Оптическая система для обработки изображний Советский патент 1987 года по МПК G02B27/46 G06K9/58 

Изобретение относится к оптическим системам для обработки изображений объектов с использованием оптического преобразования Фурье,

Цель изобретения - упрощение конструкции оптической системы, а также расширение вида обрабатываемых объектов.

На фиг,1 изображена оптическая система для обработки изображений прозрачных и непрозрачных объектов при помощи преобразования Фурье; на фиг, 2 - оптическая система.,, обеспечивающая обработку изображения при по- мощи преобразования Фурье и отфильт- ровывания пространственных частот

Вдоль оптической оси системы расположены источник 1 излучения, осветитель 2 установленного на держате- ле 3 образца 4 объекта, развертывающее устройство 5, при этом осветител 2 и развертывающее устройство 5 выполнено идентичными и содержат первые отклоняющие зеркала 6, б и вторые отклоняющие зеркала 7, 7 , расположенные параллельно друг другу под углом 5° к оптической оси источника 1 излучения, жестко связанные между собой и установленные с ,. возможностью вращения вокруг оси 8| кроме того,система содержит две пары расположенных на оптической оси линзовых компонентов 9, 9 и 10, 10, причем компоненты 9, 9 пер- вой пары установлены после источника

Iизлучения и перед преобразователем

IIФурье соответственно, а компоненты 10, 10 второй пары установлены

восветителе 2 и развертывающем уст- ройстве 5 до и после держателя 3 соответственно, при этом в качестве компонентов 10, 10 второй пары могут использоваться микрообъективы.

Для работы с непрозрачными объек- тами в отраженном свете в оптическо системе содержатся дополнительньй ис точник 12 излучения и светоделитель- 13, оптически связывающий дополнительный источник 12 излучения и раз- вертывающее устройство 5, Пдтоскость изображения линзового компонента 9 и передняя фокальная плоскость 14 преобразователя 11 Фурье совмещены в плоскости расположения апертурной .диафрагмы 15. В задней фокальной плоскости.16 преобразователя 11 фурье расположено приемное устройство. 17, которое может быть, напримерj

оптико-электронным приемником или другой средой сохране гия изображения спектра пространственньпк частот образца 4 объекта. Апертурная диафрагма 14 может быть В1)толнена в виде ирисовой диафрагмы. Роль дополнительного источника излучения может выполнять источник 1 излучения, для чего в оптическую систему введена система отклоняюпц х зеркал 18, 19, 19 и 20, причем зеркало 18 установлено после источника 1 излучения с возможностью вывода с оптической оси, а зе ркало 20 выполнено полупрозрачным.

Для получения изображения объекта, подвергнутого преобразованию Фурье и отфильтровывакию пространственных частот, в оптическую систему введены светоделитель 21, установленный перед задней фокальной плоскостью 16 преобразователя 11 Фурье, На ответвленной оптической оси на расстоянии от светоделителя 21,равном расстоянию от светоделителя 21 до задней фокальной плоскости 16 преобразователя 11 Фурье, расположен фильтр 22 пространственных частот.Далее на ответвленной оптической оси расположен второй преобразователь 23 Фурье, передняя фокальная плоскость которого совмещена с плоскостью установки фильтра 22 пространственных частот, и устройство 24 развертки луча записи, выполненное идентично развертывающему устройству 5 и содержащее отклоняющие зеркала 6 и 7 и линзовые компоненты 9 и 10 , при этом передняя фокальная плоскост линзового компонента 9 совмещена с задней фокальной плоскостью второго преобразователя 23 Фурье, а в задней фокальной плоскости линзового компонента 10 располагается носитель 25 записи.

Осветитель 2, развертывающее уст- р ойство 5 и устройство 24 развертки луча записи снабжены вращающими приводами 26, 26, 26 соответственно, а держатель 3 и носитель 25 записи снабжены приводами 27 и 27 соответственно .

Оптическая система для обработки изображений работает следующим образом.

Для получения изображения Фурье- образа образца 4 объекта, установленного в держателе 3,, образец 4 освещают излучением от источника 1 и сканируют путем синхронного вращения осветителя 2 и развертывающего устройства 5. Изображение отдельных точек образца 4 объекта проецируется с помощью линзовых компонентов 10 и 9 в передней фокальной плоскости 14 преобразователя 11 Фурье, при этом на приемное устройство 17 проецируется Фурье-образ (спектр пространственных частот) точек образца 4 объекта.

Для получения изображения образца 4 объекта, подвергнутого от- фильтровьшанию пространственных частот, производят одновременное сканирование освещаемого образца 4 объекта с помощью развертывающего устройства 5 и развертка изображения сканируемых точек образца 4 объекта на носителе 25 записи с помощью устройства 24 развертки луча записи, вращающегося синхронно с осветителем 2 и развертывающим устройством 5. Перемещение образца 4 объекта и носителя 25 записи осуществляется синхронно с помощью приводов 27 и 27 соответственно.

Фор м у ла изобретения

1, Оптическая система для обработки изображений, содержащая источник излучения, осветитель, держатель объекта, развертывающее устройство и преобразователь Фурье, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, осветитель и развертывающее устройство вьтолнены идентичными, расположены симметрично относительно плоскости установки объекта и содержат первое и второе отклоняющие зеркала, расположенные параллельно друг другу под углом 45 к оптической оси источника излучения, при этом зеркала жестко

45155 4

связаны между собой и установлены с возможностью вращения вокруг оси,- совпадающей с оптической осью источника излучения.

2. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что в нее введены две пары расположенных на оптической оси системы линзовых

п компонентов, причем компоненты первой пары установлены неподвижно после источника излучения и перед преобразователем Фурье, а компоненты второй пары жестко связаны с отклоняю с щими зеркалами и расположены симметрично перед держателем объекта и после него,

3.Оптическая система по п,2, 2Q отличающаяся тем, что

линзовые компоненты второй пары представляют собой микрообъективы.

4.Оптическая система по пп.1-3, отличающаяся тем, что,

25 с целью расширения функциональных возможностей за счет использования непрозрачных объектов, в нее введены дополнительный источник излучения и светоделитель, расположенный под

30 углом к оптической оси системы перед преобразователем Фурье и оптически сопрягающий дополнительный источник излучения и развертывающее устройство.

5.Оптическая система по п.4, отличающаяся тем, что в нее введена система отклоняющих зеркал, оптически сопрягающих первый источник излучения и светоделитель, причем первое зеркало установлено после источника излучения с возможностью вывода с оптической оси.

6.Оптическая система по пп.1-5, отличающаяся тем, что в

нее введен привод объекта, а осве- 45„

титель и развертывающее устройство

установлены неподвижно.

35

40

°э

Составитель Н.Богданов Редактор А.Долинич Техред М.Ходанич Корректор А Ворович

Заказ 4916/45 Тираж 521Подписное

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

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет упростить конструкцию системы. Идентичные осветитель 2 и развертывающее устр-во 5 размещены симметрично относительно плоскости установки объекта 4. Отклоняющие зеркала 6,6 и 7,7 установлены под углом 45 к оптической оси источника 1 излучения. Для получения изображения Фурье-образа объекта 4, освещенного излучением источника 1, его сканируют путем синхронного вращения осветителя 2 и устр-ва 5. В фокальной плоскости 14 преобразователя Фурье 11 проецируются линзовыми компонентами 9 и 10 изображения отдельных точек объекта 4. 5 з.п. ф-лы, 2 ил. б Л ./ 7/ -/--J 16 J7 со 4; ел N«A сд СП J «А-Ч/4 фие.1