Устройство для фильтрации изображения Советский патент 1989 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам для фильтрации изоражения.

Цель изобретения повьпиение точности устройства.

I

На чертеже изображена оптическ схема устройства для фильтрации изоражения.

Устройство содержит осветитешь 1 первый 2 и второй 3 конденсоры, п первый 4 и второй 5 светофильтры, первый 6 и второй 7 амплитудные фильтры, зеркала 8 и 9, второй све- тоделитель 10, второй проекционный объектив 11 с переменным увеличением, кадровое окно 12, транспарант 13, первый проекционный объектив 14 первьй светоделитель 1.5, третий 16 и четвертьй 17 светофильтры, первый 18 и второй 19 фотоприемники, опе- рационньш усилитель 20.

Устройство работает следующим образом.

Конденсоры 2 и 3 совместно со светофильтрами 4 и 5 формируют два световых потока, сосредоточенные в непересекающихся спектральных областях. Каждьй из этих потоков освеща- ет один из амплитудных фильтров (6 или 7), которьй с помощью зеркал 8 и 9, светоделителя 10 и проекционного объектива 11 изображается на; участке транспаранта 13„ Размер изобра- жений фильтров ограничен кадровым окном 12, Прошедший световой поток с помощью объектива 14 проецируется на активные площадки фотоприемников 18 и 19 излучения, причем действие светоделителя 15 и светофильтров 16 и 18 обеспечивает вьщеление из всего потока спектральньк компонентов, прошедших через соответствующий амплитудньй фильтр. Таким обра- зом, обеспечивается раздельная (по каналам) регистрация фотоприемниками 18 и 19 излучения световых потоков, формирующих изображения амплитудных фильтров 6 и 7 на транспаранте. Линейное перемещение транспаранта 13 в плоскости кадрового окна 12 приводит известным образом к тому, что временной сигнал, сни- маемьй с выхода кажд.ого из фото- приемников (18 или 19), оказывается пропорциональным линейной свертке пространственных функций: коэффициентов пропускания амплитудного фильт0

5 0

5

0

ра (6 или 7) и транспаранта с исходным изображением. Выполнение алгебраических операций над этими сигналами в операционном усилителе 20 позволяет сформировать на его выходе видеосигнал, соответствующий преобразованному изображению.

При обработке серии изображений с изменяющейся величиной однотипных искажений (например, искажений типа смаза) в устройстве используются одни и те же амплитудные фильтры, но их изображения на транспаранте формируются проекционным объективом с переменным увеличением, величина которого изменяется пропорционально величине корректируемого искажения.

Проецирование на транспарант изображения амплитудных фильтров позволяет при переменной величине корректируемых искажений существенно снизить (по сравнению с известным устройством) фоновой поток, возникающий из- за рассеяния излучения на оптических компонентах устройства. Действительно, величина этого потока пропорциональна проходящему через оптическую систему полному потоку. В известной системе с изображением транспаранта на амплитудных фильтрах с постоянным увеличением и коррекцией различных по величине искажений за счет смены этих фильтров полный поток пропорционален (при постоянной освещенности) диаметру светового пятна на транспаранте, соответствующего размеру максимального искажения. Если корректируемые в данньй момент искажения меньше максимального в п раз, то использование предлагаемого устройства приводит к уменьшению фонового потока пропорционально изменению площади изображения фильтров на транспаранте, т.е. в п2 раз.

Высокое отношение полезного сигнала к сигналу корреляции обеспечивает применение в качестве материалов для светофильтров цветных стекол марок СС5 и СЗС22 толщиной,соответственно, 4-6 и 1,5-3 мм (образующих при наложении светофильтры одного канала) и цветного стекла ОС 12 толщиной 4-6 мм (для другого канала). Так, при использовании в качестве источника излучения кварцевых галогенных ламп обеспечивается отношение полезного потока к корреляционному потоку не менее 0,01. Применение источников с линейчатым спектром излучения позволяет практически полностью исключить корреляцию между каналами за счет использования в каналах излучений, соответствующих различным спектральным линиям. Для увеличения отношения сигнал/шум в качестве полупрозрачных зеркал могут также использоваться дихроичные зеркала со спектрально различными, козффициентами отражения и пропускания. Помимо светофильтров в качестве селектирующих компонентов могут использоваться поляризаторы с ортогональными осями поляризации. Конструкция устройства не накладьшает ограничений на вид функций, задающих коэффициенты пропускания амплитудных фильтров.

Таким образом, повышение точности устройства осуществляется путем введения в устройство селектирующих компонентов, выполненных в виде светофильтров с непересекающимися областями спектрального пропускания, и размещения амплитудных фильтров в осветительной части устройства, что позволяет уменьшить фоновой поток, попадающий в проекционньй объектив и тем самым увеличить соотношение сигнал/шум на его выходе.

Формула изобретения

Устройство для фильтрации изображения, содержащее оптически связан

ные, последовательно расположенные осветитель и первый конденсор, два амплитудных фильтра, оптически связанные, последовательно расположенные транспарант, первый проекционньй объектив и первый светоделитель, два фотоприемника и операционньй усилитель, входы которого подключены к выходам соответствующих фотоприемников, а выход является выходом устройства, отличаю

щееся тем, что, вьш1ения точности устройства, держит второй светоделитель.

целью пооно со- опти

чески связанньй с первьм и вторым амплитудными фильтрами, первьй светофильтр, расположеннЬй между первым конденсором и первым амплитудным фильтром и оптически связанньй с

вательно расположенные второй конден-- сор и второй светофильтр, расположенные между осветителем и вторым амплитудным фильтром, причем второй конденсор оптически связан с осветителем, а второй светофильтр с вторым амплитудным фильтром, второй проекционньй объектив с переменным увеличением, расположенньй между вторым светоделителем и транспарантом и оптически связанньй с ними, третий и четвертый светофильтр, расположенные соответст венно между первым светоделителем и первым фотоприемником, и первым светоделителем и вторым фотоприемником и оптически связанные с ними.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам для фильтрации изображения. Цель изобретения - по- вьшение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее осветитель 1 первый конденсор 2, два амплитудных фильтра 6 и 7, транспарант 13, первый проекционный объектив 14, первый светоделитель 15, два фотоприемника 18 и 19, операционньй усилитель 20, входы которого подключены к выходам соатветствующих фотоприемников, а выход является выходом устройства, содержит второй светоделитель 10, оптически связанный с первым и вторым амплитудными фильтрами, первый светофильтр 4, расположенный между первым конденсором и первым амплитудным фильтром и оптически связанный с ними, второй конденсор 3 и второй светофильтр 5, расположенные между осветителем и вторым амплитудным фильтром, причем второй конденсор оптически связан с осветителем, а второй светофильтр с вторым амплитудным фильтром, второй проекционный объектив 11, расположенный между вторым светоделителем и транспарантом и оптически связанный с ними, третий и четвертый светофильтры 16 и 17, расположенные соответственно между первым светоделителем и первым фотоприемником, и первым светоделителем, и вторым фотоприем- НИКОМ и оптически связанные с ними. 1 ил. 20 i (Л сд ij 1C 4 /7 Я О

Составитель А.Морозов .Редактор Н.Тупица Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7287/47

Тираж 667

ВНШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное