Устройство для центрирования изображений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (Sl} Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2342116/18 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.78,Бюллетень № 33

Союз Советекнх

Социалистических

Республик (11) 623104

2 (01) М. Кл

Q 0l В 11/00, Q 03 Н 1/22, Q 06 Q 9/00 (03) УДК 772.99 (088.8) )ееударстеенньФ заметет

Совета Инннетрее СССР ее делам нзоаретвннй н еткрютнй (40) Дата опубликования описания 20.07.78 (72) Авторы изобретения

Л. А. Орлов, С. П. Берестнев и Л. П. Савостьянова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 11ЕНТРИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к голографии и может быть использовано, например, пля центрирования изображений в системах классификации образцов, применяемых в вычислительной технике и медицине.

Известные устройства пля центрирования изображений включают в себя блок вычисления "центра тяжести изображения и блок сдвига изображения на вычисленное расстояние (1). о

Положение объекта определяется сканированием и величина, характеризующая положение, служит управляющим сигналом, по которому двигатель смещает систему и возвращает ось сканирования в центральное положение.

Ближайшим техническим решением к предложенному является устройство для центрирования иэображения j2j, содержа mee схему записи Фурье- голограммы, сос- ю тояшую из опорного и предметного каналов, объектива и регистрирующей среды, и схему восстановления.

К недостаткам устройства относятся сложность и низкое быстродействие; 25

Цель изобретения — упрощение устройства, Для достижения цели в устройство ввепены полупрозрачное зеркало для создания восстанавливающего пучка, установленное в предметном канале, система пространственной фильтрации, расположенная по оптической оси зеркала, и дифракционная решетка, размещенная в передней фокальной плос кости объектива.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство сопержит; источник 1 когерентного излучения, коллиматор 2, полупрозрачное зеркало 3, зеркала 4, 5, кадр

6 с входным изображением, объектив 7, пифракционную решетку 8, оптический элемент 9 с реверсивной регистрирующей средой пля записи голограмм, полупрозрачное зеркало 10, линзу ll, диафра му 12, зеркало 13, линзу 14, зеркала

15, 16, затворы 17, 18, объектив 19, выходной экран 20.

Устройство работает следующим сзразом.

623104 где г. — расстояние от "центра тяжести" изображения до переднего главного фокуса объектива; f — фокусное paccro rrrre объектива.

Коллимированный луч источника 1 когерентного излучения падает на полупрозрачное зеркало. 3. Прошедший через это зеркало луч направляетсл на зеркало 5, а отраженный — на зеркало 4, Луч, отраженный от зеркала 4, освещает кадр с

5 входным изображением, расположенный в передней фокальной плоскости объектива

7, главная оптическая ось которого параллельна направлению распространения луча, 10 отраженного от зеркала 4. Луч, отраженный от зеркала 5, распространяется по главной оптической оси объектива 7 и освещает дифракционную решетку, расположенную в перецней фокальной плоскости

r5 этого объектива, причем пространственная частота решетки больше максимальной пространственной частоты изображения.

Лучи, отраженные от зеркал 4 и 5, на- правляются объективом 7 на эле. . ент 9

20 с реверсивной регистрирукщей средой, расположенный в,задней фс.альной плоскости объектива. На регистрирующей среде осуществляется запись динамической голограммы, причем опорным пучком служит

Фурье-спектр решетки, предметнымФурье-спектр входного изображения. С помощью полупрозрачного зеркала 10, линзы 11, зеркала 13, линзы 14, зеркал

15, 16 изображение проецируется в перед30 нюю фокальную плоскость объектива 7.

При этом изображение располагается симметрично изображению в кацре относительно оптической оси объектива, причем высшие пространственные частоты изображе35 ния "срезаются" диафрагмой 12. Фурьеспектр изображенил со "срезанными" высшими частотами уширяется с помощью дифракционной решетки, помещенной в переднюю фокальную плоскость объектива 7, ? 40

В задней фокальной плоскости объектива этот волновой фронт прецставляет собой

Фурье-спектр дифракционной решетки, т.е. он идентичен нормально падающему опорному лучу при записи голограммы. Угол падения в ос ста на влива юше го луча

Восстановленный волновой фронт распространяется по главной оптической оси объектива, и "центр тяжести" .восстанавливаемого изображения, проецируемого объективом 19 на выходную плоскость-экран

20, лежит на главной оптической оси обьектива, так как изменение угла распространения восстанавливаемого волнового фронта равно изменению угла падения восстанавливающего луча. При записи голограммы затвор 17 открыт, а затвор

18 закрыт. При восстановлении голограммы затвор 1 8 открыт, а затвор 1 7 закрыт.

Преимуществами описываемого устройства по сравнению с известными являются простота схемы и возможность повышения быстродействия, так как существующие реверсивные среды типа металл-диэлектрик-полупроводник позволяют записывать, считывать и стирать голограммы за время порядка 1 мкс.

Формула изобретения

Устройство для центрирования изображе сий, содержащее схему .записи Фурьеголограммы, состоящую из опорного и предметного каналов, объектива, регистрирующей среды, и схему восстановления, отличаюш ееся тем,что,с целью упрощения устройства, в него введены полупрозрачное зеркало цлл создания. восстанавливающего пучка, установленное в предметном канале, система пространственной фильтрации, расположенная по оптической сои зеркала, и дифракционная решетка, размещенная в передней фокальной плоскости объектива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент Великобритании

¹ 1370908, кл, Q 1 А, l 974.

2, Бродолин Л. II и др, Проблемы создания средств хранения, пояска и воспро„изведения больших массивов документальной информации с использованием методе:л голографии и растровой фотографии, Паучно-техническая информация, сер. 1, М О, М,, 1975, с. 26.

623104

Составитель E. Артамонова

Техред А. Алатырев Корректор A. Кравченко

Редактор Т. Орловская

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4894/40 Тираж 872 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5