Оптоэлектронное устройство преобра-зования изображения

Оптоэлектронное устройство преобра-зования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ссноз Советскии

Сощиалистическик тзеспублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ.Ф

/ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 120279 (21) 2726143/18-24 с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет—

Опубликовано 1504.81. Бюллетень Йв 14

Дата опубликования олисаиия 20,04.81 (51)М, K .

G 11 В 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДХ 681. 84. .001.2(088.8) (72) Автор изобретения

Ли Си Кен

Ленинградский институт водного транспорта

1 (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРЮКЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении информационновычислительных машин.

Известны устройства преобразования изображений $1(.

Наиболее близким является волоконнооптический преобразователь, содержащий электроннолучевую, трубку, волоконные световоды и фотоприемные матрицы (2J .

Недостатком данного устройства яв-. ляется невозможность оперативного изменения видов преобразования изображений вследствие определения вида преобразования изображения расстановкой волоконных световодов.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем оперативного изменения видов преобразования изображейий.

Цель достигается тем, что в оптоэлектронное устройство преобразования изображения, содержашее блок управления, связанный с первым входом устройства, введены блок памяти операторов, N-разрядные коммутационные транспаранты, блок оперативной памяти, усилительные транспаранты, элементы проецирования изображения, светоделительные элементы, мультипли-1 каторы, блок памяти операторов связан со вторым входом устройства и

М.-разрядными коммутационными транспарантами, блок оперативной памяти оптически связан через светоделительные элементы и мультипликаторы с Иразрядными коммутационными транспарантами, выходы первого и N-oro разряда которых соответственно оптически связаны через светоделительные элементы с третьим входом и выходом уст ройства, блок оперативной памяти оптически связан непосредственно и через элементы проецирования изображения и светоделительные элементы с усилительными транспарантами, которые оптически связаны через элементы проецирования иэображения с М-разрядными коммутационными транспарантами.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — схема одного элемента усилительного транспаранта; на фиг. 3 — схема одного элемента оптически управляемого транспаранта типа "латрикс"; на фиг. 4 — транспарант типа "латрикс", часть поперечного сечения; на фиг. 5 — преобразование изображения, пример; на фиг. 6 и 7 операторные поля, с помсщью которых

822269 производится коммутация оптических сигналов для получения заданного изображения (Фиг. 5 5 ) от исходного изображения (фиг. 5 a ).

Оптоэлектронное устройство преобразования иэображения содержит блок 1 управления на лазерах и транспарантах с памятью, блок 2.памяти операторов, построенный на оптически упранляемых транспарантах типа "латрикс",блок 3 оперативной памяти с источниками света, построенный на оптически управляемых транспарантах типа "латрикс и лазерах, светоделительный элемент н виде полупрозрачного зеркала 4, коллиматор, состоящий из полупрозрачных зеркал 5 и 7 и отражательных зеркал 15

6 и 8, разрядные коммутационные тран-. спаранты, построенные на оптически упранляемых транспарантах типа "латрикс" 9-11, элементы формирования спектра изображения н виде сферичес- 20 ких линз 12-14, усилительный транспарант на оптически управляемых транспарантах типа "латрикс" 15, сферическую линзу 16, полупрозрачные зеркала 17 и 18, отражательное зеркало

19, полупрозрачное зеркало 20, отражательное зеркало 21, группу коммутационных транспарантов на оптически управляемых транспарантах типа "латрикс" 22-24, сферические линзы 25-27, усилительный транспарант на оптически управляемых транспарантах типа

"латрикс" 28, сферическую линзу 29, полупрозрачное зеркало 30, гРУппУ коммутационных транспарантов на оптически управляемых транспарантах типа "латрикс" 31-33, сферические линзы 34-36, усилительный транспарант на оптически управляемых транспарантах типа "латрикс" 37 и 39, сферическую линзу 38. 40 йа фиг. 1 обозначены: Т вЂ” канал связи упранления; P — канал связи операторов; „ — входной информационный канал связи Бвщх — выходнОй информационный канал связи; 5ь— сплошной световой поток .

Элемент усилительного транспаранта (фиг. 2) содержит фотоприемник 40 в виде фототранзистора, усилитель 41 )0 на транзисторах, электрод одного элемента (бит) с зеркальной поверхнрстью 42, электрооптический кристалл типа KTN 43, прозрачный электрод

4 44, причем Р; — пучок света, являющийся операторным сигналом по коорди. натам Х и У вЂ” пучок света, являю.—

1 щийся обрабатываемым сигналом по координатам Х„ и У;.

Элемент оптически управляемого транспаранта с памятью типа латIt 60 рикс" (фиг. 3) содержит фотоприемник

45, ячейку памяти на транзисторах 46, электрод одного элемента (бит) 47, электрооптический кристалл 49, прозрачный электрод 49, причем t — вы- 65 вод предназначенный для обнуления ячейки памяти..

