Способ распознования изображений в оптических когентных сситемах Советский патент 1978 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области вы числительной техники, в частности, к обработке изображений в когерентных оптических системах и может нопользовано для распознавания образов, вычисления авто- и взаимокорреляционны функций, осуществления различных математических преобразований.

Известаь способы когерентной огггичесш й обработки изображений ча основе ,прартранственной фильтрации, осуществля емой амплитудными, фазовыми или голо графнческимн фильтрами, помещенными в частотной шшскпстн оптической системы 1 , 2 .

Однако в сиособах ампличудной фильтра-ИИ проявляются их узкие функ юнальные возможности при обработке изображений, а в амплитудно-фазовых и гологра- фических - технические трудности, CBSJзанные с синтезом таких фильтров и опе ративным вводом их в системы обработки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ распознавания изображений в оптических

когерентных системах, основанный на фильтрации пространственного сигнала Гз Этот способ позволяет осуществлять фильтрацию лишь опномерньо: сигналов действительны.к передаточными , что существенно сужает область его применения и не позволяет использовать его для распознавания произвольньос. двумерных изображений.

Цель из бретения - расширение облаоти применения способа амплитудной фильтрации изображений.

Это достч1гаетса тем, что входной световой поток разделяют на несколько потоков, каждый из которых фильтруют по закону изменения положительной соотавляющей заданной функции фильтрации с постоянной для каждого патока фазовой задержкой, и профильтроваш1ые потоки когерентно суммируют.

Если необходимо осуществить филь-трацию входного изображения комплексным фильтром с передаточной функцией Q((A5y,W)f то ее можно представить в виде разложения по трем действительным осям в комплексной плоскости, каж- аая из которых noBepityra наугол /Э « относительно соседних АК.))а((зЦ,)е Где ООу ; Wy - пространс-твенные час.тоты, а j, (605t ,cOj) ,2() (( - положительные функции; представляющие собой проекции комплекс него вектора на оси координат, Эти функции могут бьггь легко вычислены на любой мини-ЭВМ и выведены на пространственные модуляторы в виде амплитудных фильтров. Для осу ществления обработки фурье-спектр вход« ного иэобрах{ения ifx/v) , описььваемый комплексной функцией Ф(,Ыу) формируют по трем каналам с фазовыми задержками j , Ф , Фэ перемножают на функции пропускания фильтров qj(60,W5,),q2()).) каждом из каналов. При этом поле комплексной амплитуды в первом канале будет ) )Q,(co,,a),) (2) ом во втором (rS)e в третьем (4 a(x,y)Q5{..y)e После выполнения обратного Фурьепреобразования и когерентаого cyK-jMHрования изображений получаем поле ком- плексной амплитуды U(v/y)-()/v)®fe,(x/v).|,{x/y)(5 е ., где символ ® обозначает операдию свертки. Если выбрать j ( | Was -211/3 , то в соответствии с 0 мулой (l)U(X/)l(K/V)®g(X/y) или Б частотном прецставлении UK,w)cp(w,)q(oo,.w) (6) где Q (:0,()у) комплексная передаточная функция искомого фильтра. Положение действительных осей может 6bjrb выбрано и инымд при этом величины Ci tpji Фэ соот« ветственно, функции 5.8 Э будут иметь другие значения. Таким образом, в соответствии с пре лагаемым способом утааётся осуществить комплексную фильтраиию изображений с йсиопьвованием трех амплитудных 4ильПредлагаемый способ реализуется в обьнных оптических схемах когерентной пространственной фильтрации, где для разаеления входного светового потока может использоваться система полупрозрачных зеркал, дифракционная решетка или цругой мупьтиплихсатор совместно с Фурье объектйвноМо Фазовые задержки в каналах могут быть осуществлены с помощью фазовы-х пластинок, В качестве амплитудных фильтров в предлагаемом способе наиболее выгодно использовать динамические транспаранты (жидкие криотаппы, модуляторы на .кристаллах КПД и ТодЛ, вывод функций Q i ( J А) ) , 2(,;.у)э() ;которые может осуществляться от не;больших ЭВМ, Для когерентного суммирования профильтрованнь Х световых потоков f./sorj i бьггь применены те же мультипликаторы, которые использовались для распределения входного потока, с той лишь разницей; что они будут- использоваться для сведения пучков, формирук ших выходное изображение. Применение данного способа позволяет осуществлять комплексную обработку изображений с использованием только амплитудных фильтров, что существенно упрощает схем ы обработки; позволяет использовать материалы с невысокой разрешающей способностьЮе Предлагаем ый способ позволяет создать системы, в которь 5 1 синтез комплексного фильтра ни основе трех амплитудных составляющих осуществляется прямо на ЭВМ с выходом на отобрагкающ чо систему, облада юшую разрешением в гфеделах 10-30 лин/ммз что ранее осуществить бьото не возможно Предпопагается получить существенный экономический эффект, основанный на замене больших дорогостоящих 3BMs прнменяемьтХ:В настоящее время для обработки изображений, на универсальные комплексные устройства, состояшие из когерентной оптической системы и управляющей миниг-ЭВМ, осуществляющие обработку по предлагаемому способу, Формула изо.бревения Способ рааюзнавання изображений в оптических когерентных системах, основанный на фильтрации пространственного сигнала, отличающийся тем, 4TOj с целью расширения области приме5594826нения способа, входной световой поток эаеляют на несколько потоков, каждый из которых фильтруют по закону изменения положительной составляккней заданной функции фильтраши с постоянной для каждого пот(жа фазовой задержкой и прсх|)ильтро- 5 ваяные потоки когерентно суммируют. Источники информации, принять е во внимание тфи экспертизе; 6 1. Галущенко В, В., Корзенко О. Н,; Зарубежная рааиоэлектроннка, № 8, 1974, с. .81. 2, Авторское свипетельство СССР 311282, кл. Q Об К 9/00, 16j03.7, 3. Чугуй Ю. В., Автоматрия, № 5, 1972, с. 1О-14.