Устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений

Устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК !

„.SUÄÄ 1061158 А

3(5р G Об G 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ HSOEPETEHHA И ОТКРЫТИИ (61) 452842 (21 ) 3458568/18-24 (22 ) 18. 05. 82 (46 ) 15. 12. 83. Бюл. Р 46 (72) В.И.Осадчий и A.ß.Ïàðèíñêèé (71) Тульский ордена Трудового Крас-: ного Знамени политехнический институт (53) 681.333(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР, Р 452842 кл, G Об G 9/00, 1974 (прототий ). (54 )(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВА

НИЯ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ОПТИЧЕС

КИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ по авт.св.9 452842, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности, оно дополнительно со-: держит размещенные на противЬположных торцах электрооптического преобразователя идентичные электронно« оптические волоконные преобразователи изображения, каждый ®з которых состоит из последовательно расположенных на.оптической оси маски, ди-. электрической шайбы, колЛектора вторичных электронов и фотокатода при чем каждый фотокатод через соответствующий источник напряжения подключен к соответствующему коллектору . вторичных электронов, каждая маска снабжена прозрачными окнами, а в каждой диэлектрической шайбе консольно закреплены гибкие волоконные .световоды, размещенные соответствен- @

Ф но прозрачным окнам маски.

1061158

Изобретение отсносится к вычислительной технике и обработке информации, и может быть применено для получения коррелограмм сигналов, представленных в виде изображений.

По основному авт.св ° 9 452842 известно устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений, содержащее электрооптический преобразователь, транспаранты, осветитель, последовательно сое/ диненные блок развертки, подключенный ко входу электрооптического преобразователя, и регистрирующий блок, причем транспаранты установ-. лены с противоположных торцов электрооптического преобразователя, выполненного с металловолоконным экраном, на который последовательно нанесены фотопроводимая пленка и прозрачный электрод, подключенный к регистрирующему блоку (1) .

Однако в данном устройстве из-за отсутствия элементов предварительной обработки иэображений невозможно выполнять точный анализ изображений контрастность которых мала. В резуУ льтате точность вычисления корреляционных функций невелика, особенно для малоконтрастных протяженных объектов. Кроме того, при наличии аддитивных помех или таких помех, как инверсия контраста на границах объектов в изображении, точность вычислений. также снижается.

Цель изобретения - повышение точности и помехозащищенности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений дополнительно содержит размещенные на противоположных торцах электрооптического преобразователя идентичные электронноs оптические волоконные преобразователи изображения, каждый из которых состоит йз последовательно расположенных на оптической оси маски, диэлектрической шайбы, коллектора вторичных электронов и фотокатода, причем каждый фотокатод через.соот-. ветствующий источник напряжения подключен к соответствующему коллектору вторичных электронов, каждая маска снабжена прозрачными окнами, а в каждой диэлектрической шайбе консольно закреплены гибкие волоконные световоды, размещенные соответственно прозрачным окнам маски.

На фиг. 1 представлено устройство для моделировайия корреляционных функций оптических изображений, общий виду на фиг. 2 - положение гибких волокон после записи иэображения и распределение света на выходе электронно-оптического преобразователя. устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений содержит электрооптический преобразователь (ЭОП) 1 и последовательно соединенные регистрирующий блок 2 и блок 3 развертки, подключенные к ЭОП. С противоположных торцов ЭОП размещены идентичные

10 электронно-оптические волоконные преобразователи изображений (ЭОВПИ), каждый из которых состоит из последовательно размещенных масок 4 и 5 с прозрачными окнами, диэлектричес 5 ких шайб 6 и 7 с консольно закрепленными в них гибкими волоконными световодами 8, коллекторов вторичных электронов 9 и 10 и фотокатодов

11 и 12,на которые проецируются пучки 13

20 и 14 света; между соответствующим фотокатодом и коллектором через коммутаторы 15 и 16 подключены источники напряжения, обеспечивающие работу устройства в трех режимах; источники 17 и 18 низкого напря><енйя (НН), источники 19 и 20 высокого напряжения (ВН}, источники 21 и 22 обратного напряжения(ОН) . На фиг. 2 изображено распределение электронного потока 23 и распределение света 24 на выходе ЭОВПИ.

Работа предположенного устройства во времени имеет три режима: подготовка к записи изображений, запись изображений с запоминанием и преобразованием и анализ изображений с вычислением их корреляционной функции.

