоскости 5.

Транспарант 2 изготовлен в виде непрозрачного диска с прорезанными в нем щелями, которые располо>кены так, что расстояния между центрами любых соседних щелей равны, а

30 центры щелей находятся на окружности, Щели

572814

15

ЖаК = 180 . объединены в N групп, каждая из которых идентична любой другой по количеству, расположению и угловой ориентации содержащихся в ней щелей. Угол наклона у (фиг. 2) продольной оси щели к прямой, соединяющей центры щели и транспаранта, пропорционален порядковому номеру i этой щели в группе

v = К(— 1) где К вЂ” коэффициент, зависящий от размеров щели.

Для уменьшения вероятности ложного обнаружения протяженного объекта количество щелей в группе и и количество групп N взаимосвязаны соотношением

Проекционный блок 1 содержит N (по количеству групп щелей на транспаранте 2) объективов, а фотоприемный блок 3 — N фотоприемников, причем объективы и фотоприемники расположены через равные углы. Центры объективов лежат на линиях, проходящих через центр плоскости 5 изображения объекта, а каждый из объективов оптически связан с соответствующим фотодетектором по линии, проходящей через окружность в плоскости транспаранта, на которой расположены центры щелей.

Совокупность Nобъективов,,N фотодетекторов и транспаранта образует N каналов корреляционного анализа изображения.

Каждый канал коррелятора работает следующим образом.

Изображение объекта на фоне крупно- и мелкоструктурных изменений яркости изображения объективом проекционного блока 1 проецируется в плоскость транспаранта 2. При вращении транспаранта 2 щели, прорезанные в нем, последовательно сканируют изображение объекта. Световой поток, проходящий через щели транспаранта 2, собирается фотодетектором фотоприемного блока 3 и преобразуется им в электрический сигнал, который в виде импульсного напряжения поступает на вход решающего блока 4. Сигнал с наибольшей

45 амплитудой возникает при прохождении через область изображения щели, согласованной с объектом по ориентации. В этом случае реализуется также и максимальное отношение сигнал/шум при фильтрации объекта из смеси его с мелкомасштабной помехой.

Решающий блок 4 выдает решение о наличии объекта в изображении по принципу превышения сигналом некоторого порогового уровня.

Описанная конструкция существенно повышает точность анализа.

Формула изобретения

1. Оптический коррелятор, содержащий оптически связанные и последовательно расположенные по ходу световых лучей блок формирования изображения, например электронно-лучевую трубку, проекционный блок, вращающийся транспарант и фотоприемный блок, выходы которого подключены ко входу решающего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при исследовании протяженных объектов, произвольно расположенных на яркостном оптическом фоне, в нем проекционный блок содержит несколько объективов, расположенных по окружности через равные углы, а фотоприемники фотоприемного блока оптически связаны с соответствующими объективами.

2. Оптический коррелятор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что вращающийся транспарант выполнен в виде диска с прозрачными щелями, объединенными в несколько групп, число которых равно числу объективов проекционного блока, а щели в каждой группе расположены под разными углами к линии, соединяющей центр диска и центр соответствующей щели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2787188, кл. 235 †1, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР № 302734, кл. G 06G 9/00, 1971.

572814

Раг.f

Риз.2

Подписное

Заказ 1942/17 Изд. Мв 711 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Жовинский

Редактор Н. Каменская Техред И. Михайлова Корректор Л. Денискина