Устройство для сравнения изображений

Устройство для сравнения изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И.В. Петрушко, И.H. Спиридонов, ц.

0.8. Рожков., В.И. Козенков,.;К.Г. 4( и С.Б. Одиноков =, 1

C q Ю

Г > - г) 4 фф

r.; (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ИЗОЯМКЕНИЙ

Изобретение относится к оптическому прйЖростроению, более конкрет но к устройствам для сравнения .иэоб«, ражений, и может быть использовано в раэли4ных системах обработки опти"

5 ческих изображен й, например, в уст" .ройствах для выявления изменений в объекте наблюдения за время между .двумя съеиками.

Известно интерференционное устрой-10 ство для вычитания изображений, в котором одно иэ вычитвемых полей смещено по фазе на Л радиан по отношенев . к другому вычитаемому попе, эа счет чего происходит. вычитание аитлиту" 1s ды (! 3.

Это устройство сложно в предварительной настройке, очень чувствитель1 но к изменение внешних факторов . тем-20 пературы, вибрации 1 и имеет низкое отношение сигнал/шум, что обусловлено использованием когерентного лазерно- го излучения.

Наиболее близкии к предлагаемоиу по технической сущности является устройство для сравнения изображений,, содержащее расположенные на одной оптической оси источник излучения, кадровое окно для размещения транспарантов, поляризатор, объектив и све" точувствительный иатериал, выполнен" ный из полимерной пленки, проявляющей фотостииулированное двулучепрело» мление, причем кадровое окно и светочувствительный материал оптически сопряжены объективои. Зто устройство. служит для оконтуривания изображений и позволяет производить их сравнение в некогерентном свете К2 Х

Однако в данном устройстве резуль» тат сравнения, т.е.вычитания интенсив" ностей в изображениях, .иожно визуа" лизировать лииь после окончания процессов регистрации срааниваеьнх изображений на светочувствительном материале. Зто приводит к снижениа точности сравнения, в особенности для

3 99318 разноконтрастных иэображений, поскольку требуется тщательный подбор соотношения времен экспонирования одного и другого изображения .

Цель изобретения - повышение точности сравнения изображений путем обеспечения возможности визуального контроля процесса сравнения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения изобра t6 жений, содержащее расположенные на од: ной оптической оси источник излучения, кадровое окно для размещения транспарантов, поляризатор, объектив. и светочувствительный материал, выполненный из полимерной пленки, проявляющей фотостимулированное двулуче. преломление, причем кадровое окно и светочувствительный материал оптически сопряжены объективом, введены . 26 второй источник излучения и второй поляризатор, расположенные на дополнительной оптической оси, которая ориентирована под углом к основной, светоделитель, размещенный между ука- >> ванными объективом и Светочувствительным материалом и составляющий с обеими оптическими осями устройства равные углы, а также последовательно расположенные за светочувствительным З6 материалом на продолжении основной оптической оси анализатор, скрещенный с вторым поляризатором, светофильтр, отрезающий излучение первого источника и пропускающий излучение второ- ЗЗ го, второй объектив и экран для про" екции изображений, причем первый no" ляризатор установлен с возможностью поворота направления его наибольшего пропускания вокруг оптической оси io в пределах t 450 относительно такого направления второго поляризатора, а проекционныи экран и светочувствитель" ный материал оптически сопряжены вторым объективоф. 4$

На фиг. 1 приведена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 график зависимости пропускания светочувствительного материала с фотостимулированным двулучепрелом56 лением, размещенного в скрещенных поляризаторах, от времени экспониро" вания активирующим излучением с плос" костью поляризации, ориентированной под углом 145 (кривая а ) и»450(кри- вая в ) по отношению к направлению наибольшего пропускания считывающего поляризатора.

Устройство для сравнения изображе" ний состоит иэ последовательно расположенных первого источника 1 излучения (активирующий источник ), кадрового окна 2 для размещения сравниваемых транспарантов, первого поляризатора 3, первого объектива 4, светоделителя 5, второго источника 6 излу" чения (считывающий источник), второго поля р иза тор а 7, при чем два последних элемента расположены на дополнительной оптической оси, светочувствительного материала 8, проявляющего фото- стимулированное двулучепреломление, анализатора 9, направление наибольшего пропускания которого перпендикулярно направлению наибольшего пропускания поляризатора 7, светофильтра 10, полоса пропускания которого согласована со спектром излучения считывающего источйика 6 излучения„ а полоса поглощения - со спектром излучения первого активирующего источника 1. излучения, второго объектива 1 1 и просмотрового экрана 12. Дополнительная оптическая ось устройства ориентирована под углом к основной, причем плоскость светоделителя 5 составляет с этими осями равные углы. Поляризатор 3 установлен с воэможностью поворота направления его наибольшего про» пускания вокруг оптинской оси в пределах +456 относительно такого направления поляризатора 7.

