координат, а другой выход светоделит ля связан с входом оптического затво ра, управляющий вход которого соединен с электрическим входом определения координат, а выход оптического затвора связан с оптическим входом блока определения координат, выход которого соединен с первым входом регистра кодов и с электрическим вхо дом первого блока преобразования оптической информации, выход которого оптически связан через второй блок преобразования координат оптической информации с входом блока оптической корреляции, другой вход которого сое динен через блок формирования эталон ных функций, другой выход которого соединен с вторым, входом регистра кодов, выход блока оптической корреляции оптически связан с входом блока анализа, первый выход которого со единен с входом блока эталонных функ ций, а второй выход блока анализа соединен с третьим входом регистра кодов, выходы которого являются выхо дами устройства Г 3 . Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и конструктивная сложность. Низкое быстродействие объясняется последовательным принципом организации цьи4ислений обработки информации. Конструктивная сложность устройства обусловливается наличием большого числа входящих в устройство блоков и их сложностью. Целью изобретения является повыше ние быстродействия и упрощение устройства. Повышение быстродействия достигается путем предварительной нормализа ции входной оптической информации и последующей ее параллельной обработкой по всем эталонным фильтрам блока корреляции. Упрощение устройства достигается путем рационального постро ения функциональной схемы и за счет исключения двух блоков преобразования координат оптической информации, блока формирования эталонных фильтро блока эталонных функций, блока анали за. Поставленная цель достигается тем что в оптико-электронное устройство для обработки оптической информации содержащее коллимированный источник света, первый транспарант с входной оптической информацией, блок преобра зования координат, первый светоделитель, первый выход которого оптически связан через первый оптический затвор с оптическим входом блока определения координат, первый выход которого соединен с входом первого разряда регистра кодов, и блок оптической корреляции, введены блок управления, вычислительный блок, первый и второй блоки вычисления координат, линейка пороговых фотопреобразователей, оптический собирательный блок, матрица пороговых оптронов, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой оптические затворы, три полупрозра ных и два отражающих зеркала, второй транспарант, первая и вторая матрицы элементов И, второй и третий светоделители, причем вход второго светоделителя оптически связан с выходом коллимированного источника света,первый выход второго светоделителя связан с оптическоим входом второго оптического затвора,электрический вход которого соединен с электрческим входом третьего оптического затвора и с первым и вторым выходами блока управления, второй выход второго светоделителя оптически связан через первый транспарант с входом третьего светоделителя, первый выход которого связан с оптическим входом четвертого оптического затвора, электрический вход которого соединен с третьим выходом блока управления и с управляющими входами первой и второй матриц элементов И, выход четвертого оптического затвора оптически связан с входом второго блока вычисления координат, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, а второй и третий выходы второго блока вычисления координат соединены соответственно с входами второго и третьего разрядов регистра кодов и с сигнальным входом первой и второй матриц элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами вычислительного блока, второй выход третьего светоделителя связан с оптическим входом пятого оптического затвора, электрический вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, выход пятого оптического затвора связан с первым входом первого полупрозрачного зеркала, второй вход которого оптически связан с выходом третьего оптического затвора, оптический вход которого связан через второй транспарант с выходом второго полупрозрачного зеркала, первый вход которого оптически связан с выходом второго оптического затвора, второй вход второго полупрозрачного зеркала оптически связан через пару отражающих зеркал с выходом шестого оптического затвора, пер вый электрический вход которого соединен с пятым выходом блока управления, с электрическим входом первого оптического затвора и с электрически входом блока определения координат, первый выход которого соединен с пер вым входом вычислительного блока, второй выход блока определения координат соединен с первым входом блока управления, второй электрический вход шестого оптического затвора соединен с электрическим входом седьмо го оптического затвора, с первым эле трическим входом первого блока вычис ления координат, второй вход которого является синхровходом устройства, и .шестым выходом блока управления, выход первого полупрозрачного зеркала оптически связан с оптическим входом блока преобразования координат, первы и второй электрические входы которого соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управления и с третьим и четвертым входами вычислительного блока, первый и второй выходы которого соединены с третьим и четвертым электрическими входами блока преобразования координат, пятый электрический вход которого соединен с третьим выходом вычислительного блока и с вторым входом блока управления, третий вход которого связан с синхровходом устройства, а девятый выход блока упраления соединен с шестым электрическим входом блока преобразования координат, выход которого оптически связан с входом первого светоделителя, второй выход которого связан с оптическим входом седьмого оптического затвора, выход которого связан с оптическим входом первого блока вычисления координат, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход первого блока вычисления координат соединен с входом четвертого разряда регистра кодов и с вторым входом вычислительного блока, а третий выход первого светвделителя оптически связан с входом третьего полупрозрачного зеркала, первый выход которого связан с оптическим входом шестого . оптического затвора, второй выход третьего полупрозрачного зеркала связан с оптическим входом восьмого оптического затвора, электрический вход которого соединен с десятым выходом блока управления, а выход восьмого оптического затвора оптически связан через последовательно установленные на одной оптической оси блок оптичес кой корреляции, матрицу оптрюнов и оптический собирательный блок с входом линейки пороговых фотопреобразователей, выходы которой соединены с пятым входом регистра кодов, выходы которого являются выходами устройства, а кроме того,тем, что первый блок вычисления координат выполнен в виде двух управляемых матричных. транспарантов, двух оптических собират;ельных систем, линейю пороговых фотоприемников, порогового фотоприемника, элемента ИЛИ, генератора тактовых импульсов, первой и второй матриц элементов И, двух элементов НЕ-И, двух счетчиков, двух дешифраторов и светоделителя, вход .которого является оптическим входом блока, а первый и второй выходы светоделителя связаны с оптическими входами первого и второго управляемых матричных транспарантов, электрический вход первого управляемого матричного транспаранта соединен с сигнальным входом первой матрицы элементов И и с выходом первого дешифратора, вход которого через первый счетчик соединен с выходом первого элемента НЕ-И, а выход.первого управляемого матричного транспаранта оптически связан через первую оптическую собирательную систему с входом линейки пороговых фотоприемников , выходы которой через элемент ИЛИ соединены с инверсным входом первого элемента НЕ-И, с первым прямым входом второго элемента НЕ-И и с управляющим входом первой матрицы элементов И, выход которой соединен с первым электрическим входом второго управляемого матричного.