Оптоэлектронный коррелятор изображения Советский патент 1982 года по МПК G06F9/00 

(5) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КОРРЕЛЯТОР ИЗОБРАЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к технике оптоэлектронной обработки информации, а более конкретно к устройствам оптоэлектронных корреляторов и системам обработки аналоговой информации в реальном масштабе времени, и может быть использовано для распознавания образов, слежения за объектами, (| 1льтрации сигналов, задаваемых в форме оптического изображения и т.д.

Известен оптический коррелятор, вкотором обрабатываемый сигнал, также как и весовая функция, записывается на фотопленке в виде модуляции оптической плотности 1.,j

Так как для регистрации сигнала на фотопленке требуется значительное время, то такой коррелятор не может работать в реальном масштабе времени.

Известен также оптоэлектронный 20 коррелятор изображения, содержаций расположенные на одной оптической оси проекционный блок и множительно-запоминающий блок, выполненный в виде

нанесенной на подложку слоистой структуры, состоящей из первого прозрачного электрода фоторезистивного слоя и второго электрода, причем электроды соединены с источником напряжения питания. При этом фоторезистивный слой обладает большим временем релаксации фотопроводимости, что позволяет осуществлять оперативную запись и запоминание одного из Изображений сигнала. Ввод сигналов осуществляется проекционными блоками, осуществляющими перемещение второго изображения по поверхности второго (безынерцион7 но го) фоторезистивного слоя .

При перемещении второго изображения выходной ток множительно-запоминающего блока соответствует текущему изменению корреляционного интеграла между обрабатываемыми изображениями.

Недостатком такого устройства является малое время запоминания одного из изображений, определяемое временем релаксации фотопроводимости (не более нескольких десятых долей секунды), и соответственно непрерывное изменение уровня записанного сигнала в результате релаксационных процессов фотопроводимости с естественным затуханием. Это ухудшает точность работы устройства и существенно огра ничивает его функциональные возможности, так как для решения многих за дач необходимо иметь возможность импульсного введения одного из изображений и его запоминание на длительно время без изменения уровня записанно го сигнала, а также его стирание в нужные моменты времени. Цель изобретения - увеличение точ ности и расширение области примене|ния коррелятора. Указанная цель достигается тем, что. в оптоэлектронном корреляторе изображения, содержащем расположенные на одной оптической оси проекционный блок и множительно запоминающий блок, выполненный в виде нанесенной наподложку слоистой структуры, состоящей из первого прозрачного электрода, фоторезистивного слоя и втЪрого электрода, причем электроды соединены с источником напряжения питания, в множительно-запоминающий блок между фоторезистивным слоем и вторым электродом введен полупроводниковый слой, обладающий бистабильной вольт-амперной характеристикой, т.е. переключающийся из высокоомного состояния в низкоомное при приложении к нему электрического поля выше некоторого порогового значения. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Множительно-запоминающий блок состоит из фоторезистивного слоя 1 и полупроводникового слоя с бистабильной вольт-амперной характеристикой (S -слоя) 2, помещенных между двумя пленочными электродами 3 и , причем один из них электрод Ц прозрачен для светового потока; эти слои нанесены на подложку 5. Между электродами 3 и k приложено напряжение записи U. Проекционный блок 6 в режиме записи фокусирует опорное изображение на поверхность фоторезистивного слоя После записи питающее напряжение снижается до величины рабочего напря жения U2 а проекционный блок фокусирует на поверхность слоя 1 второе (движущееся) изображение. Устройство работает следующим образом. В исхс)дном состоянии (отсутствие сигналов) напряжение, приложенное к структуре, делится между слоем фоторезистора и 5-слоем, таким образом, что S-слой находится в высокоомном состоянии. При проектировании на фоторезистивный слой -опорного изображения в освещенных местах произойдет перераспределение напряжения U между фоторезистивным слоем и 5-слоем таким образом, что последний в этих местах перейдет в низкоомное состояние, т.е. происходит запись опорного изображения в двухуровневой (бинарной) форме. Уровень квантования может регулироваться величиной напряжения в режиме записи U. . После записи одного из сигналов на S-слое в виде распределения низкоомных областей, прикладываемое к структуре напряжение несколько снижают до величины U2 (чтобы не происходило повторных записей) и на фоторезистивный слой проектируется второй сигнал. При этом интегральный ток через структуру пропорционален корреляционной функции изображений си|- налов, записанного на S-слое и проектируемого на фоторезистивный слой. Стирание записанного изображения осуществляется подачей коротких импульсов, напряжения УЗ определенной полярности и длительности; параметры стирающих импульсов определяются материалом и составом S-слоя. В результате стирания все низкоомные области S-слоя становятся вновь высокоомными. Один из возможных вариантов реализации предлагаемого устройства состоит в следующем. На стеклянную подложку наносят прозрачный электрод из Sn02 толщиной А, на который путем термического испарения в кёазизамкнутом объеме и последующего очувствления наносится фоточувствительный слой CdS толщиной мкм. Поверх этого слоя напыляется слой аморфного полупроводника состава , толщиной л, 7 мкм, обладающий бистабильной характеристикой с порогом переключения 10-15 В, затем напыляется второй металлический электрод из Pt толщиной л.1-3 мкм. Стирание осуществляется импульсами напряжения обратной полярности, с длительностью 0,1 ms и амплитудой 20 В. Формула изобретения Оптоэлектронный коррелятор изображения, содержащий расположенные на одной оптической оси проекционный блок и множительно-запоминающий блок, выполненный в виде нанесенной на подложку слоистой структуры, состоящей из первого прозрачного электрода, фоторезистивного слоя и второго электрода, причем электроды соединены с источником напряжения питания, о тличающийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения 9 56 области применения коррелятора, в множительно-запоминающий блок между фо-торезистивным слоем и вторым электродом введен полупроводниковый слой, обладающий бистабильной вольтамперной характеристикой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР , N 269628, кл. G Об F 9/ОП, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 72393, кл. G 06 F 9/00, 1978 (прототип).