Оптоэлектронный анализатор сигналов изображения Советский патент 1982 года по МПК G01R23/16 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ АНАЛИЗАТОР СИГНАЛОВ

Изобретение относится к обработке оптической информации и может быть использовано для ранения задач распознавания объектов и оценки их структурных свойств.

Наиболее близким к предлагаемому является коррелятор, содержащий формирователи сигналов на приборах с зарядовой связью, сумматоры, генератор тактовых импульсов, входной блок и регистратор ij

Однако скорость анализа сигналов им недостаточна.

Цель изобретения - повышение скорости анализа сигналов изображения.

Указанная цель достигается тем, что в оптоэлектронный анализатор сигналов изображения, содержащий блок ввода сигналов .изображения, формирователи сигналов изображения на приборах с зарядовой связью, генератор тактовых импульсов, Связанный с управляющими входами всех формирователей, и сумматоры по количеству формироватеглей, подключенные через боответствуюгцие иамеритйли к входам блока памяти и регистрации, связанного также с вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входо блока ввода сигналов, дополИЗОБРА;КЕНИЯ

2

нительно введены генератор гармони ческих сигналов, световод и фототранзисторы, при этом фоторезийторы в каждом формирователе включены между выходами его ячеек и входами сумматора, выход генератора гармонических сигналов подключен к вторым входам всех формирователей, а оптические входы всех фототранзисто10ров через световод связаны с выходом блока ввода сигналов изображения.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит генератор 1

15 гармонических сигналов, форя ирователи 2 сигналов изображения на приборах с зарядовой связью (ПЗС), фототранзисторы 3, сумматоЕЫ 4f измерители 5, световод 6, блок 7 ввода

20 сигналов изображения, блок 8 памяти и регистрации и генератор 9 тактовых импульсов.

Анализатор работает следующим образом.

25

Гармонический сигнал определенной частоты, вырабатываемый генератором 1, одновременно вводится во все формирователи 2 на ПЗС, имеющие отводы неразрушающего считывания сигнала

30 с каждой ячейки. В этот момент на Фототранэисторы 3 через световод 6 от блока 7 поступает излучение от элементов оптического изображения. Гармонические сигналы под воздействием напряжения генератора 9 тактовы импульсов перемещаются по линейке формирователей 2. Изменение напряжения на плавающей диффузной области, вЕ зываемое проходящим зарядовым пакетом, детектируется истоковым повторителем формирователей 2, нагрузкой которого являются фототранзисторы 3. Проводимостью фототранзистора можно управлять с помощью сигнала от элемента оптического изображения. Изменение тока, протекающего через фop шpoвaтeли 2 и фототранзисторы 3 зависит от управляемой проводимости и напряжения, индуцированного зарядом в плавающей диффузионной области формирователей 2. Токи, пропорциональные произведениям, поступают на сумматоры 4. С выхода сумматоров 4 снимается сигнал, пропорциональный сумме произведений элементов .гармонического сигнала на элемент оптиче кого сигнала. При перемещении под действием генератора 1 импульсов электрических зарядов, вырабатываемых гармоническими сигналами, показания измерителей 5 изменяются. В блоке 8 фиксируется их максимальное для гармоники значение. Оно пропорционально относительной величине амплитуды пространственной гармоники оптического изображения, имеющей частоту fc коэффициент, зависящий от линейных размеров ПЗС г ячейки; f« - частота электрического сиз:f - частота тактовых импульсов Затем на формирователи 2 поступа ет гармонический сигнал другой част ты и фиксируется максимапьное значение сигнала, снимаемое с сул1маторов 4, для другой пространственной частоты. Набор максимальных значени таких сигналов в зависимости от пр странственной частоты и представляет собой спектр каждой строки оптического изображения. Поворот оптического изображения относительно плангаайбы световода 6 в блоке 7 изменяет направление строк, вдоль которых определяется спектр. Предложенный оптико-электронный анализатор спектра обладает большим быстродействием по сравнению с существующими приборами за счет перемещения гармонического сигнала с помощью ПЗС и не требует предварительной регистрации,оптического изображения на прозрачном транспаранте. Анализатор оптического изображения позволяет также анализировать как зарегистрированное на каком-либо носителе, так и не зарегистрированное оптическое изображение, а перемещение гармонических электрических сигналов с помощью ПЗС ячеек обеспечивает повышение быстродействия выполнения операции получения и анализа спектра оптического изображения. Формула изобретения Оптоэлектронный анализатор сигналов изображения, содержащий блок ввода сигналов изображения, фо)мирователи сигналов изображения на приборах с зарядовой связью, генератор тактовых импульсов, связанный с уп:равляю1цими входами всех формирователей, и сумматоры по количеству формирователей, подключенные через соответствующие измерители к вводам блока памяти и регистрации, связанного также с вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входом блока авода сигналов, отли чающийс я тем, что, с целью повышения ;скорости анализа, в него дополнительно введены генератор гармони;еских сигналов, световод и фототранзисторы,, при зтом фототранзисторы в каждом фop IИpoвaтeлe включены между выходами его ячеек и входами cyм ;aтopa, выход генератора гармонических сигналов пояхключен к вторым входам всех формирователей, а оптические входы всех фототранзисторов через световод связаны с выходом блока ввода сигналов изображения. Источники информации, принятые во ввимание при экспертизе 1, Полупроводниковые формирователи сигналов изображения Пол ред. П.Йеспера и др., t-ИР, J.979, с. 293297,