транспаранта, второй электрический вход которого соединен через второй дешифратор с сигнальным входом второй матрицы элементов И и через счетчик - с выходом второго элемента НЕ-И, а выход второго управляемого матричного транспаранта оптически связан через вторую оптическую собирательную систему с входом порогового фотоприемника, выход которого соединен с первьт выходом 79 блока, с управляющим входом второй матрицы элементов И и с инверсным входом второго элемента НЕ-И, второй прямой вход которого соединен с прямым входом первого элемента НЕ-И и с выходом генератора тактовых импульсов, первый вход которого соединен с входом блока, второй вход является синхровходом блока, а выход второй матрицы элементов И является вторым выходом первого блока вычисле ния координат, кроме того, второй блок вычисления координат выполнен в виде двух аналого-цифровых преобразователей, элемента И и координатно-чувствительного фотоприемника, вход которого является оптическим входом второго блока вычисления координат, а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами первого аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого является третьим выходом второго блока вычисления координат, третий и четвертый выходы координатно-чувствитель-М ного фотоприемника соединены с соответствующими входами второго аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого является вторым выходом второго блока вычисления координат,, а вторые выходы neijBoro и второго аналого-цифровых преобразователей являются соответственно первым и вторым входами элемента И, вцход которого является первым sjo- 35 рого блока вычисления координат, . причем координатно-чувствительный фотоприемник выполнен в виде полупроводниковой пластины с точечным центральным и кольцевым наружным электродами, между которыми включен источник постоянного напряжения, и двух пар четвертькруговых контактов, расположенных симметрично по отношению к центру полупроводниковой пластины, выходы первой пары противолежащих чет вертькруговых контактов являются первым и вторым выходами координатночувствительного фотоприемника, а выходы второй пары противолежащих четвертькруговых контактов являются тре тьим и четвертым выходами координатно-чувствительного фотоприемника, кроме того, блок управлений выполнен в виде генератора задающих импульсов ВХОД которого является синхровходом блока, первого, второго, третьего kf четвертого элементов,И, первого и второго элементов ИЛИ, двух дифферен 30 цирующих элементов, первого и второго триггеров, элемента с односторонней проводимостью, двух счетчиков и регистра сдвига, выходы разрядов которого.с первого по шестой являются соответственно третьим, четвертым, шестым, первым, пятым и вторым выходами блока, .а первые выходы обоих счетчиков являются соответственно седьмым и восьмым выходами блока, второй выход первого счетчика блока соединен с первым входом второго счетчика , второй выход которого соединен с девятым выходом блока управления, с вторым входом второго счетчика, с первым входом первого счетчика и через элемент с односторонней проводимостью - с единичным входом первого триггера, а также через первый дифференцирующий элемент - с первым входом блока управления, второй вход первого счетчика соединен с нулевым входом второго триггера, и с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а второй вход четвертого элемента И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого соединён с выходом второго дифференцирующего элемента и с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом блока управления, а второй вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора задающих импульсов и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход первого элемента И соединен с нулевым входом первого триггера и с входом регистра сдвига, вььходы первого, третьего и пятого разрядов которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего элемента, выходы разрядов второго, четвертого и шестого регистра сдвига соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ, причем седьмой выход регистра сдвига является десятым выходом блока управления, кроме того, блок преобразования координат выполнен в виде телекамеры, источника света, коллимированного источника когерентного света, двух оптических затворов, оптического модулятора, дефле тора, полупрозрачного зеркала и выходного транспаранта, причем оптичес кий вход телекамеры является оптичес КИМ входом блока преобразования коор динат, первый и второй электрические входы которого соединены соответстве но с первым и вторым электрическими входами телекамеры, выход которой соединен с электрическим входом оптического модулятора, оптический вхо которого связан через первый оптичес кий затвор блока с выходом источника света, выход оптического модулятора связан с оптическим входом дефлектора, первый и второй электрические входы которого являются третьим и че вертым входами блока преобразования координат, выход дефлектора оптически связан с первым входом полупрозра ного зеркала, второй вход которого оптически связан с выходом второго оптического затвора, оптический вход которого связан с выходом коллимированного источника когерентного света причем электрические входы первого и второго оптических затворов являются соответственно пятым и шестым электрическими входами блока преобразования координат, а выход.полупрозрачно го зеркала оптически связан через выходной транспарант с выходом блока преобразования координат. На фиг. 1 представлена блок-схема оптико-электронного устройства для обработки информации; на фиг. 2 схема второго блока вычисления координат; на фиг. 3 схема блока определения координат; на фиг. 4 - график поясняющий процесс вычисления координат . Устройство содержит коллимированный источник 1 света, входной транспарант 2 с входной оптической информацией, блок 3 преобразования координат, первый светоделитель , блок 6 определения координат, регистр 7 кодов, блок 8 оптической корреляции, .блок 9 управления, вычислительный блок 10, первый 11 и второй 12 блоки 1 вычисления координат, линейку 13 пороговых фотопреобразователей, оптический соб рательный блок И, матрицу 15 пороговых оптронов, второй 16, третий 17 четвертый 18, пятый 19, шестой 20, седьмой 21 и восьмой 22 оптические затворы, полупрозрачные зеркала , отражающие зеркала 26, второй транспарант 27, первую 28 и вторую 29 матрицы элементов Я, второй 30 и третий 31 светоделители, синхровход 32 устройства. Первый блок 1 вычисления координат (фиг. О содержит управляемые матричные транспаранты 33 и 3, оптические собирательные системы 35 и 36, линейку 37 пороговых фотоприемников, пороговый фотоприемник 38, элемент ИЛИ 39, генератор 40 тактовых импульсов, первую 1 и вторую Л2 матрицы элементов И, первый 43 и второй 44 элементы НЕ-И, первый 45 и второй 46 счетчики, первый 47 и второй 43 дешифраторы и светоделитель 49. Блок 9 управления (фиг. 1) содержит генератор 50 задающих импульсов, первый 51, второй 52, третий 53 и четвертый 54 элементы И, первый 55 и второй 56 элементы ИЛИ, первый 57 и второй 58 дифференцирующие элементы, первый 59 и второй 60 триггеры, регистр 61 сдвига, элемент 62 с однбсторонней проводимостью, первый 63 и второй 64 счетчики блока 9 управления. Блок 3 преобразования координат (фиг. 1) содержит телекамеру 65, источник 66 света, коллимированный источник 67 когерентного света, первый 68 и второй б9 оптические затворы блока 3, оптический модулятор 70, дефлектор 71, полупрозрачное зеркало 72, выходной транспарант 73. Кроме того, устройство содержит линзы 74 и 75 Фурье-преобразователя узел 7б голографических наложенных эталонных фильтров блока 8 оптической корреляции. Схема второго блока 12 вычисления координат (фиг. 2) содержит первый 77 и второй 78 аналого-цифровые преобразователи, .элемент И 79, координатно-чувствительный фотоприемник 80 с четвертькруговыми контактами, который включает полупроводниковую пластину 81 , точечный центральный электрод 82, кольцевой яаружный электрод 83, источник 84 постоянного напряжения и четвертькруговые контакты 85-88. Схема блока 6 определения координат (фиг. 3) содержит оптические затворы , элемент 92 задержки, светоделитель 93, оборачивающую призму 94, источники 95 и 96 когерентно,го света, полупрозрачное зеркало 97, промежуточные транспаранты 98 и 99 элементы (линзы) 100-102 Фурье-преобоазователя, телекамера 103, ограничитель уровня сигнала, узел 10 нормализации, управляемый транспаран 106, дифференцирующий фильтр 107, фото.