Устройство для сравнения изображений Советский патент 1983 года по МПК G02B5/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится k оптичес кому прйчДЬростроению, более конкретд но к устройствам для сра «ения иэс ражений, и может быть использовано в системах обработки оптических изображений, например, в устройств|1х для выявления измене1«4й в объекте наблюдения за время меизду двумя съемками.

Известно интерференционное ство для вычитания изображений, в котором одно из- вычитаемых полей смещено по фазе на Л радиан по отношению к другому вычитаемому полю, за чего происходит.вычитание амплиту- 15 ды 13.

Это устройство сложно в 1федварительной настройке, очень нувствите/я но к изменению внешних факторов Лтем-20 пературы, вибрации) и имеет низкое отношение сигнал/шум, что обусловлено использованием когерентного лазерного излучения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сравнения изображений, содержацее расположенные на одной оптической оси источник излучения, кадровое окно для размещения транспарантов, поляризатор, объектив и светочувствительный материал, выполнен:Ный из полимерной Пленки, проявляющей фотостимулированное двулучепрело мление, причем кадровое окно и /светочувствительный материал оптически сопряжены объективом. Это устройствослужит для оконтуривания иЭобрамений и позволяет производить ихсравнение в некогерентном свете t2 .

Однако в данном устройстве резуль тат сравнения, т.е.вычитания интенсивностей в изображениях, можно визуализировать лишь после окончания процессов регистрации сравниваемых изображений на светочувствительном материале. Это приводит к снижению точности cpaвнieния, в особенности для 3993 разноконтрастных изображений, поскольку требуется тщательный подбор соотношения времен экспонирования одного и другого изображения. Цель изобретения - повышение точности сравнения изображений путем обеспечения возможности визуального контроля процесса сравнения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения изобра-М жении, содержащее: расположенные на од ной оптической оси источник излучения, кадровое окно для размещения транспарантов, поляризатор, объектив и светочувствительный материал, выполненный из полимерной пленки, проявляющей фотостимулированное двулуче преломление, причем кадровое окно и светочувствительный материал оптически сопряжены объективом, введены . второй источник излучения и второй поляризатор, расположенные на дополнительной оптической оси, которая ориентирована под углом к основной, светоделитель, размещенный между указанными объективом и светочувствительным материалом и составляющий с обеими оптическими осями устройства равные углы, а также последовательно расположенные за светочувствительным материалом на продолжении основной оптической оси анализатор, С1фещенный с вторым поляризатором, светофильтр, отрезающий излучение первого источника и пропускающий излучение второго, второй с ъектив и экран для проекции изображений, причем первый поляризатор установлен с возможностью поворота направления его н 1большего пропускания вокруг оптической оси в пределах относительно такого направления второго поляризатора, а проекционный экран и светочувствител ный материал оптически сопряжень вторым объективе/;. I« На фиг. 1 приведена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - график зависимости пропуска ния светочувствительного материала с фотостимулиро ванны мдвулучепреломлением, размещенного в скрещенных поляризаторах, от времени экспонирования активирующим излучением с плос костью поляризации, ориентированной под углом+ 5 (.кривая а)и (кри вая в ) по отношению к направлению наибольшего пропускания считывающего

поляризатора.

просмотровом экране 12с помоцью счи- i Устройство для сравнения изображений состоит из последовательно расположенных первого источника 1 излучения (.активирующий источник), кадрового окна 2 для размещения сравниваемых транспарантов, первого поляризатора 3, первого объектива k, светоделителя 5| второго источника 6 излучения (считывающий источник), второго поляризатора 7, причем два последних элемента расположены на дополнительной оптической оси, светочувствитель-i ного материала 8, проявляющего фото-; стимулированное двулучепреломление, анализатора 9 направление наибольшего пропускания которого перпендикулярно направлению наибольшего пропускания поляризатора 7, светофильтра 10., полоса пропускания которого согласована со спектром излучения считывающего источника 6 излучения,, а полоса поглощения - со спектром излучения первого активирующего источника 1 излучения. Второго объектива 11 и просмотрового экрана 12. Дополнительная оптическая ось устройства ориентирована под углом к основной, причем плоскость светоделителя 5 составляет с этими осями равные углы. Поляризатор 3 установлен с возможностью поворота направления его наибольшего пропускания вокруг опти ской оси в пределах ikS° относительно такого направления поляризатора 7. Плоскость, в которой размещаются транспаранты, плоскость светочувствительного материала 8 и просмотровый экран 12 оптически сопряжены с помощью объективов i и 11. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сначала в кадровое окно 2 устанавливают первый из срав1-1иваемых транспарантов 9i освещают актив1фующим источником 1 излучения. Объектив проецирует изображение, записанное на транст. паранте, на светочувствительный материал. 8, изотропный в исходном состоянии и проявляющий фотостимупированное двулучепреломшгние. Плоскость наибольшего пропускания поляризатора 3 при этом устанавливают под углом к плоскости наибольшего пропускания поляризатора 7. При этом происходит фазовая запись первого транспаранта на светочувствительном материале 8, которая визуализируется на

