Устройство для прямого-обратного фурье-преобразования

Изобретение относится к оптической обработке информации, а именнок устройствам,в которых математические операции выполняются с помощью оптических элементов,Известны устройства, предназначенные для обработки информации оп"тическими методами, в которых в ка,честве блока прямого-обратного Фурье-:преобразования применяются оптические узлы, как правило состоящие из 1 Опары идентичных объективов или зеркальных сегментов 11Существенный недостаток этих устройств связан с ограниченным размером параллельно обрабатываемого 15участка изображения (20-60 мм), идля получения возможности обработкиполного изображения .( 200-.500 мм)в устройство вводят узлы .медленного механического последовательного 20перемещения, Это усложняет устройство и значительно снижает его основ- .ную техническую характеристикубыстродействие.Наиболее близким техническим реше нием к данному изобретению являетсяустройство для прямого-обратногофурье-преобразования, содержащее оптический фурье-преобразующий элемент,имеющий параболическую отражательную ЗОповерхность, оптически связанную через узел ввода с коллимированным когерентным источником света, а черезпространственный отражательныйфильтр - с входом регистрирующегоблока 21.35Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокой разрешающей "пособностью обработки информации, что обусловлено наличиемаберраций оптических элементов. В 48частности, это приводит к ограничениям поля обрабатываемого изображения и егс максимальной пространственной частоты,Кроме искажений, которые проявляются 45в области изображения, в известномустройстве существуют значительныеискажения в области Фурье-преобразования, т.,е, в области пространственных частот,5 ОЦелью изобретения является расширение полосы частот, снижение габаритов при обработке широкоформатныхизображений и повышение разрешающейспособности устройства.ГПоставленная цель достигаетсятем, что в устройство для прямого-,обратного фурье-преобразования, содержащее фурье-преобразующий элемент,выполненный в виде криволинейной отражающей поверхности, входной учас 6 Оток которой оптически связан с выходом узла ввода информации, а выходной участок криволинейной отражающей поверхности оптически связан свходом регистрирующего блока, а от- у ражательный пространственно-частотный фильтр, установленный на оптической оси криволинейной отражающейповерхности, введен двухпроходнойкорректор, выполненный в виде первого и второго криволинейных зеркал,отражающие поверхности которых обращены одна к другой, и установленныйна оптической оси криволинейной отра.жающей поверхности между отражательным простарнственно-частотным фильтром и криволинейной отражающей поверхностью, причем первое криволинейное зеркало двухпроходного корректора снабжено центральным отверстием и оптически связано соответственно с входным и выходным участкамикриволинейной отражающей поверхности,а второе криволинейное зеркало.оптически связано.с отражательным пространственно-.частотным фильтром.На чертеже представлена схемапредлагаемого. устройства.Устройство содержит фурье-преобразующий элемент, выполненный в видекриволинейной отражающей поверхности 1, которая оптически связана через узел 2 ввода информации с коллимированным когерентным источникомсвета (на черетеже не показан), ачерез последовательно размещенныедвухпроходной корректор 3 и отражательный пространственно-частотныйфильтр 4 - с входом регистрирующегоблока 5, причем двухпроходной корректор 3 выполнен в виде первого б ивторого 7 криволинейных зеркал, отражающие поверхности которых обращены друг к другу, при этом первое иззеркал б имеет центральное отверстиедля обеспечения оптического сопряжения с главным Фурье-преобразующимэлементом, т,е. предлагаемая системаможет быть выполнена по схемам, в которых достигается апланатизм. Приэтом форма поверхности зеркал слабоотличиается от сферической,Устройство работает следующимобразом.Коллимированный и модулирован ный изображением пучок света, выходящий из узла 2, направляется параллельно главной оптической оси устройства и после отражающей поверхности 1 попадает на первое зеркалоб двухпроходного корректора, послеотражения от которого пучок, проходя через отверстие зеркала б, фоку-.сируется на отражательный пространственно-частотный фильтр 4, обрабатывается на нем в соответствии с егопередаточной характеристикой и отражается, проходя через то же отверстие, на другую область аппаратуры второго зеркала 7 корректора 3,отражается снова на первое зеркалоб, после отражения от которого попадает на отражающую поверхность 11105912 которая в плоскости регистрирующего блока 5 формирует результирующее обработанное иэображение.Смысл применения двухпроходного корректора на зеркалах заключается в том, что он позволяет в совокуп ности с другими элементами предлагаемого устройства значительнорасширить полосу обрабатываемого изображения, что обеспечивает возможность работы с изображением 0 более высокой пространственной частоты (полоса есть произведение аппаратуры обрабатываемого изображения на максимальную пространственную частоту). Применение двухпроходного корректора позволяет компенсировать аберрации в области фурье-преобразования (плоскость пространственно-частотного фильтра) и в области преобразованного изображенйя, что .позволяет .значительно повысить точность .оптической обработки информации.Кроме того, использование двух- проходного;, корректора на зеркалах ПозВоляет снизить общие габариты системы, так как в отличие от известного устройства, где габариты определяются фокусным расстоянием главного элемента, данное устройство может быть почти в два раза меньше, что позволяет использовать его без снижения точности с применением существующей телескопической аппаратуры.ВНИИПИ Заказ 5603/3 Гираж 699 Подпис филиал ППП "Патент",Г.ужгород, ул.Проектвая,4