приемник 108, аналого-цифровой преобразователь 109, выходной вычислитель 110. Кроме того, на фиг. 1 обозначены выходы 111-120 и входы 121 и 122 блока 9, управления. БЛОК 8 оптической корреляции выполнен в виде двух линз Фурье-преобразователя 7 и 75 и узла 7б голографических наложенных эталонных фильтрбв, причем вход первой линзы 7 Фу рье-преобразователя является оптическим входом блока 8 оптической корреляции, а выход первой лизны 7 Фурьепреобразователя оптически связан через последовательно расположенные узел топографических наложенных эталонных фильтров 7б и вторую линзу 75 Фурье-преобразователя с выходом блока 8 оптической корреляции. Второй блок 12 вычисления координат (фиг. 2) выполнен в виде двух аналого-цифровых преобразователей 77 и 78, элемента И 79 и координатночувствительного фотоприемника 80 с четвертькруговЫми контактами 85-88, вход которого является оптическим входом второго блока 12 вычисления координат, а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами первого аналого-цифрового преобразователя 77, первой выход которого является третьим выходом второго блока 12 вычисления координат, третий и че вертый выходы координатно-чувствительного фотоприемника 80 соединены с соответствующими входами второго аналого-цифрового преобразователя 78 первый выход которого является вторы выходом второго блока 12 вычисления координат, а вторые выходы первого 77 и второго 7В аналого-цифровых пре образователей являются соответственно первым и вторым входами элемента И 79, выход которого является первым выходом второго блока 12 вычисления координат, причем координатно-чувствительный фотоприемник 80 с четверть круговыми контактами выполнен в виде полупроводниковой пластины 81 с точе ным центральным 82 и кольцевым наруж ным 83 электродами, между которыми включен источник постоянного напряжения, и двух пар четвертькруговы (контактов 85 н 86, 87 и 88, располошенных симметрично по отношению к центру полупроводниковой пластины на расстоянии, не превышающим длину дрейфа неосновных носителей тока, выходы первой пары противолежащих четвертькруговых контактов 85 и 86 являются первым и вторым выходами координатно-чувствительного фотоприемника 80, а выходы второй пары про- тиволежащих четвертькруговых контактов 87 и 88 являются третьим и чет- . вертым выходами координатно-чувствительного фотоприемника 80. Блок 6 определения координат (фиг. 3) выполнен в виде трех оптических затворов 89-91, элемента 92 задержки, светоделителя 93, оборачивающей призмы 9, двух источников 95 и 96 когерентного света полупрозрачного зеркала 97, промежуточных транспарантов 98 и 99, элементов (линз) 100-102 Фурье-преобразователя, телекамеры 103, ограничителя 104 уровня сигнала, узла 105 нормализации, управляемого транспаранта 106, дифференцирующего фильтра 107, фотоприемника 108, аналого-цифрового преобразователя 109 и выходного вычислителя110. Оптический вход блока 6 определения координат связан с оптическим входом первого оптического затвора 89, электрический вход которого соединен с электрическим входом второго оптического затвора 90, с первым выходом элемента 92 задержки, вход которого соединен с электрическим входом блока 6 определения координат, а второй выход элемента 92 задержки соединен с вторым входом телекамеры 103. Выход первого оптического затвора 89 оптически связан с входом светоделителя 93, первый выход которого оптически связан с первым входом полупрозрачного зеркала 97, второй выход светоделителя 93 оптически связан через оборачивающую призму 9 с вторым входом полупрозрачного зеркала 97, третий вход которого оптически связан с выходом второго оптического затвора 90, оптический вход которого связан с выходом первого источника 95 когерентного света. Выход полупрозрачного зеркала 97 оптически связан через промежуточный транспарант 98 и первый элемент 110 Фурье-поеобразователя с первым входом телекамеры 103, первый выход которой соединен через последовательно о.положенные ограничитель 10А уровня сигнала и узел 105 нормализации с электрическим входом управляемого Транспаранта 106, оптический вход которого связан с выходом третьего оптического затвора 91, электрически вход которого соединен с вторым выхо лом телекамеры 103 а оптический вхо третьего оптического затвора 91 связан с выходом второго источника 96 когерентного света. Выход управлямого транспаранта 106 оптически связан че рез последовательно расположенные вт рой элемент 101 Фурье-преобразовател второй промежуточный транспарант 99, дифференцирующий фильтр 10/ и третий элемент 102 Фурье-преобразователя с входом фотоприемника 108, выход кото рого соединен через аналого-цифровой преобразователь 109 с входом выходно го вычислителя 110, первый и второй выходы которого являются соответстве но первым и вторым выходами блока 6 определения координат. Устройство (фиг. 1} работает потактно следующим образом. В исходном состоянии все оптические затворы 5 16-22 закрыты. В первом такте работы устройства с помощью второго блока 12 вычисления координат производится вычисле ние сдвигов дХ, д по координатам X и Y энергетического центра высокоинформативной части входной оптической информации (изображения объекта) относительно геометрического центра транспаранта 2 (центра поля зрения). По сигналу запуска блок Э управления вырабатывает управляющий сигнал на своем третьем выходе ПЗ. По этому сигналу открывается четвертый 18 оптический затвор и по управляющим входам открываются матрицы элементов И 28 и 29. Излучение колли- мированного источника 1 света поступает на вход второго светоделителя 30 и далее со второго выхода этого светоделителя 30 поступает на зход первого транспаранта 2 с входной оптической информацией и модулируется им по соответствующему закону. Световой пучок с выхода первого транспаранта 2 поступает далее на вход третьего светоделителя 31, которым разделяется на два равноценных световых пучка Световой пучок с первого выхода третьего светоделителя 31 по оптическому каналу поступает через открытый четвертый 18 оптический затвор на вход второго блока 12 вычисления ко911 (эрдинат. Данный блок вычисления координат позволяет определить сдвиги дХ, лУ по осям X и Y энергетического центра высокоинформативной части входной оптической информации относительно центра первого транспаранта 2 с входной оптической информацией. Двоичные коды, несущие в себе информацию о сдвигах дХ, Y центра изображения объекта относительно центра поля зреiHHR, С. второго И третьего выходов второго блока 12 вычисления координат поступают на входы второго и третьего разрядов регистра кодов 7, где записываются, и через открытые по управляющим входам матрицы элементов И 28 и 29 - на первый-и второй входы вычислительного блока 10. Сигнал об окончании процесса работы второго блока 12 вычисления координат с первого выхода этого блока поступает на первый вход 121 блока 9 управления. Во втором такте работы устройства Лри совместном функционировании блока 3 преобразования координат, вычислительного блока 10 и блока 9 управления производится центрирование изображения объекта в соответствии с информацией о его местоположении, поступившей с второго и третьего выходов блока 12 через Матрицы элементов И 28 и 29 на первый и второй входы вычислительного блока 10,и одновременное преобразование входного изображения из декартовой системы координат (X и Y) в полярную систему координат ( , 1 ) f(X, Y) - f(,,t). (1) Преобразование (1) необходимо ля того, чтобы свести влияние поворота изображения объекта к сдвигу последнего, что позволит в последующих тактах работы устройства определить угол поворота SQ изображения объекта и произвести нормализацию изображения путем сдвига функции f(|,t). В начальный период времени второго такта работы устройства единичный сигнал на третьем выходе 113 блока 9 управления преобразуется в нулевой сигнал, но при этом формируется единичный сигнал на четвертом выходе 114 блока 9 управления. В результате этого четвертый 18 оптический затвор за-i крываётся. Закрываются также по уп- . равляющим входам матриц элементов 28 и 29, препятствуя прохождению нформации с первого и-второго вхо,1597253116
доч вычислительного блока 10 на вхо- первого элемента входной информации. ды второго и третьего разрядов реги- Одновременно сигнал с третьего выхода стра 7 кодов. По сигналу с четвертого выхода 11 блока 9 управления открывается пятый 19 оптический затвор, и оптическая информация с второго выхода светоделителя 31 поступит через открытый пятый 19 затвор и полупрозрачное зеркало 23 на оптический вход блока преобразования координат 3 устройства. Затем блок 9 управления вырабатывает первую пару двоичных кодов, которые с седьмого 117 и восьмого П8 выходов этого блока поступают на первый и второй электрические входы блока 3 преобразования координат и на третий и четвертый входы вычислительного блока 10, которь1й производит вычисления в соответствии со следующим алгоритмом:fl (Xi 1 ЛХ)+ () Y:i:AY А (2) 4v li,- arctg где Х-, Y - двоичные коды, поступающие на третий и четвертый входы вычислительного блока 10 и хар теризующие координаты элемен тов входного изображения f (Х, у) (т. е. изображе ния в декартовых координатах); 4Х, дУ - двоичные коды, поступающие на первый и второй входы блока 10 и характеризующиё сдвиги энерге тического центра изображения объекта относительно геометрического центра поля зрения; fii двоичные коды на первом И втором выходах вычислительного блока 10. Новые двоичные коды с первого и второго выходов вычислительного блока 10 поступают на третий и четвертый электрические входы блока 3 преобразования координат, а сигнал об окончании процесса функционирования вычислительного блока 10 с его третьего выхода поступает на шестой вход блока 3 преобразования координат. При этом в соответствии с инфррмацией, поступившей на входы блока 3, про .