Часть поперечного сечения транспаранта типа "латрикс" (фиг. 4) содержит сапфиронуи подложку 50, слой интегральных схем 51, полученный на эпитаксиальном слое, побитовый электрод с зеркальной поверхностью

52, электрооптический кристалл 53 и прозрачный электрод 54.

На фиг. 5 приняты следующие обозна-" чения: Q — исходное иэображение; 6 изображение, которое следует получить в результате преобразования; Ь— изображение, полученное н результате сдвига по вертикали на 2" ", где n— и число двоичных разрядов, 2 = М— число клеток (для данного примера

2 = 8) и коммутации на правом разряде; — иэображение, полученное в результате сдвига по горизонтали на

2" и коммутации на первОм разряде;

Я вЂ” изображение, полученное н результате сдвига по вертикали на 2 и коммутации на втором разряде; Е изображение, полученное в результате сдвига по горизонтали на 2 и коми-2 мутации на втором разряде; к — изображение, полученное в результате сдвига по вертикали на 2 и коммун-э тации на третьем разряде; Э вЂ” изображение, полученное в результате сднига по горизонтали на 2 и комп-3 мутации на третьем разряде.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки устройства к работе н блок памяти операторов вводятся операторные поля. Кроме того, в блок

1 управления вводится микропрограмма записи и считывания промежуточных преобразований н блок 3 оперативной памяти. После такой подготовки одновременно с запуском блока 1 управле-. ния внодится исходное изображение

5 (х, у) на входной канал связи 5 @„

При этом оно размножается с помощью полупрозрачных зеркал 4„ 5 и 7 и глухих зеркал б и 8 на четыре изображения, первое из которых вводится н блок 3 оперативной памяти и при необходимости записывается на управляемые поверхности коммутационных транспарантов 9-11. Отражение. света от управляемой поверхности коммутационного транспаранта будет только в том случае, когда на его управляющую поверхность не проецируется световой поток (т. е. коммутационный транспарант работает в негативном режиме).

Таким образом, для преобразования изображения по принодимому примеру нужно проецировать операторные поля (фиг. ба,6, б ) соответственно на управляющие поверхности транспаран- < тон 9-11 . Сдвиги иэображений на -2 и +2 " " по вертикали осуществляются соответственно установками линз 12

822269 и 14. Суммированное изображение от трех транспарантов усиливается усилительным транспарантом 15 и передается на следующую схему для коммутации со сдвигами по горизонтали на

+2" аналогичным путем. Операторные поля, проецируемые на коммутационные транспаранты 22-24 изображены соответ ственно на фиг. 6 ъ, g 8 . Функционирование последующих схем со сдвигами иэображения в виде aS(Х, V)2", где К вЂ” номер разрядов, аналогично функционированию рассмотренных первых. Исключение составляет только то, что в результате сдвига. и коммутации на последнем разряде не заполнена одна клетка по координатам Х 3 и Y = 3 (см. фиг. 5 Ъ ). Для того, чтобы заполнить эту клетку нужно записать иэображение 9 (фиг. 5) в блок

3 оперативной памяти и повторить операцию сдвига и коммутации на последнем разряде согласно операторньм полям, изображенным на фиг. 7М, З; И °

Таким образом, устройство может преобразовывать иэображение параллельно в объеме до 10 бит по любым задаваемым операторным полям и микропрограммам. Функциональные воэможности оптического процессора, использующего данное устройство, значительно расширяются.

Формула изобретения

Оптоэлектронное устройство преобразования изображения, содержащее блок управления, связанн -й с первым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем оперативного изменения видов преобразования изображений, он содержит блок памяти операторов, М-разрядные коммутационные транспаранты, блок оперативной памяти, усилительные транспаранты, элементы проецирования изображения, светоделительные элементы, мультипликаторы, блок памяти операторов связан со вторым входом устройства и N-разрядными коммутацион ными транспарантами, блок оперативной памяти оптически связан через свето15 делительные элементы и мультипликаторы с й-разрядными коммутационными транспарантами, выходы первого и It-oro разряда которых соответственно оптически связаны через светоделительные щ() элементы с третьим входом и выходом устройства, блок оперативной памяти оптически связан непосредственно и через элементы проецирования изображения и светоделительные элементы с усилительными транспарантами, которые оптически связаны через элементы проецирования изображения с й-разрядными коммутационными транспарантами.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1; Катыс Г. Р. Оптико-электронная обработка информации . М., "Машиностроение", 1973, с. 30, 117.

2. Патент CUA Р 3892963, кл. 250-231R, опублик. 1975 (протоЗ,тип).

822269

@ y.gn-З з) У

Д иг. 7

Составитель О. Постников

Техред Л.Пекарь Корректор Е. Рошко

Редактор N. Недолуженко

Заказ 1883/79

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЧ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4