МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР Советский патент 1971 года по МПК G06E3/00 G06G7/19 

Многоканальный оптический коррелятор может быть использован в системах оптической обработки информации, в частности при построении оптико-электронных распознающих систем.

Известны многоканальные оптические корреляторы, которые содержат источник когерентного света, коллиматор, транспарант, на котором записано обрабатываемое изображение, лпнзы, осуществляющие прямое преобразование Фурье, сложную оптическую маску, представляющую собой голограмму спектров эталонных изображений, лиизу, осуществляющую обратное преобразование Фурье, матрицы фотонриемников.

Если на оптической маске голографическим методом записано К спектров эталонных изображений, то в выходной плоскости фотоприемниками матрицы будут зарегистрированы К зиачений функций взаимных корреляций между обрабатываемыми и эталонными изображениями.

Подобный коррелятор производит последовательное вычисление значеннй взаимнокорреляциоиных функций между обрабатываемыми и эталонными изображениями. Полученные численные значения корреляционных функций запоминаются в электронном решающем устройстве и могут использоваться как признаки обрабатываемого изображения нри

построении распознающих систем. При использовании специально выбранных эталонов возможно формирование признаков, инвариантных лнпейным изменеиням обрабатываемых изображений. Однако в таком корреляторе требуется высокая точность установки сложной оптической маски в частотной плоскости относительно оптнческой оси. Кроме того, корректор характеризуется: сложностью

регистрации значени взаимпокорреляционных функций, заключающейся в том, что затруднено определение области интегрирования фотоприемииком светового поля для каждого канала, относительно большими размерами, так как для нространствеииого разделения каналов в плоскости регистрации используются длиннофокусные линзы; наличием двух дорогостоящих линз, осуществляющих преобразование Фурье.

Цель описываемого изобретения позволяет повысить точность, упростить ко1;струкцию корректора и уменьшить его габариты. Это достигается тем, что в передней фокальной нлоскости линзы, совершающей преобразованне Фурье, размещены транспарант с записью обрабатываемого изображення, матрица эталонных масок, матрица фотоприемииков и дифракционная решетка, установленная контактно с транспарантом, а в задней фокальзеркало. Для того, чтобы уменьшить влияние фоновых засветок на результаты вычисления корреляционных функций, с номощыо отверстия небольшого диаметра в плоском зеркале отфильтровывается постоянная составляющая обрабатываемого изображения.

На чертеже изображена схема многоканального онтического корректора с двумя каналами.

Он состоит из источника / когерентного света; коллиматора 2, 3; диафрагмы 4, ограничивающей плоскую световую волну до нужных размеров; матрицы 5 фотоприемников, расположенных в плоскости матрицы 6 эталонных масок, на которые проектируются изображения; транспаранта 7 с записью обрабатываемого изображения; дифракционной решетки 8, выполненной, например, в виде транспаранта, амплитудный коэффициент пропускания которого меняется по заранее выбранному закону; линзы 9, дважды совершает преобразование Фурье; плоского зеркала 10, установленного в частотной плоскости PZ.

Световой поток от источника / когерентного света пропускается через коллиматор 2, 3, на выходе которого образуется плоская волна. Проходя диафрагму 4, плоская волна ограничивается по размеру апертурой диафрагмы и попадает на транспарант 7 с записью обрабатываемого изображения н дифракционную решетку 8, установленную контактно с транспарантом 7. Транспарант 7, помещенный в плоскости Pi, изменяет (модулирует) амплитуду нроходящей через него плоской волны, которая затем дифрагирует на решетке 8 в соответствии с законами дифракции. Световые потоки, разделяясь по пространству, несут информацию об обрабатываемом изображении. Количество потоков, идущих от дифракционной решетки 8, и их интенсивность определяются типом решетки.

Лннза 9 совершает преобразование Фурье дифрагированных световых потоков, и в частотной плоскости Pi образуется совокупность амплитудно-частотных спектров обрабатываемого изображения. Отражаясь от плоского зеркала 10, световые потоки, несущие информацию об амплитудно-частотных спектрах, перехватываются линзой 9, преобразуются по Фурье, и полученная таким образом совокупность изобран ений, идентичных обрабатываемому, проектируется на матрицу 6 масок эталонных изображений. Далее световой ноток интегрируется фотоприемниками матрицы 5 и на их выходах образуются электрические сигналы, пропорциональные численным значениям корреляционных функций.

Предмет изобретения

1.Многоканальный оитический коррелятор с деумерными каналами, содержащий источник когерентного света, коллиматор, оптически связанный с траиспарантом с записью распознаваемого изображения, линзу, осуществляюш,ую преобразование Фурье, матрицу фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит в перед 1ей фокальной плоскости линзы транспарант с обрабатываемым изображением матрнцу эталонных изображений, матрицу фотоприемпиков и дифракционную решетку, установленную контактно с транспорантом, а в задней фокальной плоскости линзы размещено плоское зеркало.

2.Многоканальный оптический коррелятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения фоновых засветок, на входах фотоприемников плоское зеркало выполнено с отверстием - фильтром постоянной составляющей изображения.

Крещающёи сас/пеме

Нpewfffffu/eu ci/cmef e