изводится преобразование координат блока 10 поступает на второй вход 122 блока 9 управлений, щ в ультате чего блок 9 выработает следующую пару двоичных кодов и процесс преобразования координгт аналогично описанному повторится для следующего элемента входной оптической информации, а затем и для всех остальных ее элементов. В третьем такте работы устройства с помощью первого блока 11 вычисления координат производится вычисление угла поворота б изображения объекта относительно своего эталонного положения. в данном такте работы блок 9 управления вырабатывает сигнал на своем девятом выходе 119. Этот сигнал поступает на шестой электрический вход блока 3 преобразования координат, в результате чего информация с выхода блока 3 подается по оптическому каналу на вход первого светоделителя i. Одновременно блок 9 управления формирует единичный сигнал на своем шестом выходе 116, который поступает на второй электрический вход шестого оптического затвора 20, электрический вход седьмого оптического затвора 21 и электрический вход первого блока вычисления координат 11, открывает эти затворы и одновременно служит запускающим импульсом для первого блока 11 вычисления координат 11. Оптическая информация, представИенная в полярных координатах, с второго выхода первого светоделителя поступает через открытый седьмой оптический затвор 2t на оптический вход первого блока 11 вычисления координат. По сигналу запуска первый бЛок П вычисления координат начинает функционировать и вычисляет параме.тр QQ следующим образом. Поскольку во втором такте работы устройства входное изображение f (Х, У) из декартовой системы координат Рыло преобразовано в полярную систему координат f {, Ч), то параметр QQ вычисляется путем определения положения крайнего левого максимума функции f ( , ) по оси j (фиг. А). Двоичный код, соответствующий величине бд, с второго выхода первого ,блока 11 вычисления координат подается на вход третьего разряда регистра кодов 7, где записываются, аЧакже на второй вход вычислительного блока 10. Сигнал об окончании работы перво го блока 11 вычисления .координат с его первого выхода поступает на первый вход 121 блока 9 управления. Параллельно с работой блока 11, оптическая информация f(f.J. ) с третьего выхода первого светоделител t поступает через полупрозрачное зер кало 25, открытый шестой оптический затвор 20, отражающие зеркала 2б и полупрозрачное зеркало 2k на второй транспарант 27 и записывается на нем Это связано с необходимостью использования информации о f ( Т.- ) следующем такте работы устройства. В четвертом такте работы устройства производится нормализация изображения объекта относительно поворота путем сдвига функции изображения, представленной в полярных координатах f ( , t )J ча величину 0р по ко ординате ч и одновременное преобразование изображения из полярной системы координат , 1 в логарифмическую полярную систему координат Ь- 2 (,Л,) -(д). (Я Преобразование (3) необходимо для того, чтобы свести воздействие изменения масштаба изображения по оси к эквивалентному сдвигу последнего с целью определения изменения масштаба. Пусть If Д 3-1 изменение масштаба входного изображения объекта относительно своего эталонного изображения. Тогда Сп д+ , . В начальный период времени четвертого такта работы устройства по сигналу, поступившему с первого выхода блока 11 на первый вход 121 блока 9 управления, последний вырабатывает единичный сигнал только на первом своем выходе 111. В результате этого шестой и седьмой оптические затворы 20 и 21 закрываются, а второй и третий оптические затворы 1б и 17 открываются. Световой пучок с первого выхода светоделителя 30 поступает через открытый второй оптический затвор 16, через полупрозрачное зеркало 2k - на второй транспа Ьант 28, модулируется им по соответствующему закону и далее поступает через открытый третий оптиу 3118 . ческий затвор 17 и через полупрозрачное зеркало 23 на вход блока 3 преобразования координат. Затем блок 9 управления вырабатывает первую пару двоичных кодов, которые с его седьмого 117 и восьмого 118 выходов поступают на первый и второй электрические входы блока 3 преобразования координат и на первый и второй входы вычислительного блока 10. В этом такте работы устройства вычислительный -блок 10 производит вычисления в соответствии со следующим алгоритмом: fir ii f2i li ,- ti4 двоичные коды, поступакицие на третий и четвертый входы вычислительного блока 10, 9 - двоичный код, поступающий на второй вход блока 10; 2i ,trt - двоичные коды на первом и втором выходах блока 10. В дальнейшем работа устройства в четвертом такте аналогична работе устройства во втором такте. В пятом такте работы устройства с помощью блока 6 определения координат производится вычисление изменения масштаба вхо(ного изображения объекта относительно своего эталонного изображения, причем величина и;зменения масштаба представляется в виде fp Ina, где а - масштаб. В этом такте работы формируется единичный сигнал только на пятом выходе 115 блока 9-управления, который поступает на второй электрический вход шестого оптического затвора 20, на электрический вход первого оптического затвора 5 и открывает эти затворы, а также поступает на электрический вход блока 6 определения кооринат, и служит для него запускающим игналом. , , Световой пучок, несущий в себе информацию об изображении f («.Тл), с второго выхода первого светоделителя поступает через открытый шестой оптический затвор 20, отражающие зеркала 26 и полупрозрачные зеркала 2k на второй транспарант 27 и регитрируется на нем. Световой пучок с ервого выхода первого светоделителя
; поступает через открытый первый опический затвор 5 на оптический вход лока 6 определения координат. В проессе функционирования блок 6 вычисяет величину изменения масштаба 5 входного изображения объекта относительно .своего эталонного изображения. Величина Й в виде двоичного кода поступает с первого выхода блока 6 на вход четвертого разряда регистра кодов 7, где записывается, а также на первый вход вычислительного блока 10, а сигнал, являющийся признаком окончания работы блока 6, с его второго выхода поступает на первый вход 121 | блока Э управления.
На этом пятый такт работы устройства заканчивается.
В шестом такте работы устройства производится нормализация изображения 20 объекта относительно изменения масштаба путем сдвига изображения, представленного в логарифмических полярных координатах fo t величину fo Ina., по координате :{(,Ч)(j,jJ.B этом такте работы устройства первоначально формируется единичный сигнал на втором выходе 112 блока 9 управления. При этом дальнейшая работа устройства в шестом такте 30 аналогична работе устройства четвертом такте с той лишь разницей, что- вычислительный блок 10 функционирует в соответствии со следующим алгоритмом:35
Чгг.- , (
где 6«. . Ч.П двоичные коды на тре тьем и четвертом вхо- 40
дах вычислительного
блока 10; Q - двоичный код на первом
входе блока 10; fgi Д-.- двоичные коды на пер- jj
BOM и втором выходах
блока 10.
В седьмом такте работы устройства производится автоматическая классификация нормализованного ранее изобра- „ жения f (, , 1з объекта. В этом такте работы устройства формируется сигнал на десятом выходе 120 блока 9 управления, который поступает на электрический вход восьмого оптичес.кого затвора 22 и открывает его. Одновременно по сигналу с девятого выхода 119 блока Э управления оптическая информация с выхода блока 3 преобразования координат подается на вход первого светоделителя Ц и далее с его третьего выхода через полупрозрачное зеркало 25 и открытый восьмой оптический затвор 22 подается на вход блока 8 оптической ко|эреляции, где выпол| няется операция согласованной фильтрации нормализованного ранее изображения объекта f ( наложенными эталонными голографическими фильтрами 76.
Результатом согласованной фильтрации является сложный световой отклик в виде бинарного светового кода, содержащегося в яркостном распределении корреляционного поля на выходе блока 8 оптической корреляции.
Бинарный световой код будет характеризовать классификационный объект.
Яркостное распределение светового поля с выхода блока В корреляции поступает на вход матрицы пороговых оптронов 15, которая позволяет выделить бинарный световой код.
Бинарный световой код с выхода матрицы пороговых оптронов 15 поступает далее на вход оптического собирательного блока 14 и отклоняется им на вход линейки 13 пороговых фотопреобразователей, которой преобразуется в бинарный электрический код.
Полученный бинарный электрический код с выхода линейки 13 фотопреобразователей поступает на вход упомянутого разряда регистра 7 кодов и записывается там. На этом работа устройства заканчивается.
Блок 9 управления устройства работает потактно следующим образом.
В исходном состоянии первый триггер 59 находится в единичном состоянии, а второй триггер 60 - в нулевом состоянии, первый элемент И 51 открыт по первому входу, а элементы И 52-5 закрыты по обоим входам, оба счетчика 63 и сброшены, а в регистре 61 сдвига записана единица в нулевом разряде, так что на выходах с первого по седьмой регистра б1 сдвига нули.
