Способ получения изображения сечения трехмерного объекта

Способ получения изображения сечения трехмерного объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к формированию остросфокусированных изображений трехмерных объектов. Цель - расширение класса исследуемых объектов и повьшение качества полученного изображения. Исследуемый трехмерный объект 4 освещают с N, например с трех, разных ракурсов с помощью источников 1-3 излучения и с помощью афокальных систем 5-7 формируют на регистраторах 11-13 N 3 двумерных изображений одного и того

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COl4HA JIHQTPHECHHX

РЕСПУ БЛИН (51)4 G 02 В 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4210295/24-10 (22) 16.03.87 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (72) Г,Н,Вишняков, Г.Г.Левин и А.Г.Шебалин (53) 535.8(088.8) (56) 0ptica Acta, 1984, v. 31, 1Ф. 11, р. 1233-1241.

Ар1. Ор ., 1985, ч. 24, 0- 2, р. 194-200. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

СЕЧЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО ОБЪЕКТА

„„SU„„1425578 A I (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к формированию остросфокусированных изображений трехмерных объектов.

1(ель — расширение класса исследуемых объектов и повышение качества полученного изображения. Исследуемый трехмерный объект 4 освещают с N, например с трех. разных ракурсов с помощью источников 1-3 излучения и с помощью афокальных систем 5-7 формируют на регистраторах 11-13 N = 3 двумерных изображений одного и того

14255?8 же сечения объекта 4 в направлениях, соответственно совпадающих с направлениями освещения этого объекта.

При этом одновременно осуществляют одномерную пространственную фильтрацию прошедшего через объект 4 излучения, для чего используют, например, щелевые диафрагмы 8-10, расположенные в общей фокальной плоскости каждой афокальной системы 5-7 параллельно плоскости их оптических осей.

Яркость зарегистрированных регистраторами 11-13 изображений усиливают с помощью усилителей 14-16 в число раз, которое обратно пропорционально

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к формированию остросфокусированных изображений.трехмерных объектов.

Пель изобретения — расширение 5 класса исследуемых объектов и повышение качества полученного иэображения.

На чертеже представлена оптикоэлектронная схема одного из возможных вариантов устройства для реализации способа, Способ реализуется следующим образом.

Исследуемый трехмерный объект освещают с N разных ракурсов и формируют N двумерных изображений одного и того же сечения трехмерного объекта и направлениях, соответственно совпадающих с направлениями осве- 20 щения этого объекта, осуществляя при этом одномерную пространственную фильтрацию прошедшего через объект излучения. Далее усиливают яркость каждого двумерного изображения в

1/сов Я раз, где Д угол i-го направления распространения излучения относительно среднего, а затем сум" мируют двумерные изображения с последующей одномерной фильтрацией по пространственной частоте, при этом указанную ранее одномерную пространственную фильтрацию и одномерную фильтрацию суммы изображений осуквадрату косинуса угла направления распространения освещающе го излучения относительно среднего направления, Далее усиленные изображения суммируют друг с другом сумматором

17, а результат суммирования фильтруют по пространственной частоте в блоке 18 одномерной фильтрации ° При этом одномерную пространственную фильтрацию, осуществляемую диафрагмами 8-10, и одномерную фильтрацию суммы изображений в блоке 18 производят в одном и том же направлении.

Отфильтрованное изображение выводят на монитор 19. 1 ил.

2 ществляют в одном и том же направлении.

Способ может быть реализован, например, с помощью трехканального устройства„ содержащего источники 1-3 излучения, освещающие исследуемый трехмерный объект 4 с трех разных ракурсов, афокальные оптические сис-, темы 5-7, оптические оси которых лежат в одной плоскости (плоскости фиг. 1) пересекаются в одной точке и образуют углы в 60 друг с другом, устройства 8-10 одномерной оптической пространственной фильтрации, регистраторы 11-13, электрически связанные через соответствующие усилители !4-16 яркости с сумматором 17, а также последовательно соединенные с ним блок 18.одномерной фильтрации и монитор 19, Устройство работает следующим образом.

Излучение от источников 1-3 многоракурсного освещения, которые могут быть выполнены в виде набора состыкованных друг с другом под углом диффузоров или цилиндрического диффузора, освещаемого обычными электрическими лампочками, проходит исследуемый объект 4 и преобразуется каждой афокальной оптической системой

5-7 в трехмерное иэображение. Устройства 8-10 оптической пространст1425578 тота изображения вдоль оси, параллельной плоскости оптических осей.

Блок 18 может быть выполнен и в аналоговом виде, например, в виде конвольвера.

Отфильтрованное изображение выводят на монитор 19.

Составитель В.Кравченко

Техред Л.Сердюкова Корректор H.Êððoëü

Редактор Н.Рогулич

Заказ 4763/42 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 венной фильтрации, выполненные например, в виде щелевых диафрагм, расположенных в общей фокальной плоскости каждой афокальной системы параллельно плоскости их оптических осей, пропускают лишь те лучи, которые также параллельны данной плоскости, Регистраторы 11-13 располагают в месте резкого изображения выбранного сечения исследуемого объекта па— раллельно этому сечению и перпендикулярно плоскости, проходящей через оптические оси афокальных систем (плоскости фиг, 1), В качестве регистраторов могут быть использованы, например, видиконы, матричные фотоприемники, комбинации из диффузного экрана и видеокамеры. 20

Усилители 14-16 производят усиление яркости зарегистрированных изображений, соответственно, на величину

1/сов р, 1/сО$ Д, 1/сов 1» где о

f =- О, fq = +60 „ 1 = -60 — углы между оптическими осями афокальных систем.

Такими усилителями могут служить обычные усилители видеосигналов.

Полученные изображения далее суммируют друг с другом сумматором 17, а результат суммирования фильтруют в блоке 18 одномерной фильтрации, который может быть выполнен в цифровом или аналоговом виде. Этот блок

35 при цифровой фильтрации может быть реализован в виде АЦП, блока быстродействующей цифровой памяти на один кадр и миниЭВМ, Фильтрацию производят с помощью У, фильтра (Р), где 40

Я - одномерная пространственная часФормула изобретения

Способ получения изображения сечения трехмерного объекта, основанный на формировании двумерных изображений трехмерного объекта, их регистрации и последующей фильтрации двумерных изображений, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас-. ширения класса исследуемых объектов и повышения качества полученного изображения, перед формированием изображений освещают исследуемый объект с N разных ракурсов, формируют N двумерных изображений одного и того же сечения трехмерного объекта в направлениях, соответственно совпадающих с направляющими освещения объекта, осуществляя при этом одномерную пространственную фильтрацию прошедшего через объект излучения, усиливают яркость каждого двумерного изображения в 1/сов раз, где „ — угол i-го направления распространения излучения относительно среднего, а затем. суммируют двумерные изображения с последующей одномерной фильтрацией по пространственной частоте, при этом одномерную пространственную фильтрацию и одномерную фильтрацию суммы изображений осуществляют в одном и том же направлении.