Оптический коррелятор Советский патент 1984 года по МПК G06G9/00 

Изобретение относится к оптическим методам обработки информации и может быть использовано при распознавании и улучшении качества изображений. Известны устройства, выполняющие интегральные операции свертки и кор реляции как в когерентном, так и в некогерентном свете, содержащие источник света, коллиматор, транспара ты, линзы и выходной регистратор ij Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно расположенные на опти ческой оси источник монохроматического света, коллиматор, входной тра спарант, линзу, голографический фильтр и выходной регистратор. На голографическом фильтре записан Фурье-образ одной из функций преобразования, другая функция записана на входном транспаранте, и за голографическим фильтром установлена линза, выполняющая обратное преобра зование Фурье 2J . Недостатком этих устройств являе ся то, что в зависимости от угловой апертуры оптической системы устройства допустимые сдвиги фильтра не должны превышать нескольких микроме .ров вдоль одной из координатных осе Это очень осложняет юстировку устройства и ухудшает его работу. В реальных устройствах возможны смеще ния одновременно по трем координатам, что еще более ухудшает работу устройства и снижает ее точность, особенно в условиях перегрузок и вибраций. Цель изобретения - повышение точ ности устройства в условиях перегру зок и вибраций. Поставленная цель достигается тем что в оптический коррелятор, содержа щий последовательно расположенные на оптической оси источник монохроматического света, коллиматор, входной транспарант, линзу, голографический фильтр и выходной регистратор, при этом линза размещена на фокусном рас стоянии от входного транспаранта, введен светорассеивающий элемент, установленный между коллиматором и входным транспарантом, а голографический фильтр выполнен в виде голограммы Френеля. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Оптический коррелятор содержит источник 1 монохроматическогосвета, коллиматор 2, светорассеивающий элемент 3, входной транспарант 4, линзу 5, голографический фильтр 6 и выходной регистратор 7. Коррелятор работает следующим образом. Пучок монохроматического света от источника 1, проходя через коллиматор 2, преобразуется светорассеивающим элементом 3 во множество вторичных точечных источников, свет от которых падает на входной транспарант 4, расположенный в передней фокальной плоскости линзы 5, модулируется записанной на 4 первой функцией преобразования и, пройдя через (восстанавливающую) линзу 5, падает на голо.графический фильхр б, выполненный в виде голограммы Френеля второй функции преобразования. Восстановленное такой промодулированной монохроматической волной изображение с голограммы представляет собой свертку или корреляцию двух функций и регистрируется выходным регистратором 7, расположенным в задней фокальной плоскости линзы. Чтобы осуществить корреляцию или свертку двух функций ti и ig предварительно, с использованием обычной двухлучевой , снимается голограмма Френеля функции ig Поле в плоскости голограммы представляет собой свертку функции iz. с функцией Френеля h ..jV Амплитудное пропускание проявленной голограммы при коэффициенте контрастности )( -2 будет , 2Я9 1 .V tUil l luU,4 1- exp|-, (x-iiU f.wei , ПТТ УЬ где х,у - координаты плоскости голограммы; - мнимая единица-, . Л - длина волны света; 6 - угол падения опорного пучка на голограмму. Эта голограмма применяется в устойстве в качестве оптического фильта. x ильтp-гoлoгpaммa освещается поем, которое образуется справа от инзы и имеет вид V(x,.)(bi,i«,,,p), expf-guop j expf cf ci. де осI f - координаты плоскости транспаранта 4; i - фокусное расстояние линзы; (f (.oi.,p)- распределение случайной фазы в точке о:,/. Поле в плоскости голограммы имеет вид ioU,y)-V(x,yVtU.i|l

ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий последовательно расположенные на оптической оси источник монохроматического света, коллиматор, входной транспарант, линзу, голографический фильтр и выходной регистратор, при этом линза размещена на фокусном расстоянии от входного транспаранта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в условиях перегрузок и вибраций, в него введен светорассеивающий элемент, установленный между колли-, матором и входным транспарантом, а голографический фильтр выполнен в виде голограммы Френеля.