Устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений

ЕТЕЛЬСТВ К РСКОМ СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРРТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Тульский ордена Трудового Крас-:ного Знамени политЕхнический институт(54 )(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВЬНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ по авт.св,Р 452842,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и помехрзащищенности, оно дополнительно со-: держит размещенные на противЬположных торцах электрооптического преоб" разователя идентичные электронно" оптические волоконные преобразовате" ли изображения, каждый з которых состоит из последовательно расположенных на оптической оси маски, ди-. электрической шайбы, колЛектора вторичных электронов и фотокатодапри чем каждый фотокатод через соответствующий источник напряжения подключен к соответствующему коллектору вторичных электронов, каждая маска снабжена прозрачными окнами, а в каждой диэлектрической шайбе консольно закреплены гибкие волоконные .световоды, размещенные соответствен- щР но прозрачным окнам маски.Изобретение отсносится к вычислительной технике и обработке информации, и может быть применено для получения коррелограмм сигналов, представленных в виде изображений.По основному авт.св9 452842 известно устройство для моделирования корреляционных функций оптических изображений, содерхащее электрооптический преобразователь, транспаранты, осветитель, последовательно сое / диненные блок развертки, подключенный ко входу электрооптического преобразователя, и регистрирующий блок, причем транспаранты установ-, лены с противоположных торцов элек" трооптического преобразователя, выполненного с металловолоконным экраном, на который последовательно нанесены фотопроводимая пленка и прозрачный электрод, подключенный к регистрирующему блоку 1 .Однако в данном устройстве из-за отсутствия элементов предварительной обработки иэображений невозможно выполнять точный анализ изображений контрастность которых мала. В результате точность вычисления корреляционных функций невелика, особенно для малоконтрастных протяженных объектов. Кроме того, при наличии аддитивных помех или таких помех, как инверсия контраста на границах объектов в изображении, точность вычислений. также снижается. Цель изобретения - повышение точности и поглехозащищенности устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования корреляционных Функций оптических изображений дополнительно содержит размещенные на противоположных торцах электрооптического преобразователя идентичные электронносоптические волоконные преобразователи изображения, каждый из которых состоит йз последовательно расположенных на оптической оси маски, диэлектрической шайбы, коллектора вторичных электронов и Фотокатода, причем каждый фотокатод через соот" ветствующий источник напряжения подключен к соответствующему коллектору вторичных электронов, каждая маска снабжена прозрачными окнами, а в каждой диэлектрической шайбе консольно закреплены гибкие волоконные световоды, размещенные соответственно прозрачным окнам маски.На фиг. 1 представлено устройст" во для моделировайия корреляционных Функций оптических изображений, общий видг на Фиг. 2 - положение гибких волокон после записи иэобра" жения и распределение света на выходе электронно-оптического преобразователя.устройство для моделированиякорреляционных функций оптическихизображений содержит электроопти 5 ческий преобразователь (ЭОП) 1 ипоследовательно соединенные регистрирующий блок 2 и блок 3 развертки,подключенные к ЭОП. С противоположных торцов ЭОП размещены идентичные10 электронно-оптические волоконныепреобразователи изображений (ЭОВПИ),каждый из которых состоит из последовательно размещенных масок 4 и 5с прозрачными окнами, диэлектричес 5 ких шайб 6 и 7 с консольно закрепленными в них гибкими волоконнымисветоводами 8, коллекторов вторичных электронов 9 и 10 и фотокатодов11 и 12, на которые проецируются пучки 1320 и 14 света; между соответствующимфотокатодом и коллектором черезкоммутаторы 15 и 16 подключены источники напряжения, обеспечивающиеработу устройства в трех режимах;источники 17 и 18 низкого напряхенйя(НН), источники 19 и 20 высокогонапряжения (ВН), источники 21 и 22обратного напряжения(ОН) . На фиг. 2изображено распределение электронного потока 23 и распределение света 24 на выходе ЭОВПИ.