В первом такте работы блока 9 управления по синхросигналу запуска генератор 50 задающих импульсов вырабатывает первый импульс, который проходит через открытый по первому входу первый элемент И 51 на вход регистра 61 сдвига, в результате чего двоичный код в регистре 61 сдвига сдвигается вправо на один разряд. При этом на выходе первого разряда регистра б1 сдвига появится единичный сигнал, который подается на третий выход 113 блока 9 управления и через первый элемент ИЛИ 55 и второй дифференцирующий элемент 53 - на единичный вход второго триггера 60 и устанавливает его в единичное состояние. В результате четвертый элемент И 5 откроется по второму входу. Сигнал с выхода элемента И 51 поступит также на нулевой вход первого триггера 60 и установит его в нулевое состояние, предотвратив дальнейшее прохождение импульсов через элемент И 51. Во втором такте работы блока 9 на первый вход 121 этого блока постуIпает электрический сигнал, который проходит далее через первый дифференцирующий элемент 57 на единичный вход первого триггера 59 и устанавливает его в единичное состояние. В результате этого первый элемент И 51 открывается по первому входу и через него проходит следующий импульс с выхода генератора 50 задающих импульсов. Сигнал с выхода элемента И 51 сбрасывает первый триггер 53, тем самым закрывая по первому входу элемент И 51 и также проходит на вход регистра 61 сдвига, сдвигая записанную в нем единицу на один разряд вправо. В результате этого появится единичный сигнал на выходе второго разряда регистра 61 сдвига. Единичный сигнал с выхода второго разряда регистра 61 сдвига поступит ча четвертый выход блока 9 управления и одновременно через второй элемент ИЛИ 5б - на вторые входы второго и третьего элементов И 52 и 53 и откроет их по этим входам Так как на первом входе элемента И 52 единичного сигнала в данный момент времени нет, то он останется закрытым по этому входу. Электрический импульс с выхода генератора 50 задающих имплуьсов поступит через открытый по первому входу элемент И 53 и открытый по второму входу элемент И 5 на второй аход первого счетчика 63 и формирует на его первом-выходе двоичный код, обозначающий номер поступившего на его вход импульса. Двоичный код с первого выхода первого счетчика 63 поступает на седьмой выход 11 блока 9 управления. Электрический импульс, поступивший на второй вход 9 122 блока 9 управления, проходит через открытый по второму входу элемент И 52 и устанавливает второй триггер 60 в единичное состояние, а результате чего открывается по первому входу элемент И 5 и на второй вход первого счетчика 63 проходит очередной импульс с выхода генератора 50 задающих импульсов через открытый по пераому входу третий элемент И 53. Максимальное .число .импульсов, которое может быть записано в первом счетчике 63, равно М и соот етструе; числу элементов разложения в строк.; телекамеры 65 блока 3 преобразования координат устройства. При поступлении (М + 1) импульсь на вход первого счетчика 63, этот счетчик возвращается в исхописе состояние, и на его втором ь:и,..оде формируется импульс, который поступает на первый вход второго счетчика 6. В результате на первом выходе второго счетчика формируется новый, двоичный код, поступающий на восьмой выход 118 блока 9 управления. Максимальное число импульсов, которое может быть записано во втором счетчике , равно N и соответствует числу строк в телекамере 65 блока 3 преобразования координат устройства. При поступлении (N + 1) импульса на пе.рвый вход второго счетчика dk, на его втором выходе формируется электрический импульс, который поступает одновременно на девятый выход t19 блока 9 управления на соответствующие входы счетчиков 63 и б и сбрасывает их, а также через элемент 62 с односторонней проводимостью - на единичный вход первого триггера 59 и устанавливает его в единичное состояние. Элемент 62 включен таким образом, что он препятствует прохождению электрических импульсов положительной полярности с выхода первого дифференцирующего элемента 57 на вторые входы счетчиков, 63 и 6 и на девятый выход 119 блока, 9.управления. На этом второй такт работы блока 9 управления заканчивается. В третьем такте работы блока 9 генератор 50 задающих импульсов выра Оатывает очередной импульс, который проходит через открытый по первому входу первый элемент И 51 Сигнал с выхода элемента И 51 поступает на нулевой вход первого триггера 59, лв РЙВОДИТ его в нулевое состояние, «тем самым закрывая по первому входу элемент И 51. Одновременно сигнал с выхода элемента И 51 поступает на вход регистра 6} сдвига и сдвигает записан ную в нем единицу еще на один разряд вправо. В результате на выходе третье го разряда регистра 61 сдвига появится единичный сигнал, который поступит на шестой выход 116 блока 9 и через элемент ИЛИ 55 и дифференцирующий элемент 58 - на единичный вхпд второго триггера 60, устанавливая его в единичное состояние. При этом четвертый элемент И 5 открывается по первону входу, элементы И 52 и 53 закрываются по вторым входам, так как на выходе элемента ИЛИ 56 - нулевой си|- нал. В четвертом такте работа блока 9 управления аналогична работе во втором такте. При этом двоичные коды формируются на седьмом П7 и восьмом 118 выходах блока 9, а единичные сигналы формируются на первом 111 и девятом 119 выходах блока 9 управления. В пятом такте работа блока 9 управ ления аналогична работе этого блока в третьем такте. При этом формируется единичный сигнал на пятом выходе 115 блока 9 управления. | В шестом такт-е работа блока 9 аналогична работе этого блока в четвертом или втором такте. При этом двоичные коды формируются на седьмом 117 и восьмом 118 выходах 9 управления, а единичные сигналы формируются на втором 112 и девя том 119 выходах этого блока. В седьмом такте работа блока 9 управления аналогична работе в пятом третьем или первом такте работы блока 9 управления. Единичный сигнал формируется при этом на десятом 120 выходе блока 9. На этом работа блока 9 управления устройства заканчивается. Блок 3 преобразования координат устройства функционирует следующим образом. В исходном состоянии оптичес кие затворы 68 и б9 закрыты. На оптический вход блока 3 преобразования координат по оптическому каналу подается входная двумерная оптическая информация, которая проецируется на олтический вход телекамеры 65. На вто рой и третий входы телекамеры б5 с первого и второго электрических входов блока 3 преобразования координат поступает первая пара двоичных кодов, которая позволяет произвести считывание первого элемента массива оптической информации на первом входе телекамеры 65. Электрический сигнал, пропорциональный яркости первого элемента входной оптической информации, поступает с выхода телекамеры 65 на электрический вход оптического модулятора 70 и устанавливает его в соответствующий рабочий режим. Одновременно на первый и второй электрические входы дефлектора 71 с третьего и четвертого электрических входов блока 3 преобразования координат поступает другая пара двоичных кодов и устанавливает его в определенное рабочее состояние. Причем двоичные коды, поступающие соответственно на первый и второй электрические входы телекамеры б5 и двоичные коды, поступающие на первый и второй электрические в-годы дефлектора 71 связаны функциональными зависимостями (2) или () , или (5). Затем по сигналу с пятого входа блока 3 преобразования координат открывается оптический затвор 68, и излучение источника 66 света проходит через оптический затвор 68, оптический модулятор 71, где модулируется до определенного уровня яркости, соответствующего яркости первого элемента входной оптической информации, и далее отклоняется дефлектором 71 через полупрозрачное зеркало 72 в требуемую точку выходного транспаранта 73, где и записывается. После этого оптический затвор 68 закрывается. Таким образом осуществляется преобразование координат первого элемента входного массива двумерной оптической информации. Аналогично производится преобразование всех остальных элементов входной оптической информации. Затем по сигналу с шестого входа блока 3 открывается оптический затвор б9 Коллимированное излучение источника 67 когерентного света проходит через открытый оптический затвор 69 и через полупрозрачное зеркало 72, поступает на выходной транспарант 73 с преобразованным изображением, моду«лируется этим транспарантом по соответствующему закону и далее поступает на выход блока 3 преобразования координат . j На этом работа блока 3 преобразо вания координат заканчивается. Первый блок 11 вычисления координат устройства работает следующим об разом. Двумерный массив оптической инфор мации со входа первого .