Устройство для обработки оптической информации

 

B. H. Спектор, Е. С. Нежевенко и A. С. Прибыловский (72) Авторы изобретения (7! ) ЗаявительБИЬЛИОТыьА !

Новосибирский государственный универси ет им. Ленинского комсомола (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1 Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам, в которых математические one —. рации выполняются с помощью оптических элементов.

Известно оптическое вычислительное устройство, содержащее последовательно установленные и оптически связанные

gpyr c другом источник коллимированного оптического излучения, пространственный модулятор света, соединенный с источником информации, первый оптический элемент для выполнения преобразования

Фурье, например линзу, голографический пространственно-частотный фильтр, второй оптический элемент для выполнения преобразования Фурье и регистрирующий блок (фотопластинку, телевизионную трубку и т. и.) 1 .

Число каскадов "первый оптический элеменг — фильтр — второй оптический элемент" может быть 2,З и г.д.

Недостаток данного устройства состоит в малом динамическом диапазоне, обусловленном как динамическим диапазоном среды, на которой зафиксирован пространственно -частотный фильтр, так и спецификой структуры устройства. ,Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является устройство для оптической обработки информации, содержащее последовательно ус тановлен1О ные коллимированный источник излучения, пространственный модулятор света, на который поступает входная информация, два Фурье-преобраэуюших элемента, от15 ражаюших пространственно-частотный фильтр и блок регистрации k2).

Недостатком известного устройства является высокий уровень шумов, нестабильность работы при механических возмущениях и узкий динамический диапазон работы.

Целью изобретения является увеличение динамического диапазона работы.

3 96

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обработки оптической информации, содержащее последовательно установленные на обшей оптической оси коллимированный источник света, один вход которого связан с выходом источника света, а другой является информационным входом устройства, первый

Фурье-преобразующий элемент, пространственно-частотный фильтр и второй Фурье-преобразующий элемент, причем пространственно-частотный фильтр установлен в обшей фокальной плоскости первого и второго Фурье-преобразующих элементов, и регистрирующий блок, выход которого является выходом устройства, введены светоделитель и плоское отражающее зеркало, которое установлено за задней.фокальной плоскостью второго Фурье-преобразующего элемента, нормальной общей оптической- оси устройства, а светоделитель установлен на общей оптической оси устройства между пространственным модулятором света и первым Фурье-преобразующим элементом, причем выход светоделителя, нормальный к обшей оптической оси устройства, связан с входом регистрирующего блока.

На чертеже схематично представлено устройство для обработки оптической информации.

Устройство содержит коллимированный источник 1 света, на оптической оси которого размещены пространственный модулятор 2 света, светоделитель 3, один из выходов которого связан с выходом регистрирующего блока (фотоприемником}

4, а второй — с первым оптическим

Фурье-преобразующим элементом 5 (например, зеркальным сегментом, линзой), в фокальной плоскости которого установлен пространственно-частотный фильтр 6, находящийся в ro же время в фокальной плоскости второго оптического Фурье-преобразующего элемента 7, за которым установлено плоское отражающее зеркало 8.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемое изображение записывается на поверхность пространственного модулятора 2 света. Луч света от источника 1, проходя через модулятор 2, модулируется и попадает на первый оптический Фурье-преобразующий элемент 5, который выполняет над ним преобразование Фурье. Фурье-образ обрабатываемого изображения проходит через фильтр 6 на второй оптический Фурье-преобразукиций элемент 7, выполнякнпий обратное пре4667 4 образование и направляющий световой пучок на зеркало 8. Зеркало 8 заставляет световой пучок пройти повторно все элементы в обратном направленйи. При э.том световой цучок попадает на светоделитеь световой пучок попадает на светоделитель

3 и направляется на регистрирующий блок 4. Таким образом, результат обра ботки изображения фильтром оказывается

r0 равным произведению результатов однократных обработок. Это фактически в квадрат раз увеличивает динамический диапазон устройства, чем и достигается поставленная цель.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность фильтрации оптических сред с ограниченным динамическим диапазоном, а также сред с ограничениями на линейность частотноконтрастной характеристики.

Формула изобретения

Устройство для обработки оптической информации, содержащее последовательно установленные на обшей оптической оси коллимированый источник света, пространственный модулятор света, один вход которого связан с выходом источника света, а другой является информационным входом устройства, первачей Фурье-нреобЗ0 разующий элемент, пространственно-частотный фильтр и второй Фурье преобразующий элемент, причем пространственно-частотный фильтр установлен в общей фокальной плоскости первого и второго

Фурье-преобразующих элементов, и ре-. гистрирующий блок, выход которого яв ляется выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона устройства, 40 в него введены светоделитель и плоское отражающее зеркало, которое установлено за задней фокальной плоскос гью второго

Фурье -преобразующего элемента, нормальной общей оптической оси устройства, а

45 светоделитель установлен на общей оптической оси устройства между пространственным модулятором света и первым

Фурье-преобразующим элементом, причем выход светоделителя, нормальный к общей оптической оси устройства, связан

50 с выходом регистрирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент СШЛ % 3885 143, кл. 235-181 (5,06 6 9/00), опублик.

»,, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 3234974/18-24, кл. G 06 G 9/00, 16.01.81 (прототип).

964667

Составитель Ю. Козлов

Редактор Г. Волкова Техред И,Гайд . Корректор Ж, Рошко.

Заказ 7632/30 Тираж 73l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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