59

тывающей системы, состоящей из источ ника 6 излучения,поляризатора 1, анализатора 9f светофильтра 10 и второго объектива 11. Запись первого транспаранта осуществляется в соответ ствии с кривой d (фиг, 2), Спектр излучения активирующего источника 1 расположен в области спектральной чувствительности материала 8, близкой к спектральной области его поглощения, а спектр излучения считывающего источника 6 - в области пропускания материала 8 и не перекрывается со спектром источника 1 излучения. Благодаря этому воэможно разделение активирущего и считывающего излученмч светофильтром 10, поласа пропускания которого согласована со спектром излучения считывающего источника 6, а Полоса поглощения - со спектром излучения источника 1.

Таким образсм, на первом этапе сравнения изображен на Э1фане визуализируется изображение первогч транспаранта в процессе его записи активирующим излучением исто««тка 1. Затем источник 1 выключается ив кадровое окно вместо первого тр спаранта устанавливается второй. Поляризатор 3 разворачивают на угол 90 так1«1 образом, чтобы гиюскость его наибольшего пропускгмйя составила с плоскостью наибольшего пропускания поляризатора 7 угол и затем включают источник 1 эктивирукхцего нздучения, При этом прои ;ходит фазовая запись второго транспаранта на светочувствительном материале 8 в соответствии с кривой в (фиг. 2). Из сравнения кривых о и в видно, что при правильно выбранном времени экспонирЬвания второго транспаранта обесп чивается полное вычитание равноинтенсивных участков в сравниваемых изображениях. На просмотровом экране 12 при этом оператор наблюдает процесс сравнения, т.е. исчезание (потемнение) одинаковых (равноинтеисив ных) участков двух сравниваемых иаоб ражений.

В момент наиболее полного потектеяия оператор выключает источник 1 активирующего излучения и фиксирует та. КИМ образом на экране 12 разностное изображение (например, на фотоноситель; в этом случае просмотровым, экраном может служить матовое стекло зеркальной фотокамеры).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить точность сравнения изображений и обеспечивает сравнение разноконтрастных изображений путем обеспечения возможности кон троля процесса вычитания интенсивностей в сравниваемых изображениях.

. Формула изобретения

Устройство для сравнения изображений, содержащее расположенные на одной оптической оси источник излучения , кадровое окно для размещения . транспарантов, поляризатор, объектив и светочувствительный материал, выпо ненный из полимерной п,ленки, проявляющей фотостимул1 ованное двулучетре ломление, причём кадровое окно и светочувствительный материал оптически сопряжены объективом, отличающееся тем, что, с целью гювышения точности сравнения изобрамемий путем обеспечения возможности визу-, ального контроля процесса сравнения, в него введены второй источник излучения и второй по мризатор, расположенные на дополнительной оптической оси, которая ориентирована под углом к основной, светоделитель, размещенный между указанными объективом и светочувствительным материалом и составляющий с оптическими осями устройства равные углы, а также последовательно расположенные за светочувствительным материалом на продолжении основной оптической оси анализатор, скрещенный с вторым поля ризатором, светофильтр, отрезающий излучение первого источника и прог скающий излучение второго, вторюй объектив и экран для проекции изображений, при«юм первый поляризатор уста новлен с возиояностью поворота направления его наиболыоего пропускания вокруг оптической оси в пределах относительно такого направления вто рого поляризатора, а 11роекцион1«1й экран и светочувствительный материал оптически сопряжены объективом

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 02 В 5/30, 12.05.81 (прототип).

//

фигЛ

qjuz.Z