В режиме подготовки к записи на фотокатоды 11 и 12 направляются

40 пучки 13 и .14 света с равноамплитуд- ным распределением, между фотокатодами 11 и 12 и соответственно коллекторами 9 и 10 подключаются источники 17 и 18 HH. Электронный пучок

45 23 в каждом блоке возбу>хдает за. счет вторичной эмиссии оптические волокна 8 (коэффициент вторичной эмиссии меньше .единицы) и приводит потенциал всех волокон к нулю. При

5Q этом оптические волокна 8 устанавли-: ваются параллельнодруг другу, и их торцы находятся между прозрачными окнами в маске.

В режиме записи изображения на фотокатоды 11 и 12 и коллекторы 9 и

10 каждого ЭОВПИ подается высокое напряжение от соответствующих источников BH 19, 20 и фотокатоды 11 и

12 освещаются пучками 13 и 14 света г

60 модулированными по интенсивности в соответствии с пространственной двумерной информацией. Электронный пучок 23, эмитируемый фотокатодом

11 или 12, переносит электронное

65 изображение на волоконные световоды

106 11 5 8

23

1» Риг 2

Составитель Г. Зелинский

Редактор М.Келемеш Техред A.Áàáèíåö Корректор В.Бутяга

Заказ 10042/52 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

8 и заряжает их в соответствии с распределением интенсивности входного пучка 13 или 14 света при этом

ЭОП 1 должен быть закрыт соответствующим напряжением подаваемым от блока 3, так же как и в режиме подготовки к записи.

Кулоновская сила вызывает изгиб оптических волокон только по грани- це перепада яркости иэображения, 19 внутри же контура изображения с равномерной яркостью оптические волокна 8 имеют неизогнутое положение, так как внутри контура взаимное отталкивание заряженных волокон уравновешивается, а на границе со стороны волокон, облученных потоком электронов с меньшей плотностью, отталкивающие силы меньше, поэтому изгиб волокон на границе контура направлен против градиента освещенности, После экспозиции изображения оптические волокна сохраняют . статическое равновесие, а торцы воло-. кон по границе контура с перепадом яркости занимают положение напротив прозрачных окон маски. Время сохранения изображения практически не ограничено и может составлять десятки часов (ограничивается временем стекания зарядов через диэлектрик 6 1. Сердечник и покрытие оптических волокон могут быть изготовлены соответственно из стекол BC-25 и К 17, ТФ 5 и БД 1, Д 23 и ЛК 6 °

Иными словами, в режиме записи изоб- 35 ражения происходит изгиб волокон только по границе контуров изобра .жения с перепадом яркости, а это позволяет преобразовать, в конечном счете, сплошное иэображение в кон- . 40 турное.

В режиме анализа иэображений и вычисления их корреляционной функции на фотокатоды 11 и 12 и коллекторы 9 и 10 каждого ЭОВПИ подается ОН от соответствующих источников 21 и 22, чтобы исключить темновой ток .фотокатодов 11 и 12, а ЭОП 1 открывается.

Затем диэлектрические шайбы 6 и 7 с гибкими волоконными световодами освещаются одинаковыми пучками 14 и 13 света с равноамплитудным распределением. Длина волны опорных пучков света выбрана такой, чтобы потери света в слоях фотс катодов 11 и 12 и в гибких оптических волокнах

8 были минимальны, а также чтобы чув« ствительность фоторезистивного слоя и фотокатода ЭОП.были максимальны.

Блок 3 открывает ЭОП 1 и с нагрузки прозрачного электрода на регистрирующий блок 2 снимается напряжение, пропорциональное. корреляционной функции изображений.

Оптический сигнал на выходе масок

4 и 5 содержит признаки иэображения в виде штриховых контуров, ширина icoторых примерно равна шагу оптических волокон или расстоянию между ок нами в маске. В результате опорный пучок света проходит на выход ЭОВПИ только через волокна по границам контуров изображения.

Оконтуривание изображений в предложенном устройстве позволяет повысить разрешение к различию сравниваемых иэображений не менее чем на порядок по сравнению с прототипом.

Кроме того, оконтуривание изобра" жения позволяет подавить общий фон засветки, что повышает разрешение устройства по контрасту или, иными словами, повысить помехозащищенность от помех типа засветок.