Плоскость, в которой размещаются транспаранты, плоскость светочувствительного материала 8 и просмотровый экран 12 оптически сопряжены с помощью объективов 4 и 11.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сначала в кадровое окно 2 устанав" ливают первый из сравниваемых транспарантов % освещают активирующим источником 1 излучения. Обьектив 4 проеци" рует изображение, записанное на транс-. паранте, на светочувствительный материал.8, изотропный в исходном состоянии и проявляющий фотостимулиро» ванное двулучепреломпение, Плоскость наибольшего пропускания поляризатора 3 при этом устанавливают под углом +456 к плоскости наибольшего flpo пускания поляризатора 7. При этом происходит фазовая запись первого транс" паранта на светочувствительном материале 8, которая визуализируется на просмотровом экране 12 с помощью счи

5 .9931 тывающей системы, состоящей из источника 6 излучения, поляризатора 7, анализатора 9, светофильтра 10 и второго объектива 11. Запись первого транспаранта осуществляется в соответ ствии с кривой б (фиг. 2). Спектр из-. лучения активирующего источника 1 расположен в области спектральной чувствительности материала 8, близкой к спектральной области его поглоще- 10 ния, а спектр излучения считывающего источника 6 " в области пропускания материала 8 и не перекрывается со спектром источника 1 излучения. Благодаря этому возможно разделение ак- 15 тивирующего и считывающего изл чения светофильтром 10, полоса пропускания которого согласована со спектром излучения считывающего источника б, а полоса поглощения " со спектром излу" 2ф чения источника 1.

Таким образом, на первом этапе сравнения изображений на экране 12 визуализируется изображение первого транспаранта в процессе его записи 2$ активирующим излучением источни" ка 1. Затем источник I аюключается и в кадровое окно вместо первог© транспаранта устанавливается второй.

Поляризатор 3 разворачивают на угол .З0

900 таким образом, чтобы плоскость его наибольшего. пропускания составила с плоскостью наибольшего пропуска. .ния поляризатора 7 угол -Це и затем включают источник 1 активируюцего и излучения. При этом происходит фазо" вая запись второго транспаранта на светочувствительном материале 8 в соответствии с кривой 0 (фиг. 2). Из сравнения кривых а и В видно, что прию правильно выбранном времени экслонирЬвания второго транспаранта обеспечивается .гюлное вычитание равномнтенсивных участков в сравниваем к йзображениях. На просмотровом экране 12 аз при этом оператор наблюдает про цесс сравнения, т.в. исчезание (по- темнение) одинаковых (равноинтенсив ных) участков двух сравниваемас изоб.раженийй. 50

В момент наиболее полного гютемнения onepatop выключает источйик 1 активирующего излучения и фиксирует та-. ким образом на экране 12 разностное изображение (например, на фотоноси- у тель, в этом случае просмотроаюм экраном может служить матовое стекло зеркальной фотокамеры).

84 6

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить точность сравнения изображений и обеспечивает сравнение разноконтрастных изображений путем обеспечения возможности кон. троля процесса вычитания интенсивностей в сравниваемых изображениях.

Формула изобретения

Устройство для сравнения изображений, содержащее расположенные на .одной оптической оси источник излучения, кадровое окно для размещения . транспарантов, поляризатор, объектив и светочувствительный материал, выпол» ненный из полимерной пленки, проявляющей фотостимулированное двулучепре" .;ломление,- причем кадровое окно и све" точувствительный материал оптически сопряжены объективом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыаения точности сравнения изображений путем обеспечения возможности. визу-. ального контроля процесса сравнения, в него введены второй источник излу-. чения и второй поляризатор, расположенные на дополнительной оптической оси, которая ориентирована под углом к основной, светоделитель, размещенный между указанными объективом и светочувствительным материалом и составляющий с обеими оптическими ося" ми устройства равные углы, а также последовательно расположенные за светочувствительным материалом на продолжении основной оптической оси анализатор, скрещенный с вторым поля ризатором, светофильтр, отрезающий излучение первого источника и пропускающий излучение второго, второй объектив и экран для проекции изображений, причем первый поляризатор уста» ноелен с возиюжностью поворота направления его наибольшего пропускания во- круг оптической оси в пределах +45е относительно такого направления вто» рого поляризатора, а проекционный экран и светочувствительный материал оптически сопряжены вторым объективом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Арр11еd Optics, 1976, v, 15, У 4, р. 871-876.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2955524/18" 10, кл. G 02 В 5/30, 12.05.81 (прототип).

993184

1 фиг. 2 в.

Составитель В. Кравченко

Редактор Т. Портная Техреа И. Гайду Koooemop Г. Огар ее ееееав вваавееееее «еваеееее»евае ева »аа «Ъ»»ее« ае аа»Ьав ааа е аваавеавеюавав аве

Заказ й51/ь2 Тираж 509 Подйисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж»35 Раиаская наб. л. 4/5 ее«ею»ее«»«3«ееввзвеееееюейюеюеав4»е ееюе» еааюею йюе«еюавю ва юю ю ю ° филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4