Оптическая схема для сравнения изображений

Оптическая схема для сравнения изображений

Реферат

 

Использование: в системах обработки оптических изображений и в системах сравнения изображений. Сущность изобретения: между каждым кадровым окном и соответствующим проекционным объективом соосно кадровому окну установлены дополнительный проекционный объектив и пространственно-временной модулятор света с оптической записью и считыванием изображения, оптически сопряженный через соответствующий дополнительный проекционный объектив с кадровым окном, а через соответствующий проекционный объектив с проекционным экраном, источник считывающего оптического излучения снабжен телескопической формирующей системой. Введены три светоделительных кубика, первый из которых содержит отражающий внутренний слой и установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельно оси телескопической формирующей системы, а два других содержат полуотражающий внутренний слой, оптически связаны с первым и установлены симметрично относительно него между соответствующими пространственно-временным модулятором света и проекционным объективом. 7 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим схемам для обработки и сравнения изображений, и может быть использовано в лабораторных и контрольных приборах.

Известна схема сравнения изображений, содержащая раздельные, смещенные относительно друг друга объективы, изображающие на бесконечности два кадра, и общий объектив большого диаметра, через различные участки которого в его фокальной плоскости излучение после первых объективов создает наложенные друг на друга изображения кадров.

Известна оптическая схема, являющаяся наиболее близкой по технической сущности к заявленному решению. Она предназначена для сравнения изображений двух кадров и включает два одинаковых объектива, оси которых симметричны и параллельны оси совмещенных изображений и смещены перпендикулярно осям изображаемых кадров. Эта схема не позволяет получить прямое изображение сравниваемых объектов и сравнивать изображения при условии, если промежуточные изображения на первом участке схемы создаются в активной среде (ПВМС) и затем на втором участке схемы происходит совмещение прямых изображений объекта. Схема также не позволяет обеспечить подсветку промежуточных изображений в ПВМС.

Целью изобретения является создание схемы оптики для сравнения двух изображений, позволяющей создать изображения сравниваемых кадров в активной среде и последующего прямого изображения кадров на экране сравнения, а также обеспечение подсветки изображений в активной среде.

Указанная цель достигается тем, что в оптической схеме для сравнения изображений двух кадров, содержащей два одинаковых объектива, оси которых симметричны и параллельны оси совмещенных изображений и смещены перпендикулярно оси изображаемых кадров, кадры смещены от объективов по их оси, на месте кадров расположены элементы ПВМС, между кадрами и ПВМС внесены соосные с ними два одинаковых проекционных объектива, после торца лазера, ось которого совпадает с осью сравниваемых изображений, введена телескопическая формирующая система и три светоделительных кубика с отражающим слоем внутри первого кубика и с полуотражающим внутри других симметрично расположенных кубиков, причем первый кубик установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси телескопической системы.

На фиг. 1-7 представлен принципиальный вид предлагаемой оптической схемы.

Она содержит два кадра 1,2, изображения которых сравниваются, соосные с ними одинаковые объективы 3,4, элементы с активными средами 5,6, два одинаковых объектива 7,8, оси которых смещены относительно осей изображений кадров в ПВМС и которые создают прямое изображение кадров в плоскости 9, торец лазера 10, формирующую телескопическую оптическую систему 11, вращающийся светоделительный кубик 12 с отражающим внутренним слоем, два симметрично расположенных кубика 13, 14 с полуотражающими внутренними слоями, поляризатор 15.

По данной принципиальной схеме рассчитаны объективы для двух участков схемы, формирующая система с учетом активной среды и светоделительных кубиков.

Получение сравниваемых изображений обеспечивается за счет получения изображения объектов 1,2 объективами 3 и 4 в пространстве ПВМС 5,6, которые запоминают полученное изображение. ПВМС попеременно подсвечивается лазерным пучком после системы 11 за счет поворота кубика 12 и кубиков 13, 14. Созданное в ПВМС изображение объективами 7,8 изображается в свою очередь в плоскости 9, где и происходит их наложение. Возможно помещение в плоскости 9 также диапозитива с эталонным изображением.

Оси объективов 3,4 и 7,8 смещены относительно друг друга (3 и 7 - одна ветвь, 4 и 8 - вторая ветвь), чтобы центры изображений объективов 1 и 2 совместить в общей плоскости 9 изображений, поскольку оси 1,2 и 9 смещены относительно друг друга и ось 9 лежит между осями объектов 1 и 2.

Таким образом, обеспечивается полное наложение изображений двух объектов. Схема объективов 3,4 представлена на фиг.2, график аберрации для кадров размером 60х90 приведен на фиг.3, схема объективов 7, 8 представлена на фиг.4, их графики даны на фиг.5, схема формирующей системы 11 представлена на фиг.6, а график - на фиг.7. Вращение первого кубика вокруг оси, параллельной оси телескопической системы, позволяет осуществить подсветку ПВМС поочередно. Объективы в первой части обладают увеличением 0,27 и обеспечивают удовлетворительное разрешение до 50 л/мм. Объективы второй части обладают увеличением - 3.57 и обеспечивают удовлетворительное разрешение 30 л/мм. Телескопическая система обладает угловым увеличением 0,07 при аберрационной расходимости выходящего излучения 4.

Формула изобретения

ОПТИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащая два кадровых окна, два одинаковых проекционных объектива, источники подсветки кадровых окон, источник считывающего оптического излучения и проекционный экран, при этом оси проекционных объективов параллельны друг другу, а также осям кадровых окон и оси совмещенных изображений, расположены симметрично относительно этой оси и смещены относительно осей соответствующих кадровых окон в противоположных направлениях от оси совмещенных изображений, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, между каждым кадровым окном и соответствующим проекционным объективом соосно с соответствующим кадровым окном установлены дополнительный проекционный объектив и пространственно-временной модулятор света с оптической записью и считыванием изображения, оптически сопряженный через соответствующий дополнительный проекционный объектив с кадровым окном, а через соответствующий проекционный объектив с проекционным экраном, источник считывающего оптического излучения снабжен телескопической формирующей системой и введены три светоделительных кубика, первый из которых содержит отражающий внутренний слой и установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси телескопической формирующей системы, а два других содержат полуотражающий внутренний слой, оптически связаны с первым и установлены симметрично относительно него между соответствующими пространственно-временным модулятором света и проекционным объективом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7