Устройство для сравнения изображений Советский патент 1988 года по МПК G02B5/30 

оо

Од

ел

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а более конкретно к устройствам для сравнения изображений, и может быть использовано в различных системах обработки оптического изображения, например в устройствах для выявления изменений в объекте наблюдения.

Цель изобретения - повышение точности сравнения изображени путем обеспечения равного распределения освещенностей идентичных полей в сравниваемых изображениях.

На чертеже представлена оптическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для сравнения изображений содержит первую записывающую ветвь, включающую расположенные на первой оптической оси первый источни 1 излучения, первое кадровое окно 2 первый объектив 3, первый поляризатор 4, вторую записывающую ветвь, включающую расположенные на второй оптической оси второй источник 5 излучения, второе кадровое окно 6, второй объектив 7, второй поляризатор и считывающую ветвь, включающую расположенные на третьей оптической оси третий источник 9 излучения, третий поляризатор 10, пластину 11 из фотоанизотропного материала, анализатор 12, третий объектив 13 и проекционный экран 14.

Между поляризаторами 4 и 8 и платиной 11 размещен дополнительный обектив 15, поле зрения которого перекрывает ПОЛЯ зрения объективов 3, 7 и 13. Ось первого поляризатора 4 составляет угол 45 с осью третьего поляризатора 10,

ось второго поляризатора 8 составляет угол -45 с ось третьего поляризатора 10, третий поляризатор 10 скрещен с анализатором 12.

Оптические оси записывающих ветвей взаимно параллельны, плоскости кадровых окон 2 и 6 и проекционный экран 14 расположены в соответствующих фокальных плоскостях первого 3, второго 7 и третьего 13 объективов, а пластина 11 из фотоанизотропного материала в фокальной плоскости дополнительного объектива 15.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 1 проходит кадровое окно 2 и модулируется установленным в нем транспарантом.

Вследствие того, что объектив 3 рас- положен на фокусном расстоянии от кадрового окна 2, излучение от точки транспаранта преобразуется объективом 3 в параллельный пучок, угол наклона М , которого к оптической оси объектива определяется из вьфажения

наклона

ц arctg -

1

где г расстояние от точки транспаранта до оптической оси объектива 3;

f фокусное расстояние объектива 3.

Таким же образом излучение от точ- точки второго транспаранта преобразуется в параллельный пучок с углом

наклона

If arctg , IJ

где Tj - расстояние от точки второго транспаранта до оптической оси объектива 7; его фокусное расстояние.

f. Так

как энергия пучков Е . находится в зависимости от углов ( и Lf

Eo,.,

1,

наклона

где Е

К,

0 - энергия осевого пучка; - коэффициент виньетирования, для нормальных объективов незначительно отличающийся от единицы, то при условии равенства углов наклона параллельных пучков ( Ц.

„ Г1 Г-2

или отношении -гг- - обеспечивает-

1, 1

ся равное пространственное распредеение энергии идентичных точек, а следовательно, и от полей на выходе из объективов 3 и 7. Параллельные

пучки одного направления, соответствующие двум идентичным точкам транспарантов, дополнительный объектив 15 фокусирует в совмещенную точку на пластине 11 из фотоанизотропного материала. Поскольку на выходе объективов 3 и 7 обеспечено равное распределение энергии параллельных пучков, то при условии полного их поступления в дополнительный объектив

15 будет обеспечено равное распределение освещенности идентичных полей первого и второго совмещенных изображений на пластине 1 1 из фотоанизот- ропного материала.

31365011

В первой ветви излучение проходит оляризатор А, а во второй - поляриатор 8. За счет того, что главные си поляризаторов развернуты одна отжп в о но об в о ч из ли он по ос ро 45 тр за ще оп ка но чт не пр по не ус за фо по ва вт че им ок ны ко об зо пл

носительно другой на 90 , изображения формируемые на пластине 11 образуются излучениями с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации.

Под действием одного поляризационного излучения в фотоанизотропном материале происходит ориентация осцилляторов по направлению вектора этого излучения. Под действием дру-, гого излучения осцилляторы переориентируются, причем в определенный момент времени векторная сумма векторов осцилляторов составляет угол 45° с направлениями векторов излучений. При этом излучение считывающей ветви с азимутом поляризации под 45 к осям поляризаторов 4 и 8 проходит через пластину 11 из фотоанизотропного материала без изменений, т.е. остается линейно поляризованным, и при поступлении в анализатор 12, скрещенный с поляризатором 10, полностью гасится.

Поскольку предлагаемое устройство обеспечивает равное распределений освещенности идентичных полей, то осуществляется гашение излучений идентичных полей по всему полю совмещенного изобретения.

Отличающиеся поля изображений вызывают изменение поляризации считывающего излучения и оно проходит анализатор 12, фокусируется объективом 13 на проекционном экране 14 и образует изображение, составленное из отличающихся полей в сравниваемых изображениях.

5011

0

5

0

5

0

5

0

5

4 Формула изобретения

Устройство для сравнения изображений, содержащее две идентичные записывающие ветви, каждая из которых включает расположенные на оптической оси источник излучения, кадровое окно для размещения транспарантов, объектив и поляризатор, считывающую ветвь, включающую расположенные на оптической оси третий источник излучения, третий поляризатор, пластину из фотоанизотропного материала, анализатор, третий объектив и проекционный экран, при этом ось первого поляризатора составляет угол 45 с осью третьего поляризатора, ось второго поляризатора составляет угол остью третьего поляризатора, третий поляризатор скрещен с анализатором, а записывающие ветви размещены по одну сторону от пластины из фотоанизотропного материала, которая оптически сопряжена с плоскостями кадровых окон и с проекционным экраном, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности сравнения путем обеспечения равного распределения освещенностей идентичных полей в сравниваемых изображениях, в него введен дополнительный объектив, установленный между поляризаторами записывающих ветвей и пластиной из фотоанизотропного материала, причем поле зрения дополнительного объектива перекрывает поля зрения первого, второго и третьего объективов, оптические оси записьшающих ветвей взаимно параллельны, плоскости кадровых окон и проекционный экран расположены в соответствующих фокальных плоскостях первого, второго и третьего объективов, а пластина из фотоани- зотропного материала - в фокальной плоскости дополнительного объектива.

Изобретение относится к оптичес- кому приборостроению и позволяет повысить точность сравнения изображений путем обеспечения равного распределения освещенностей идентичных полей в сравниваемых изображениях. В устр-ве между поляризаторами 4 и 8 записывающих ветвей и фотоанизотропной пластиной 11 считьшающей ветви размещен дополнительньш объектив 15, поле зрения которого перекрывает поля зрения объективов 3, 7 и 13 этих ветвей. Плоскости кадровых окон 2 и 6, проекционный экран 14 и пластина 1 размещены в соответствующих фокальных плоскостях объективов 3, 7, 13 и 15. Излучение источников I и 5, промодулированное установленными в соответствующих кадровых окнах 2 и 6 транспарантами, преобразуется объективами 3 и 7 в параллельные пучки с углами наклона i, и с/ к оптической оси. После прохождения поляризаторов 4 и 8, главные оси которых развернуты одна односительно другой на 90, излучения имеют взаимно перпендикулярные плоскости поляризации. Равное распределение энергии параллельных пучков на выходе объективов 3 и 7 обеспечивает райное распределение освещенности идентичных полей совмещенных изображений на пластине 1I. Отличающиеся поля изображений, пройдя анализатор 12 и объектив 13, образуют на экране 14 изображение этих полей. 1 ил. § (Л