блока 11 вычисления координат поступает на вход светоделителя , которым разделяетс на два равноценных световых пучка. Полученные световые пучки с первого и второго выходов светоделителя Э поступают на соответствующие оптичес кие входы первого 33 и второго 3 уп равляемых матричных транспарантов, представляющих собой набор светоклапанных элементов. Управляемые матричные транспаранты 33 и 3 идентичны по всем парамет рам. Отличие между ними состоит толь ко в том, что первый управляемый мат ричный транспарант 33 позволяет произвести сканирование оптической информации по строкам, а второй управляемый матричный транспарант З позволяет произвести сканирование оптической информации по столбцам (т. е. по элементам выбранной строки). В пе воначальный момент времени все свето клапанные элементы управляемых матри ных транспарантов 33 и 3 являются непрозрачными (закрытыми) для световых пучков на их оптических входах. В результате этого на выходах линейки 37 пороговых фотоприемников и порогового фотоприемника 38 электричес ких сигналов высокого уровня не буде Следовательно, первый элемент НЕ-И будет открыт по инверсному входу, а второй элемент НЕ-И k будет закрыт по второму прямому входу, и первая матрица элементов И k также будет закрыта по управляющему входу. Так как на выходе порогового фото приемника 38 электрического сигнала высокого уровня нет, то второй элемент НЕ-И будет открыт по инверсному входу, вторая матрица элементов И 2 будет закрыта по управляющему входу, и но выходах первого блока 11 вычисления координат сигналов не будет. По сигналу запуска, поступающему с электрического входа блока 11., генератор kQ тактовых импульсов выраба тывает первый импульс, который поступает через открытый по инверсному входу nepsbj элемент НЕ-И на вход счетчика 5 На выходе этого счетчика формируется двоичный код, обозначающий номер поступившего на его вход импульса. Максимальное число импульсов К, которое может быть записано в первом счетчике kS, равно числу строк первого управляемого матричного транспаранта 33. Двоичный код с выхода счетчика поступает через первый дешифратор kj на электрический вход первого управляемого матричного транспаранта 33 и позволяет выбрать и открыть элементы первой строки этого транспаранта. Световые пучки с оптического входа первого управляемого матричного транспаранта 33, несущие в себе информацию-об элементах первой строки оптической информации, через открытые светоклапанные . элементы транспаранта поступают нл вход оптической собирательной системы 35, которая выполнена в виде системы цилиндрических линз, и позволяет отклонить световые пучки с выхода управляемого матричного транспаранта 33 на соответствующие входы линейки 37 пороговых фотоприемников. Если среди элементов первой строки оптической информации нет высокоинформатизных элементов (т. е. элементов объекта, яркость которых выше яркости элементов фона), тогда на выходе линейки 37 пороговых фотоприемников электрических сигналов высокого уровня не будет. Следовательно, первый элемент НЕ-И k3 останется открытым по инверсному входу, и с генератора 40 тактовых импульсов через этот элемент пройдет импульс на вход первого счетчика S, что приведет к выбору и анализу второй строки первого управляемого матричного транспаранта в случае, если один или несколько элементов какой-либо строки оптической информации являются высокоинформативнымй, на соответствующих выходах элементов линейки 37 пороговых фотоприемников возникнут единичные электрические сигналы, которые через элемент ИЛИ 39 закроют по инверсному входу элемент НЁ-И и одновременно откроют по второму прямому входу второй элемент НЕ-И «, и по управляющему Bxofv - первую матрицу элементов И «I. Двоичный код с выхода первого дешифратора поступит через матрицу элементов И k на первый электрический вход второго управляемого матричного транспаранта 3 и позволит выбрать соответствующую строку этого транспаранта. Одновременно электрический импульс с выхода генератора 4 тактовых импульсов поступает через открытый по инверсному и второму пря мому аходам элемент НЕ-И k на вход второго счетчика , на выходе которого формируется двоичный код, обозн чающий номер поступившего на вход счетчика 6 импульса. Максимальное число ct , которое мо жет быть записано во втором счетчике 46, равно числу элементов в строке управляемого матричного транспарант 3. Двоичный код с выхода второго счетчика 46 поступает через второй дешифратор 48 на второй электрический вход второго управляемого матрич ного транспаранта 34 и позволяет выбрать первый столбец этого транспа ранта. Таким образом, будет выбран и открыт светоклапанный элемент, который находится на пересечении первого столбца и требуемой строки управляемого матричного транспаранта 34. Эле ментарный световой пучок, несуший в себе информацию об одном элементе оп тической информации, проходит через открытый светоклапанный элемент второго управляемого матричного транспаранта 34 и далее с помощью второй оптической собирательной системы Зб отклоняется на вход порогового вфотоприемника 38. Если первый элемент выбранной стр ки не является высокоинформативным, то на выходе порогового фотоприемника 38 электрического сигнала высоког уровня не будет. Второй элемент НЕ-И 44 остается открытым по инверсному входу и на вход второго счетчика46 пройдет очередной импульс, что приве дет к выбору и анализу второго элемента строки оптической информации. Такой процесс продолжается до тех по пока не будет обнаружен высокоинформатмвный элемент оптической информации. В случае обнаружения высокоин. формативного элемента, на выходе порогового фотоприемника 38.появится электрический сигнал высокого уровня, который поступает на инверсный вход второго элемента НЕ-И 44 и закроет его по этому входу, предотвратив дальнейшее прохождение импульсов на вход второго счетчика 46. Одновременно сигнал с выхода фотопри емника 38 поступит на первый выход первого блока 11 вычисления координа и на управляющий вход второй матрицы элементов И 42 и откроет ее. 6 результате двоичный код с выхода второго счетчика 46 поступит через вторую матрицу элементов И 42 на второй выход первого блока 11 вычисления координат. На этом работа первого блока 11 вычисления координат заканчивается. Второй блок 12 вычисления координат, (фиг. 2) устройства работает следующим образом. На вход этого блока подается входной двумерный массив оптической информации, содержащий высокоинформативную часть (объект) и низкоинформативную часть (фон). Далее входной массив оптической информации проецируется на вход координатНо-чувствительного фотоприемника 80, в котором между центральным точечным 82 и кольцевым наружным 83 электродами полупроводниковой пластины 81 с помощью источника 84 постоянного напряжения создано тянущее радиальное электрическое поле. При проецировании массива оптической информации на полупроводниковую пластину 81 внутри контактов 85-88 в освещенных участках полупроводниковой пластины 81 будут возникать неравновесные носители тока, которые под действием радиального электрического поля начнут двигаться по радиусам по направлению к кольцевому электроду 83 и будут достигать определенных участков контактов 85-88. Если высокоинформативная часть входной оптической информации находится в. центре фотоприемника 80 (т. е. энергетический центр изображения объекта совпадает с геометрическим центром фотоприемника 80), на выходах всех контактов 85-88 разности потенциалов не будет. Следовательно, и на выходах фотоприемника 80 электрического напряжения не будет. . При сдвиге изображения объекта в каком-либо направлении на выходах первого 85 и второго 86,.