Работа предположенного устройства во времени имеет три режима:подготовка к записи изобрахений,запись изображений с запоминанием ипреобразованием и анализ изображений с вычислением их корреляционнойфункции.В рениме подготовки к записи наФотокатоды 11 и 12 направляются40 пучки 13 и .14 света с равноамплитуд-ным распределением, между фотокатодами 11 и 12 и соответственно коллекторами 9 и 10 подключаются источники 17 и 18 НН, Электронный пучок45 23 в каждом блоке возбуждает засчет вторичной эмиссии оптическиеволокна 8 (коэффициент вторичнойэмиссии меньше .единицы) и приводитпотенциал всех волокон к нулю. При50 этом оптические волокна 8 устанавливаются параллельно друг другу, и ихторцы находятся между прозрачнымиокнами в маске,В режиме записи изображения наФотокатоды 11 и 12 и коллекторы 9 и10 каждого ЭОВПИ подается высокоенапряжение от соответствующих источников ВН 19, 20 и фотокатоды 11 и12 освещаются пучками 13 и 14 света60 модулированными по интенсивности всоответствии с пространственнойдвумерной информацией. Электронныйпучок 23, эмитируемый фотокатодом11 или 12, переносит электронное65 изображение на волоконные световодыЗаказ 10042/52Тираж 706 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, .Ж, Раушская наб.,д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 8 и заряжает их в соответствии сраспределением интенсивности входного пучка 13 или 14 светапри этомЭОП 1 должен быть закрыт соответствующим напряжением подаваемым отблока 3, так же как и в режиме подготовки к записи,Кулоновская сила вызывает изгиб оптических волокон только по грани- це перепада яркости иэображения, 10 внутри же контура изображения с равномерной яркостью оптические волокна 8 имеют неизогнутое положение, так как внутри контура взаимное от" талкивание заряженных волокон урав новешивается, а на границе со стороны волокон, облученных потоком электронов с меньшей плотностью, отталкивающие силы меньше, поэтому изгиб волокон на границе контура направлен против градиента освещенности. После экспозиции изображения оптические волокна сохраняют, ста" тическое равновесие, а торцы воло-. кон по границе контура с перепадом яркости занимают положение напротив прозрачных окон маски. Время сохранения изображения практически не ограничено и может составлять десятки часов ограничивается временем стекания зарядов через диэлектрик 6). Сердечник и покрытие оптических волокон могут быть изготовлены соответственно из стекол БФи К, ТФи БД, Ди ЛК. Иными словами, в режиме записи изоб ражения происходит изгиб волокон только по границе контуров изобра.жения с перепадом яркости, а это позволяет преобразовать, в конечном счете, сплошное иэображение в кон- . 40 турное. В режиме анализа иэображений ивычисления их корреляционной функциина фотокатоды 11 и 12 и коллекторы 9и 10 каждого ЭОВПИ подается ОН от соответствующих источников 21 и 22,чтобы исключить темновой ток фотокатодов 11 и 12, а ЭОП 1 открывается.Затем диэлектрические шайбы 6 и 7с гибкими. волоконными световодамиосвещаются одинаковыми пучками 14и 13 света с равноамплитудным распределением. Длина волны опорныхпучков света выбрана такой, чтобыпотери света в слоях фотокатодов 11и 12 и в гибких оптических волокнах8 были минимальны, а также чтобы чувствительность фоторезистивного слояи фотокатода ЭОП.были максимальны.1Блок 3 открывает ЭОП 1 и с нагрузкипрозрачного электрода на регистрирующий блок 2 снимается напряжение, пропорциональное. корреляционной функцииизображений,Оптический сигнал на выходе масок4 и 5 содержит признаки иэображенияв виде штриховых контуров, ширина которых примерно равна шагу оптических волокон или расстоянию между окнами в маске, В результате опорныйпучок света проходит на выход ЭОВПИтолько через волокна по границамконтуров изображения,Оконтуривание изображений в предложенном устройстве позволяет повысить разрешение к различию сравниваемых иэображений не менее чем напорядок по сравнению с прототипом,Кроме того, оконтуривание изобра"жения позволяет подавить общий фонзасветки, что повышает разрешениеустройства по контрасту или, инымисловами, повысить помехозащищенностьот помех типа засветок.