Устройство для центрирования изображений Советский патент 1978 года по МПК G01B11/00 G03H1/22 G06G9/00 

Изобретение относится к голографии и может быть использовано, например, для центрирования изображений в системах классификации образцов, применяемых в вычислительной технике и медицине.

Известные устройства пля центрирования изображений включают в себя блок вычисления центра тяжести изображени и блок сдвига изображения на вычисленное расстояние JL.

Положение объекта определяется сканированием и величина, характеризующая положение, служит управляющим сигналом, по которому двигатель смещает систему в возвращает ось сканирования в центральное положение.

Ближайшим техническим рещением к предложенному является устройство для центрирования изображения , содержащее схему записи Фурье-голограммы, сое тоящую из опорного и предметного каналов, объектива и регистрирующей среаы, и схему восстановления. . К недостаткам устройства относятся сложность и низкое быстродействие.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Для достижения цели в устройство введены полупрозрачное зеркало для создания восстанавливающего пучка, установленное в предметном канале, система пространственной фильтрации, расположенная по оптической оси зеркала, и дифракционная решетка, размещенная в передней фокальной плоскости объектива.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство содержит, источник 1 когерентного излучения, коллиматор 2, полупрозрачное зеркало 3, зеркала 4, 5, каар 6 с входным изображением, объектив 7, дифракционную решётку 8, оптический элемент 9 с реверсивной регистрирующей средой для записи голограмм, полупрозрачное зеркало 1О, линзу 11, диафраг му 12, зеркало 13, линзу 14, зеркала 15, 16, затворы 17, 18, объектив 19, выходной экран 20.

Устройство работает следующим сбразом. Коллимированный луч источника 1 когерентного излучения падает на полупрозрачное зеркалО; 3. Прошедший через это зеркало луч направляется на зеркало 5, а отраженный на зеркало 4, Луч, отраженный от зеркала 4, освещает кадр с входным изображением, расположенный в Передней фокальной плоскости объектива 7, главная оптическая ось которого парал лельна направлению распространения луча отраженного от зеркала 4. Луч, отраженный от зеркала 5, распространяется по главной оптической оси объектива 7 и освещает дифракционную решетку, располо женную в передней фокальной плоскости этого объектива, причем пространственная частота решетки больше vfaкcимaльнoй пространственной частоты изображения. Лучи, отраже1шые от зеркал 4 и 5, направляются объективом 7 на элекент 9 с реверсивной регистрирующей средой, расположенный в задней фекальной плоскости объектива. На регистрирующей сред осуществляется запись динамической голограммы, причем опорным пучком служи Фурье-спектр решетки, предметным Фурье-спектр входного изображения. С по мощью полупрозрачного зеркала 10, линзы 11, зеркала 13, линзы 14, зеркап 15, 16 изобралсение проецируется в перед нюю фокальную плоскость объектива 7. При этом изображение располагается сим метрично изображению в кацре относитель но оптической оси объектива, причем выс шие пространственные частоты изображения срезаются диафрагмой 12, Фурьеспектр изображения со срезанными выс шими частотами уширяется с помощью дифракционной решетки, тюмещенной в переднюю фокальную плоскость объектива 7 В зацней 1|юкальной плоскости объектива этот волновой фронт представляет собой Фурье-спектр дифракционной решетки, т.е он идентичен нормалькэ падающему опорному лучу при записи голограммы. Угол падения восстанавливающего луча гае Г - расстояние от центра тяжести изображет1я до переднего главного (}1оку са объектива; i - фокусное расстояние объектиёа. Восстановленный волновой фронт распространяется по главной оптической оси объектива, и центр тяжести восстанавливаемого изображения, проецируемого объективом 19 на выходную плоскость-экран 20, лежит на главной оптической оси объектива, так как изменение угла распространения восстанавливаемого волнового фронта равно изменению угла падения восстанавливающего луча. При записи голограммы затвор 17 открыт, а затвор 18 закрыт. При восстановлении голограммы затвор 18 открыт, а затвор 17 за крыт. Преимуществами описываемого устройства по сравнению с известными являются простота схемы и возможность повышения быстродействия, так как существующие реверсивные среды типа металл-диэлектрик-полупроводник позволяют записывать, считывать и стирать голограммы за время порядка 1 мкс. Формула изобретения Устройство для центрирования изображений, содержащее схему записи Фурьеголограммы, состоящую из опорного и предметного каналов, объектива, регистрирующеи среды, и схему восстановления, отличаю ш ееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены полупрозрачное зеркало для создания восстанавливающего пучка, установленное в предметном канале, система пространственной фильтрации, расположенная по оптической сси зеркала, и дифракционная решетка, размещенная в передней фокальной плоскости объектива. Источники информации, примятые во внимание при экспертизе: 1.Патент Великобритании № 1370908, KH.Q 1 А, 1974, 2.Бродолин Л. И и др. Проблемы со.з- цания средств хранения, поиска и воспро- дзведення больших массивов документалькой информации с использованием метопo голографии и растровой фотографии. Научно-техническая информация, сер. 1, № 9, М,, 1975, с. 26.