Оптический коррелятор Советский патент 1982 года по МПК G06G9/00 

1

Изобретение относится к оптоэлектронным корреляторам и может быть использовано для оптической обработки информации.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является безлинзовый оптический коррелятор, состоящий из двух оптических транспортов с исследуемым и эталонным изображениями и фотографической пластинки, ,Q регистрирующей взаимнокорреляционную функцию (ВКФ) этих изображений fl3Недостатками известного оптического коррелятора являются необходимость изготовления фотографическим путем не только эталонного, но и исследуемого изображения, регистрация корреляционной функции на фотопластинке, что требует последующего ее проявления. Все это ведет к тому, что время 20 вычисления ВКФ оказывается чрезвычайно большим и работать с быстрыми процессами- в реальном масштабе времени такой коррелятор не может.

Цель изобретения - увеличение точности и быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в оптическом корреляторе, содержащем экран, оптический транспарант и регистрирующее устройство, установленные на одной оптической оси, экран выполнен в виде матрицы светодиодов, элементы которой установлены с пост тоянным шагом в плоскости, перпендикулярной оптической оси, регистрирующее устройство выполнено в виде матрицы фотоприемников с накоплением световой энергии, элементы которой установлены с постоянным шагом в плоскости, параллельной экрану, причем расстояния между экраном, оптическим транспарантом и регистрирующим устройством прямо пропорциональны, шагу элементов матрицы экрана и регистрнрукяцего устройства.

На чертежегпредставлена схема оптического коррелятора. Оптический коррелятор состоит из экрана 1, представляющего хобой матрицу из светодиодов, расположен ных с постоянным шагом в плоскости, перпендикулярной оптической оси оптического транспаранта 2 с эталонным изображением и регистрирующего устройства 3 выполненного в виде матри цы из N-p фотоприемников с накоплением световой энергии. При этом соотношение между рассто ниями d и d 2 должно удовлетворять условию где d. - расстояние между матрицей светодиодов и эталонным изображением; растояние между эталонным изображением и матрицей фотоприемников;шаг элементов матрицы светодиодов ; шаг элементов матрицы фотоприёмников. Размеры элементов разложения эталонного изображения и их число определяются соотношением т- . Wrip Nnp- 1 Nyr NjKp Устройство работает следующим об разом. Исследуемое изобретение, предста ленное в виде электрических сигнало (например, от передающей телевизион ной трубки), поступает на светодиод экрана 1 и высвечивается поэлементн последовательно во време.ни. Диаграммы направленности излучен светодиодов должны быть достаточно широкими, чтобы обеспечить при проецировании изображения на различные у асткй транспаранта 2 одинаковый световой поток. Световые лучи, прошедшие транспарант 2, собираются в плоскости, где установлена матрица фотоприемников 3. При этом фотоприем-so ник должен быть установлен таким образом, чтобы сдвиг по эталонному зображению на один шаг по строке (или столбцу) соответствовал переходу т одного фотоприемника к соседнему. Фотоприемники накапливают световую нергию, поэтому после полной экспоиции кадра на экране на регистрирующем устройстве воспроизводится энергетический рельеф, соответствующий расг пределению значений коэффициентов корреляции исследуемого и эталонного изображений. Путем считывания (измерения) сигналов с матрицы фотоприемников 3 получают значения корреляционной функции изображений в точках отсчета. Выполнение регистрирующего устройства в виде матрицы фотоприемников с накоплением световой энергии, а экрана - в виде матрицы светодиодов позволяет увеличить точность и быстрюдействие коррелятора. Формула изобретения Оптический коррелятор, содержащий экран, оптический транспарант и регистрирующее устройство, установленные на одной оптической оси, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и быстродействия, в нем выполнен в виде матрицы светодиодов, элементы которой установлены с постоянным шагом в плоскости, перпендикулярной оптической оси, регистрирующее устройство выполненное в виде матрицы фотоприемников с накоплением световой энергии,, элементы которой установлены с постоянным шагом в плоскости, параллельной экрану, при- чем расстояния между экраном, оптическим транспарантом и регистрирующим устройством прямо пропорциональны ша гу элементов матрицы экрана и регистрирующего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Майер-Эпплер В., Дариус Г. Теория передачи сообщений. Труды международной конференции под ред. Сидорова В. И., изд. ЯЛМ, 1958 (прототип).