Оптоэлектронное устройство сравнения

 

Союз Советсккн

Социалистическин

Республик

ОЛ И(:АГНИИ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц976454 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22)Заявлено26.05.81. (21) 3294313/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кд.

6 06 (1 9/00

3Ьоударетеснный квинтет

СССР по делам нэабретеннй н открытнй (53) УДК681.33 (088.8) Опубликовано 23,11,82. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 23. 11.82

Р. Ф. Иванов и 6. В. Калайтанов 4(,-",,",с;1- „„, М ГЕ. щу

Кубанский государственный университе (72) Авторы изобретения (71) 3аявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ

Изобретение относится к вычислитель,ной технике и может быть использовано в качестве сравнивающего элемента в устройствах обработки информации, в цифровых вычислительных машинах, в системах автоматического управления, измерения и контроля, Известно устройство для сравнения, содержащее два и-разрядных регистра, 110 оптический блок совпадения, блок оценки результатов сравнения и ис. точник света (1 ).

Однако ограниченность числа разрядов сравниваемых чисел, обусловлен15 ное поглощением света, препятствует широкому применению данного устройства.

Известно также устройство для сравнения, содержащее два и-разрядно ных регистра, оптический блок совпадений, содержащий многопозиционный отражатель опроса, осуществляющий механическое сканирование, блок оценки результатов и источник света (2), Недостатком устройства является низкое быстродействие и сложность, что снижает его надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее сканирующий полупроводниковый элемент, два и-разрядных оптических регистра, блок совпа" дений, схему выделения первого импульса, связанную входом с выходом блока совпадений (3 ), Недостатком устройства является относительно большое время выполнения операции сравнения, что обусловлено наличием полупроводникового сканистора. Время сравнения двух соответствующих разрядов чисел оп-т ределяется величиной 10 с. Поэтому, например, сравнение двух 100-раз"

EL=CEpvn1и С, 3 9Р645 рядных чисел не может производиться за время меньшее 10"1>с, Цель изобретения - повышение бы стродейст вия, Укаэанная цель достигается тем, что устройство, содержащее импульсный источник света; оптически связанный с транспарантами, на которые нанесены сравниваемая и эталонная картины, и регистрирующий блок, со- 10 держит электрический сравнивающий мост, в каждые. два смежных плеча которого включены соответственно фото-, приемник и источник постоянного тока, а в диагональ электрического сравни- 13 вающего моста включен регистрирующий блок, и два идентичных оптических канала, каждый из которых состо ит из фокусирующих объективов и световода с волокнами разной длины, при- 20 чем вход одного фокусирующего объектива каждого оптического канала оптически связан с соответствующим транс парантом, а выход оптически связан с входным торцом световода этого опти- ру ческого канала, выходной торец которого оптически связан с входом другого фокусирующего объектива, выход которого оптически связан с входом соответствующего фотоприемника. 30

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства..

ЭЗ

Устройство содержит транспаранты

1 и 2, на которые нанесены эталонная и сравниваемая (идентифицируемая) картины, импульсный источник 3 све та, два фокусирующих, объектива 4, .два световода 5 с волокнами 6 различной определенным образом рассчитанной длины> с входной планшайбой 7 и выходной планшайбой 8, два фокусирующих объектива 9, два фотоприемника

10> два 11 источника постоянного тока и регистрирующий блок (счетчик импульсов) 12, Идентичные оптические каналы образованы фокусирующими объективами 4 и 9 и световодами 5, а электрический сравнивающий мост - фотоприемниками 10 и источниками 11 постоянного тока. Световоды 5 идентичны друг другу и составлены из волокон 6 различной длины. Каждое (i+1)-е волокно

Ы длиннее i-го на величину

4 ф где с - скорость света в вакууме, - длительность импульса источиМя ника 3 света, П - - показатель преломления мате6 риала световода.

Концы волокон упакованы в планшайбы " входную 7 и выходную 8, Укладка волокон регулярная на входной планшай- . бе 7. На выходной планшайбе 8 укладка может быть производьной.

Устройство работает следующим образом, Сравнение изображений производится поэлементно с помощью сравнивающего моста, фотоприемники 10 которого оптически связаны с выходами оптических каналов, В качестве фотоприемников

10 рекомендуется применение лавинных фотодиодов. Развертка изображений производится с помощью световода 5. При освещенности транспарантов 1 и 2 импульсным источником света изображение целиком поступает через объектив 4 на входную планшайбу 7 световода 5.

Вследствие того, что волокна 6 имеют различную длину, с выходной планшайбы 8 снимается последовательность световых импульсов, т.е, оптический видеосигнал соответствующий данному изображению. Видеосигнал поступает через фокусирующий объектив g на фото-. приемник 10, оптически связанный с со ответствующим оптич ским каналом.

В случае, когда сущ>ествует значительная разница в освещенностях Фотоприемников 10, баланс схемы нарушается и счетчик 12 регистрирует прохождение импульса через диагональ электрического моста.

Если сравниваемая картина на транс" паранте 2 полностью йдентична эталонной картине на транспаранте 1, на входные планшайбы 7 поступают одинаковые изображения. Следовательно, с выходов оптических каналов на фотоприемники 10 поступают совпадающие во времени одинаковые серии импульсов, что не приводит к разбалансу электри" ческого моста, Эт соответствует равенству изображений. Ввиду наличия искажений и помех сравниваемая картина не полностью идентична эталонной, Это приводит к тому, что оптические сигналы частично не совпадают. Количество несовпадений, т.е, количество ошибок, регистрируется счетчиком импульсов. «Задавшись определенHblM количеством ошибок, можно с соответ-.

5 - 9764 ствующей точностью производить идейтификацию двух картин.

Время анализа (длительность операции сравнения) определяется величиной t-ь „и, где n - число элементов з иь|а (разрядов ) картины или коли чест во световодов в жгуте, Если 1.=3 см, то (,„ „и10 с. В

° ю этом случае время анализа картины, содержащей 100 элементов, определя- 11 ется величиной о й= С п=10 с 10 =10 с, имп что на три порядка меньше, чем соответствующее время в известном уст- 1З ройстве.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство ГСГР

Н 436348, кл. r, 06 F 7/04, 1974, 2$ 2. Авторское свидетельство СССР 570894, кл, Г 0Ь F 7/04, 1977 ° . 3, Авторское свидетельство СССР по заявке М 2864129/24, кл. Г1 06 F 7/04, 1980.

Составитель Г. Рожнов

Редактор Т.Кугрышева Техред А.Бабинец Корректор Г.Решетник

Заказ 9005 76 Гираж 73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП !1атент, г, жгород, ул. Проектная, Оптоэлектронное устройство сравнения, содержащее импульсный источник света, оптически связанный с транспарантами, на которые нанесены сравниваемая и эталонная картины, и регистрирующий блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит электрический сравнивающий мост, 4 d в каждые два смежных плеча которого включены соответственно фотоприемник и источник постоянного тока, а в диагональ электрического сравнивающего моста включен регистрирующий блок, и два идентичных оптических канала, каждый из которых состоит из фокусирующих объективов и световода с волокнами разной длины, причем вход одного фокусирующего объектива каждого оптического канала оптически связан с соответствующим транспарантом, а выход оптически связан с входным

I торцом световода этого оптическогоканала, выходной торец которого оп" тически связан с входом другого фо" кусирующего объектива, выход которого оптически связан с входом соответствующего фотоприемника.