третьего 87 и четвертого 88 контактов появятся разности потенциалов, пропорциональные сдвигам энергетического центра изображения объекта по двум взаимно перпендикулярным направлениям X и Y. Полученные электрические напряжения с соответствующих выходов фотоприемника 80 подаются на соответствующие входы аналого-цифровых преобразователей 77 и 78 и преобразуются в ,двоичные коды, несущие в себе информацию о сдвигах изображения объекта 299 no осям X и Y во входной плоскости. Двоичные коды с первых выходов первого 77 и второго 78 аналого-цифровых преобразователей поступают соответственно на второй и,третий выходы второго блока 12 вычисления координат. Сигналы об окончании процессов преобразования с вторых выходов аналого-цифровых преобразователей 77 и 78 поступают на соответствующие входы элемента И 79, выход которого является первым выходом второго блока 12 вычисления координат. ; Блок 6 определения координат работает следующим образом. В исходном состоянии оптический затвор 89 открыт, а оптические затворы 90 и 91 закрыты. Световой пучок, несущий в себе информацию, описываемую функцией f (f, г,) f Ц 1 i - ч - JOi с м где Q - постоянная, равная 1па, подается с оптического-выхода/ дается с оптического входа блока 6 определения координат через открытый затвор 89 на вход светоделителя 93, которым разделяется на два равноценных световых пучка, расстояние между центрами которых составляет величину (2а) величина а больше максимального ;размеоа функции f ( t f 4 ) . Одно г О t- J временно с второго входа блока о опре деления координат на вход элемента 92 задержки поступает электрический сигнал. Оптическая информация с первого выхода светоделителя 93 поступает через полупрозрачное зеркало 97 на первый вход транспаранта 98 и записывается. Оптическая информация со второго выхода светоделителя 93 поступает на вход оборачивающей призмы 9, в результате чего на выходе призмы 9 получим зеркальное отображение входной оптической информации, т, е. получим оптическую информацию, описываемую функцией f (f ffoiT.) «эторая затем подается через полупрозрачное зеркало 97 на второй вход транспа ранта 98 и также записывается. Таким образом на транспаранте 98 получим сумму двух функций .(.-U Через некоторый момент времени Т , определяемый первым временем сраба тывания элемента 92 задержки, появляется электрический сигнал на первом выходе этого элемента, который поступает на электрический вход оптичес(ого затвора 89, закрывая его, ,и на . 1 электрический вход оптического затвора 90, открывая этот затвор. Коллимированный пучок когерентного света от источника 95 света поступает через открытый оптический затвор 90 и полупрозрачное зеркало 97 на транспарант 98, модулируется им по соответствующему закону и далее через элемент 100 (линзу) Фурье-преобразователя поступает на оптический вход телекамеры 103. В результате на оптическом входе телекамеры ЮЗ получим световое распределение, характеризующее преобразование Фурье суммы двух функций F(u;,u;)7|F(uj,u))( ()-2Ф(10,со)-, . (6) астоты (Ь /пьр-пппг1;огти; Фурье-плоскости; Ф (lOg ) фаза функции преобразо вателя Фурье or f (,ч), причем t(c-Ja,.j)0. Затем через время t- v появляется электрический сигнал на втором выходе элемента 92 задержки, который поступает на электрический вход телекамеры 103 и служит для нее сигналом Видеосигнал с первого выхода телекамеры 103 поступает на вход нетопсыдирпы 104 nor.Tvnap.T на вход нелинейного ограничителя 10 уровня сигнала. Сигнал на выходе ограничителя 10 описывается следующим выражением T(u,.u,)C(i)exp{jnp(u,,u,). -(о «) где ) cos- cCu«)J, McOit-i; ;... R --«cosFl ( (6) , i K-f )г -2Ф(и),и;), где R -величина уровня ограничения. Сигнал, описываемый (7) с выхода ограничителя , поступает на вход узла 105 нормализации, в качестве которого используется триггер. Сигнал . на выходе узла 105 нормализации описывается следующей функцией: т («;,.«ррп(,-,)), ( -Ч( де Яо - постоянная. Сигнал с выхода узла 105 нормализации поступает на электрический вхо управляемого транспаранта 106, формирующего преобразованную в соответс вии с выражениями (7) и (8) оптическую информацию. По окончании процесса сканировани телекамерой 103 оптической информаци на ее входе, с второго выхода телека меры 103 на электрический вход оптического затвора 91 поступает электри ческий сигнал, открывающий этот затв Коллимированное излучение источника 96 когерентного света поступает чере оптический затвор 91 на оптический ВХ.ОД управляемого транспаранта 106, модулируется им по соответствующему закону и далее с помощью элемента (линзы) 101 отображается на транспаранте 99. Первый дифракционный максимум функции(8), получаемый на транспаран те 99, будет описываться следующей . функцией: т; (w.«))(W|,uy)f()j}-(9) Конструкция транспаранта 99 такова, что на месте первого дифракционного максимума имеется отверстие, через которое проходит световой пучок, несущий в себе информации о пер вом дифракционном максимуме Световой пучок с информацией, описываемой функцией (9), подается далее через дифференцирунадий фильтр 107 и элемент (линзу) 102 на вход фотоприемника 108. В результате этого на входе фотоприемника 108 получим информацию, описываемую следующи выражением:
так как фаза Ф(1С1б.ю„; О, то на входе фотоприемника lu8 получим распределение, описываемое функцией
)Ч
(ifc
+ о
Аналоговый сигнал с выхода фотоПриемника 108, пропорциональный ве9
Формула изобретения
1. Оптико-электронное устройство для обработки оптической информации , содержащее коллимированный источник света, первый транспарант с входной оптической информацией, блок преобразования координат, первый светоделитель, первый выход которого оптически связан через первый оптический затвор с оптическим входом блока определения координат, первый выход которого соединен с входом первого разряда регистра кодов, и блок оптической V 32 ), поступает личине (ifxj d на вход аналого-цифрового преобразователя 109, преобразуется им в двоичный код и далее поступает на вход выходного вычислителя 110. Вычислитель 110 позволяет вычислить величину SQ 1па, которая в виде двоичного кода с первого выхода вычислителя 110 поступает на первый выход блока 6 определения координат. Электрический сигнал с второго выхода вычислителя 110, свидетельстаущий об окончании процесса вычисления, а следовательно, и об окончании работы всего блока 6 определения координат, поступает на второй выход этого блока. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обрабатывать оптическую информацию с высоким быстродействием ив тоже время является более простым. Повышение быстродействия достигается путем предварительной нормализации входной оптической информации и последующей ее .параллельной обработкой по всем эталонным фильтрам. Упрощение устройства достигается путем рационального построения функциональной схемы устройства и за счет исключения двух блоков преобразования координат оптической информации, блока формирования эталонных фильтров, блока эталонных функций и блока анализа. Принципиальная работоспособность Оптико-электронного устройства для обработки оптической информации под.тверждена моделированием режимов работы отдельных блоков и устройства в целом на ЭВМ типа ЕС-ЮЗЗ, причем программа моделирования составлена на языке Фортран-V и содержит около 00 операторов.
корреляции, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введены блок управления, вычислительный блок, первый и второй блоки вычис-5 ления координат, линейка пороговых фотопреобразователей, оптический собирательный блок, матрица пороговых оптронов, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой оп тические затворы, три полупрозрачных и два отражающих зеркала, второй тра спарант, первая и вторая матрицы эл ментов И, второй и третий светоделители, причем вход второго светоделителя оптически связан с выходом колл мированного источника света, первый выход второго светоделителя связан оптическим входом второго оптическог затвора, электрический вход которого соединен с электрическим входом третьего оптического затвора и с первым и вторым выходами блока управления, второй выход второго светоделителя оптически связан через первый транспарант с входом третьего светоделителя, первый выход которого связан с оптическим входом четвертого оптичес кого затвора, электрический вход которого соединен с третьим выходом :блока управления и с управляющими 1входами первой и второй матриц эле1ментов И, выход четвертого оптическо го затвора оптически связан с входом второго блока вычисления координат, первый выход которого соединен с пер вым выходом блока управления, а второй, и третий выходы второго блока вычисления координат соединены соответственно с входами второго и третьего разрядов регистра кодов и с си нальным входом первой и второй матриц элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вто рым входами вычислительного блока, второй выход третьего светоделителя связан с оптическим входом пятого оп тического затвора, электрический вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, выход пятого оптического затвора связан с первым входом первого полупрозрачного зеркала, второй вход которого оптически связан с выходом третьего оптического затвора, оптический вход которого связан через второй т ранспарант с выходом второго полупрозрачного зеркала, первый вход которого оптически связан с выходом второго оптического затвора.
