Устройство для обработки оптической информации Советский патент 1982 года по МПК G06G9/00 

1 . .

Изобрегение относится к области вычислительной тех1шки, а именно к устройствам, в которых математические one-рации выполняются с помощью оптических элементов.

Известно оптическое вычислительное устройство, содержащее последовательно установленные и оптически связанные друг с другом источник коллимированного оптического излучения, пространственный модулятор света, соединенный с источником информации, первый оптический элемент для выполнения преобразования Фурье, например линзу, голографический пространственно-частотный фильтр, второй оптический элемент для вьтолнения преобразования Фурье и регистрирующий блок (фотопластинку, телевизионную трубку и т. п.) .

Число каскадов первый оптический элемент - фильтр - второй оптический элемент может быть 2,3 и т.д.

Недостаток данного устройства состоит в малом динамическом диапазоне, обусловленном как динамическим диапа- . 30ном среды, на которой зафиксирован пространЬгвенно-частотный фильтр, так и спецификой структуры устройства.

.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для оптической обработки информации, содержащее последовательно установлен10ные коллимированный источник излучения, пространственный модулятор света, на который поступает входная информация, два Фурье-преобразующих элемента, отражающих пространственно-частотный фильтр и блок регистрации 2.

Недостатком известного устройства является высокий уровень шумов, не2(j стабильность работы при механических возмущениях и узкий динамический диапазон работы.

Целью изобретения является увеличение динамического диапазона рабоп.. Поставленная цель досгигае1х;я гем, чго в устройство для обработки оптической ин||ормации, содержащее последовательно установленные на общей оптической оси коллимированный источШ1К света, один вход которого связан с выходом источника света, а другой является информационным входом устройства, первый .Фурье-преобразующий элемент, пространственно-частотный фильтр и второй Фурье-преобразующий элемент, причем прос грансгвенно-частотный фильтр установлен в обшей фокальной плоскости первого и второго Фурье-лреобразующих элементов, и регистрирующий блок, выход которого является выходом устройства, введены светоделитель и плоское отражающее зер кало, которое установлено за задней.фокальной плоскостью второго Фурье-пре- образующего элемента, нормальной общей оптической- оси устройства, а светоделитель установлен на общей оптической оси устройства между пространственным модулятором света и первьпу Фурье-преоб разующиу элементом, причем выход светоделителя, нормальный к общей оптической оси устройства, связан с входом регистрирующего блока. На чертеже схематично представлено устройство для обработки оптической информации. Устройство содержит коллимированный источник 1- света, на оптической оси которого размещены пространственный модулятор 2 света, светоделитель 3, один из выходов которого связан с выходом регистр1фующего блока (фотоприемником) 4, а второй - с первым оптическим Фурье-преобразующим элементом 5 ( например, зеркальным сегментом, линзой), в фокальной плоскости которого установлен пространственно-частотный фильтр 6, находящийся в то нее время в фокальной плоскости второго оптического Фурье-пре образующего элемента 7, за которым установлено плоское отражающее зеркало 8 Устройство работает следующим образом. Обрабатываемое изображение записывается на поверхность пространственного модулятора 2 света. Луч света от источника 1, проходя через модулятор 2, модулируется и попадает на первый опгический урье-преобразуюший элемент 5, который вьшолняет над ним преобразование Фурье, Фурье-офаэ обрабатываемого изображения проходит через фильтр 6 на второй оптический Фурье-преобразукяций элемент 7, вьшолвяюший обратное преобразование и направляющий световой пучок на зеркало 8, Зеркало 8 заставляет световой пучок пройти повторно все элементы в обратном направлении. При э-том световой пучок попадаег на светоцвлятеъ световой пучок попадает на светоделитель 3 и направляется на регистрирующий блок 4, Таким образом, результат обра(богки изображения фильтром оказывается равным произведению результатов однократных обработок. Это фактически в квадрат раз увеличивает динамический диапазон устройства, чем и достигается поставленная цель. Использование предлагаемого устройства обеспечивает -возможность фильтрации оптических сред с ограниченным динамическим диапазоном, а также сред с ограничениями на линейность частотноконтрастной характеристики, . Формулаизобретения Устройство для обработки оптической информации, содержащее последовательно установленные на общей оптической оси коллимированый источник света, пространственный модулятор света, один вход которого связан с выходом источника света, а другой является информационным входом устройства, Фурье-преоб- разующкй элемент пространственно-часгогный фильтр и второй Фурье преобразующий элемент, причем пространственно-частотный фильтр установлен в общей фокальной плоскости первого и второго Фурье-преобразующих элементов, и регистрирующий блок, выход которого является выходом устройства, ог л и ч а- ю щ е е с я гем, что, с целью увеличения динамического диапазона устройства, в него введены светоделитель и плоское отражающее зеркало, которое усгановлейо за задней фокальной плоскостью второго Фурье-преобразующего элемента, нормальной общей оптической оси устройства, а светоделитель установлен на общей оптической оси устройства между пространственным модулятором света и первым Фурье-преобразующим элементом, причем выход светоделителя, нормальный к общей оптической оси устройства, связан с выходом регистрирующего блока, Источшп И информации, принятые во вшшание при экспертезе I. Патент США N9 3885143, кл, 235-181 (G, O6G 9/ОО), опублик, 1976. 27 Авторское свидетельство СССР по заявке № 3234974/18-24, кл, G06(5 9/ОО, 15,01,81 (проТртип),