Устройство для восстановления изображения удаленных объектов

) 11 151) 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН овления ном вречто уст ения восста екта в реал игается тем ащее первый ективы, свет нниоделоотросдв и два све первый фа оложенный рвым свето связанный ажа- игаюсве атетодел лем и и пос яе Т.В, .68, Р ими, ые о дователь располож п)ш, 1981,ДЛЯ ВОССТ ЕННЫХ ОВ АНОВЛЕНИЯЪЕКТОВ я к автоманике, авосстановых объектов я расшитройст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относитс тике и вычислительной тех именно к устройствам для ления иэображения удаленн Целью изобретения являетс ние области применения у за счет обеспечиэображения объмени. Цель достройство, содержрой 2 фурье-объ3, регистратортеля 6, 7, имеещий клин 4, расителем и поптически тически связанные второи фазосдвигающий клин 5 и фазосдвигающий элемент8 со случайным пропусканием, размещенные между светоделителем и вторымсветоотражателем и оптически связанные с ними. Расширение области применения достигается за счет эффективного алгоритма обработки оптическойинформации, экономящего время и память ЭВМ, что дает возможность восстановить изображение удаленногообъекта в реальном времени. 1 ил.(4) С учетом (1)-(4) интенсивность40 в плоскости регистрации оказывается равной Изобрс.тецие отцосит я к областиавтоматики и вычислительной техники,а именно к устройствам для восстановления изображения удаленных объек 5тов,Целью изобретения является расширение области применения за счетобеспечения восстановления изображения объекта в реальном времени, 1 ОНа чертеже изображена оптическаясхема устройства для восстановленияизображения удаленных объектов;Устройство имеет первый и второйФурье-объективы 1 и 2, светоделитель 153, первый и второй фазосдвигающиеклинья 4 и 5, первый и второй светоотражатели 6 и 7, фазосдвигающийэлемент 8 со случайным пропусканиеми регистратор 9. 20Устройство работает следующимобразом,Фурье-объектив 1 направляет падающую волну на светоделитель З,расщепляющий волну на два пучка равной 25интенсивности, которые поворачивают ося светоотражателями 6 и 7 вокругвзаимно перпендикулярных осей. Вкаждом плече устройства установленыфазосдвигающие клинья 4 и 5, отклоняющие световые лучи в направленииоси Х и У соответственно. На путиодного пучка протягивается элемент8, вносящий случайную фазовую задержку /2, постоянную по сеченйю пучкаи изменяемую между экспозициями. Начертеже Б и Б, - изображения удаленного источника, образующиеся вфокусе Фурье-объективов 1 и 2; Б, иБ. - их изображения, создаваемые/светоотражателями Б и Б находятся1 2в фокальцой плоскости Фурье-объектива 2, так, что на его выходе в каждом из двух интерферирующих пучковвосстанавливается лучевая структура 45входного поля. Вместо Фурье-объективов можно использовать телескопические системы, меняющие сечение пучка,или, если в таком изменении нет необходимости, работать вообще без50Фурье-объс- ктцвов. Значения интенсивности в интерференционной картинкена выходе прибора фиксируются регистратором 9.Введем в плоскостях входного ивыходцого .рачков системы координат55(х,у) = г ц (х,у ) = г соответственно с владом ца оптической оси,ориецтцвовлццые таким образом, что вол. цл выход уетроцс твл в моментвремени Г задав тсн вырлжеццем Е (г; с)= - ,-(Е(г,.)е +где Е(г,г)= Е(х,у,С) - поле в соответствующей точке входной плоскости. Фазовые набеги 1 х, Ку ивносятся фазосдвигающими клиньями 4 и 5 и зле ментом 8. Обычно предполагается, что среда распространения искажает лишь фазу световой волны, так, чтоЪ 9 г;1Е (г,г)= Е,(г)е, (2) где Е,(г) - поле на входе Фурьеобъектива 1, каким оно быпо бы в отсутствие искажений;(г,С) - случайное поле, обусловленное флуктуациямиоптической плотности атмосферы. Обозначим через 1Ь р ( г у С ) /с оп Я г ( 3 ) уровень интенсивности в точках входного зрачка, 1 ц(г) иг) - модуль и фазу нормированной комплексной функции когерентности (КФК) неискаженного поля, определяемые соотношением 1, р (2 г)ехр(д Ц(2 г 1. (г , г) = Е(г , е) Е (г, с)- , - (Е(-г, с) Е(-г, е) ++(с)ю(-г,с) - ч(г,е . (5) Произведение интенсивностей в двух отсчетцых точках выходной плоскости, усредненное по анслмбпю реа-9(2 г,. При тех же условиях для среднегоквадрата и средней интенсивностиимеем: г -+, 1 о(2 г )В результате могут быть найдены модуль КФК и последовательные приращения фазы КФК по формулам р (2 г) Составитель А.Г 1 орозовРедактор Л.Гратилло Техред М,Ходанич Корректор Л.ПатаГ 704 Подлсноенного комчтета СССРений и открытий О/50 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жказ 60 ушская наб.,роизводствеццо-полыграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 где О - дисперсия величины (Г )- -Ф2 -Ч(г ) + Ч(-г ) - (-г ) - может бьть4 гсделана сколь угодно малой сближением отсчетных точек; 11 - дисперсия случайной фазы (Г). Фазас большой дисперсией (1) 1) вводится ся для подавления третьего и последующих шумовых слагаемых в (6),Будем фиксировать интенсивность в тех точках выходной плоскости, где разность фаз интерферирующих пучков, вносимых фазосдвигающими клиньями 4 и 5, составляет /2. В этих точках (6) принимает видг(%1(г-(1 )( Тг(г- .,1 )1 г5 Восстановление изображения, т.е.оцределецие распределения яркостив плоскости удаленного некогерент ного источника, осуществляется путем сцектральцого преобразованиянайденной комплексной функции коге 15 Таким образом, расширение областиприменения предлагаемого устройства достигается за счет эффективности алгоритма обработки оптической информации, экономящего время и память 20 ЭВГ 1, что дает возможность восстановить изображение удаленного объекта в реальном масштабе времени. Формула и з обретения25 Устройство для восстановленияизображения удаленных объектов, содержащее оптически связанные последовательно расположенные первый 30 Фурье-объектив и светоделитель, оптически связанцье, последовательнорасположенные регистратор и второйФурье-объектив, оптически связанныйсо светоделителем, и два светоотра жателя, о т л и ч а ю щ е е с я темэчто с целью расширения области применения за счет обеспечения восстановления изображения объекта в реальном времени, оно содержит пер вьп фазосдвигающий клин, расположенньп между светоделителем и первымсветоотражателем и оптически связанньй с ними, и последовательно расположенные оптически связанные вто рой фазосдвпгающий клин и фазосдвигающий элемент со случайным пропусканием, расположенные между светоделителем и втори светоотражателеми оптически связанные с ними.