972531З
второй вход второго полупрозрачного зеркала оптически связан через пару отражающих зеркал с выходом шестого оптического затвора, первый электрический вход которого соединен с пятым выходом блока управления, с электрическим входом первого оптического затвора и с электрическим входом блока определения координат, первый выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, второй выход блока определения координат соединен с первым входом, блока управления, второй электрический вход шестого оптического затвора соединен с электрическим входом седьмого оптического затвора, с первым электрическим аходом первого блока вычисления коор-. динат, второй вход которого является синхровходом устройства, и с шестым выходом блока управления, выход первого полупрозрачного зеркала оптически связан с оптическим входом блока преобразования координат, первый i второй электрические входы которого соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управления и с третьим и четвертым входами вычислите.г1ьного блока, первый и второй выходы которого соединены с третьим и четвертым электрическими входами блока преобразования координат, пятый электрический вход которого соединен с третьим выходом вычислительного блока и с вторым входом блока управления, третий вход которого связан с синхровходом устройства, а девятый выход блока управления соединен с шестым электрическим входом блока преобразования координат, выход которого оптически связан с входом первого светоделителя, второй выход которого связан с оптическим входом седьмого оптического затвора, выход которого связан с оптическим входом первого блока вычисления координат, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход первого блока вычисления координат соединен с входом четвертого разряда регистра кодов и с вторым входом вычислительного блока, а третий выход первого светоделителя оптически связан с входом третьего полупрозрачного зеркала, первый выход которого связан с оптическим входом шестого оптического затвора, второй выход третьего полупрозрачного зеркала связан с оптическим входом восьмого оптического затвора, электрический вход которого соединен с десятым выходом блока управления, а выход восьмого оптического затвора оптически связан через последовательно установленные на одной оптической оси блок оптической корреляции матрицу оптронов и оптический собирательный блок с входом линейки пороговых фотопреобразователей, выходы которой соединены с пятым входом регистра кодов, выходы которого являются выходами устройства. 2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что первый блок вычисления координат выполнен в виду двух управляемых матричных транспаран тов, двух оптических собирательных систем, линейки пороговых фотоприемников, порогового фотоприемника, элемента ИЛИ, генератора тактовых импуль сов, первой и второй матриц элементов И, двух элементов НЕ-И, двух счетчиков, двух дешифраторов и светоделителя, вход которого является оптическим входом блока, а первый и второй выходы светоделителя связаны с оптическими входами первого и второго управляемых матричных транспарантов, электрический вход первого управляемого матричного транспаранта foeдинен с сигнальным входом первой матрицы элементов И и с выходом первого дешифратора, вход которого через первый счетчик соединен с выходом пёрвого элемента НЕ-И, а выход первого управляемого матричного транспаранта оптически связан через первую оптическую со бирательную систему с входом линейки пороговых фотоприемников, выходы которой через элемент ИЛИ соединены с инверсным входом первого элемента НЕ-И, с первым прямым входом второго элемента НЕ-И и с управляющим входом первой матрицы элементов И, выход которой соединен с первым электрическим входом второго элемента НЕ-И и с управляющим входом первой матрицы элементов И, выход которой соединен с первым электрическим входом второго управляемого матричного транспаранта второй электрический вход которого соединен через второй .дешифратор с сигнальным входом второй матрицы эле ментов И и через второй счетчик - с выходом второго элемента НЕ-И, а ВЫХ.О второго управляемого матричного тран паранта оптически связан через вторую оптическую собирательную систему с ВХОДОМ порогового фотоприемника, выход которого соединен с первым выходом блока, с управляющим входом второй матрицы элементов И и с инверсным входом второго элемента НЕ-И, второй прямой вход которого соединен с прямым входом первого элемента НЕ-И и с выходом генератора тактовых импульсов, первый вход которого соединен с входом блока, второй вход является синхровходом блока, а выход второй матрицы элементов И является вторым выходом первого блока вычисления координат. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй вычисления координат выполнен в виде двух аналого-цифровых преобразователей, элемента И и координатно-чувствительного фотоприемника, вход которого является оптическим входом второго блока вычисления координат, а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами первого аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого является третьим выходом второго блока вычисления координат, третий и четвертый выходы координатно-чувствительного фотоприемника соединены с соответствующими входами второго аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого является вторым выходом второго блока вычисления координат, а вторые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей являются соответственно первым и вторым входами элемента И, выход которого является первым выходом второго блока вычисления координат, причем координатно-чувствительный фотоприемник выполнен в виде полупроводниковой пластины с точечным центральным и кольцевым наружным электродами, между которыми включен источник постоянного напряжения, и двух пар четвертькруговых контактов, расположенных симметрично по отношению к центру полупроводниковой пластины, выходы первой пары противолежащих четвертькруговых контактов являются первым.и вторым выходами координатно-чувствительного фотоприемника, а выходы второй пары противолежащих четвертькруговых контактов являются третьим и четвертым выходами координатно-чувствительного фотоприемника. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен в виде генерат а
задак 1их импульсов, вход которого является синхровходом блока, первого, второго, третьего и четвертого элементов И, первого и второго элементов ИЛИ, двух дифференцирующих элементов, первого и второго триггеров, элемента с односторонней проводимостью двух счетчиков и регистра сдвига, выходы разрядов которого с первого по шестой являются соответственно третьим, в
четвертым, шестым, первым, пятым и вторым выходами блока, а первые выходы обоих счетчиков являются соотпетственно седьмым и восьмым выходами блока, второй выход первого счетчика бло-5
ка соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с девятым выходом блока управления, с вторым входом второго счетчика, с первым входом первого счетчика и 20 через элемент с односторонней проводимостью - с единичным входом первого триггера, а также через первый .дифференцирующий элемент - с первым входом блока управления, второй вход перво- 25 ход
го счетчика соединен с нулевым входом второго триггера и с выходом четвер- . того элемента И, первый вход .которого соединен с выходом третьего элемента И, а второй вход четвертого элемента 30 И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный .вход которого соединен с выходом второго дифференцирующего элемента и с выходом второго элемента И, первый вход которого35 соединен с вторым входом блока управления, а второй вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соеди- 40 нен с выходом генератора задающих импульсов и с первым входом .первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход первого элемента И соединен 45 с нулевым входом первого триггера и с входом регистра сдвига, выходы первого, третьего и пятого разрядов которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первогоjg элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего элемента, выходы разрядой второго, четвертого и шестого регистра сдвига
соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ, причем выход седьмого разряда регистра сдвига является десятым выходом блока управления.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок преобразования координат выполнен г виде телекамеры, источника света, коллисвета, двух оптических затворов, оптического модулятора, дефлектора, полупрозрачного зеркала и выходного транспаранта, причем оптический вход
блока преобразования координат, пераый и второй электрические входы которого соединены соответственно с Геозым и вторым электрическими входами телс,-эмеры, выход которой соед.-;нен с элек трическим входом оптического модулятора, оптический вход которого связан через первый оптический затвор блока с выходом источника света, выоптическим входом дефлектора, первый и второй электрические входы которого являются третьим и четвертым входами блока преобразования координат, выход дефлектора оптически связан с первым входом полупрозрачного зеркала, второй вход которого оптически связан с выходом второго оптического затвора, оптический вход которого связан с выходом коллимированного источника когерентного света, причем электрические входы первого и второго оптических затворов являются соответственно пятым и шестым электрическими входами блока преобразования координат, а выход полупрозрачного зеркала оптически связан через выходной транспарант с выходом блока преобразования координат.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидедетельство СССР № 680611, кл. С 06 G 9/00, 1978.
2.Патент США, № 3882+6, кл. 3 0-146,3, опублик. 1975.
3.Casasent D. , Psaltis 0. Multiple-invaraiant space varaiant optical prccessers. - Appl, Opt., v. 1 № , p. 655-659. мированного источника когерентного телекамеры является оптическим вxoдD оптического модулятора связан с
CIIZ
HZ М
S 5 4Н
Л7
