Способ получения изображения сечения трехмерного объекта Советский патент 1988 года по МПК G02B27/18 G02B27/46 

(Л

саамямям

4

ю сд

СП х|

00

же сечения объекта 4 в направлениях, соответственно совпадающих с направлениями освещения этого объекта. При этом одновременно осуществляют одномерную пространственную фильтрацию прошедшего через объект 4 излучения, для чего используют, например, щелевые диафрагмы 8-10, расположенные в общей фокальной плоскости каждой афокальной системы 5-7 параллельно плоскости их оптических осей. Яркость зарегистрированных регистраторами 11-13 изображений усиливают с помощью усилителей 14-16 в число раз, которое обратно пропорционально

квадрату косинуса угла У направления распространения освещающего излучения относительно среднего направления. Далее усиленные изображения суммируют друг с другом сумматором 17, а результат суммирования фильтруют по пространственной частоте в блоке 18 одномерной фильтрации. При этом одномерную пространственную фильтрацию, осуществляемую диафрагмами 8-10, и одномерную фильтрацию суммы изображений в блоке 18 производят в одном и том же направлении. Отфильтрованное изображение выводят на монитор 19. 1 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к формированию остросфокусированных изображений трехмерных объектов. Цель - расширение класса исследуемых объектов и повьшение качества полученного изображения. Исследуемый трехмерный объект 4 освещают с N, например с трех, разных ракурсов с помощью источников 1-3 излучения и с помощью афокальных систем 5-7 формируют на регистраторах 11-13 N 3 двумерных изображений одного и того

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к формированию остросфокусированных изображений трехмерных объектов.

Цель изобретения - расширение класса исследуемых объектов и повышение качества полученного изображения.

На чертеже представлена оптико- электронная схема одного из возмож- ных вариантов устройства для реализации способа.

Способ реализуется следующим образом.

Исследуемый трехмерный объект освещают с N разных ракурсов и формируют N двумерных изображений одного и того же сечения трехмерного объекта в направлениях, соответственно совпадающих с направлениями осве- щения этого объекта, осуществляя при этом одномерную пространственную фильтрацию прошедшего через объект излучения. Далее усиливают яркость каждого двумерного изображения в l/cos y i, раз, гце fi угол i-ro направления распространения излучения относительно среднего, а затем суммируют двумерные изображения с пос ледутацей одномерной фильтрацией по пространственной частоте, при этом указанную ранее одномерную пространственную фильтрацию и одномерлую фильтрацию суммы изображений осуществляют в одном и том же направлении.. . .

Способ может быть реализованj на- пример, с помощью трехканального уст ройства, содержащего источники 1-3 излучения, освещающие исследуемый трехмерный объект 4 с трех разных ракурсов, афокальные оптические сие- .. темы 5-7, оптические оси которых лежат в одной плоскости (плоскости фиг. 1) пересекаются в одной точке и образуют углы в 60 друг с другом, устройства 8-10 одномерной оптической пространственной фильтрации, регистраторы 11-13, электрически свя занные через соответствукнцие усилители 14-16 яркости с сумматором 17, а также последовател:ьно соединенные с ним блок 18.одномерной фильтрации и монитор 19.

Устройство работает следуюпшм образом,

Излучение от источников 1-3 многоракурсного освещения, которые могут быть выполнены в виде набора состыкованных друг с другом под угло диффузоров или цилиндрического диффузора, освещаемого обычньп 1и электрическими лампочками, проходит исследуемый объект А и преобразуется каждой афокальной оптической системой 5-7 в трехмерное изображение. Устройства 8-10 оптической пространственной фильтрации, вьтолненные например, в виде щелевых диафрагм, расположенных в общей фокальной плоскости каждой афокальной системы параллельно плоскости их оптических осей, пропускают лишь те лучи, которые также параллельны данной плоскости.

Регистраторы 11-13 располагают в месте резкого изображения выбранного сечения исследуемого объекта па- раллельно этому сечению и перпендикулярно плоскости, проходящей через оптические оси афокальных систем (плоскости фиг, 1). В качестве регистраторов могут быть использованы, например, видиконы, матричные фотоприемники, комбинации из дисйузно- го экрана и видеокамеры.

Усилители 14-16 производят усиление яркости зарегистрированных изображений, соответственно, на величину 1/cos2fo, 1/cos f, 1/cos fl, где f О, f, ±60°, f -60 - углы между оптическими осями афокальных систем.

Такими усилителями служить обычные усилители видеосигналов,

Полученные изображения далее суммируют друг с другом сумматором 17, а результат суммирования фильтруют в блоке 18 одномерной фильтрации, который может быть выполнен в цифровом или аналоговом виде. Этот блок «при цифровой фильтрации может быть реализован в виде АЦП, блока быстродействующей цифровой памяти на оди кадр и миниЭВМ, Фильтрацию щУоизво- дят с помощью fa фильтра СР), где f - одномерная пространственная час

тота изображения вдоль оси, параллельной плоскости оптических осей.

Блок 18 может быть выполнен и в аналоговом виде, например, в виде конвольвера.

Отфильтрованное изображение выводят на монитор 19,

Формула изобретения Способ получения изображения сечения трехмерного объекта, основанный на формировании Двумерных изоб- . ражений трехмерного объекта, их регистрации и последующей фильтрации двумерных изображений, отличающий с я тем, что , с целью расширения класса исследуемых объектов и повьш1ения качества полученного изображения, перед формированием изображений освещают исследуемьпт объект с N разных ракурсов, формируют N двумерных изображений одного и того же сечения трехмерного объекта в направлениях, соответственно совпадающих с направляющими освещения объекта, осуществляя при этом одномерную пространственнуто фильтрацию прошедшего через объект излучения, усиливают яркость каждого дву.,.. , 2(0

мерного изображения в 1/cos ji раз, где f - угол i-ro направления распространения излучения относительно среднего, а затем, суммируют двумерные изображения с последующей одномерной фильтрацией по пространственной частоте, при этом одномерную пространственную фильтрацию и одномерную фильтрацию суммы изображений осуществляют в одном и том же направлении.