ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР ДЛЯ ОПОЗНАВАНИЯ .ЗАДАННЫХ Советский патент 1969 года по МПК G06K9/58 

Изобретение относится к области распознавания образов. Известны оптические корреляторы для опознавания заданных изображений, содержащие оптимальный фильтр пространствеинььх частот и объективы для двумерного Фурье-нреобразования.

Предложенный оптический коррелятор отличается от известных тем, что за оптимальным фильтром, согласованным с контуром заданного Изображения, вплотную к нему установлен дополнительный дифференцирующий фильтр, прозрачность которого с удалением от оптической оси линейно нарастает.

Это позволяет уменьщить зависимость результатов распознавания от условий съемки и контрастности изображения, а также упростить процесс изготовления оптимального фильтра.

На чертеже представлена схема предлагаемого коррелятора.

Он содержит диапозитив (или негатив) /, содержащий изображение искомого объекта, объектив 2, оптимальный фильтр 3 для контурного изображения заданного объекта, дополнительньш дифференцирующий фильтр 4, объектив 5, выходную плоскость 6 коррелятора, пучок 7 параллельных лучей когерентного света, например, от лазера, фокусное расстояние 8 объектива 2, фокусное расстояние 9 объектива 5.

При освещении диапозитива 1 пучком когерентных лучей, параллельных оптической оси в задней фокальной плоскости объектива 2, распределение напряженности светового поля

является двумерным Фурье-преобразованием распределения светового поля на выходе диапозитива. Оптимальный фильтр 3 является голограммой изображения искомого объекта, снятой при расположении его на оптической

оси на пустом фоне и через двумерный дополнительный дифференцирующий фильтр. В таком оптимальном фильтре зафиксирован комплексный спектр (мд., (Оу - контура искомого изобрал ения U (х, у) в виде модулированной дифракционной рещетки с поднесущей ча27: .

стотои сое sin 0, где л - длина волны когерентного света; 0 - угол опорного луча при

изготовлении голограммы.

Установленный вплотную к фильтру 3 дополнительный дифференцирующий фильтр 4 пропускает ту часть световой волны, которая соответствует спектру контуров искомого изображения U («,., wj, а также контуров всех предметов, образуюпдих случайный фон.

В результате совместного действия фильтров 3 и 4 световое поле на их выходе оказы/ш9

Множитель е (дифракционная решетка) расщепляет световой поток на три направления. В выходной плоскости 6 эти три пучка образуют неперекрывающиеся зоны. В одной из двух боковых зон в силу теоремы свертки получается необходимая функция взаимной корреляции контура изображения с контуром эталона; в другой боковой зоне - свертка их. Кроме того, в плоскости 6 будут функции взаимной корреляции и свертки контура эталона со всеми контурами предметов фона. Но в силу независимости и случайности этих контуров взаимокорреляция их с 1КонтурО:М эталона очень мала.

Наличие в диапозитиве искомого изображения (нормированного по ориентации и масштабу) обнаружится светящейся точкой в первой боковой зоне. И§к1о 1 ие соответствует положению искомого изображения относительно оптической оси.

Предмет изобретения

Оптический коррелятор для опознавания заданных изображений, содержащий оптимальный фильтр пространственных частот и объективы для двумерного Фурье-преобразования,

отличающийся тем, что, с целью уменьшения зависимости результатов распознавания от условий съемки и контрастности изображения, а также упрощения процесса изготовления оптимального фильтра, за оптимальным фильтром,

согласованным с контуром заданного изображения, вплотную к нему установлен дополнительный дифференцирующий фильтр, прозрачность которого с удалением от оптической оси линейно нарастает.