Оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЕТЕНИ ИЕ ИЗОБ И я сравнения точник света, нзы, модуляГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .(71) Винницкий политехнический институт (72) В.П.Кожемяко, В,Г.Красиленко, Н.Н,Михальниченко,.С.Н.Белан и О.К.Колесницкий (53) 681.327,11(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР М 851428; кл, 6 06 6 9/06. 1981.Авторское свидетельство СССР И. 1656566, кл, С 06 6 9/00, 1989.(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ УЗЕЛ МАТРИЦЫ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображений.Известно устройство длизображений, содержащее исматричный фотоприемник, литоры, анализатор,Недостатками данного устройства являются его сложность и низкая. надежность, обусловленные использованием оптических элементов. которые требуют высокой точности юстировки.Наиболее близким техническим решением является оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображений, содержащий элемент памяти, два резистора и фотоприемный элемент, оптический вход котброго является первым оптическим входом узла, элемент памяти в узле выполнен в виде фототиристора, оптический вход которого является вторым оптическим входом узла, анод-фототиристора соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к шине питания, и 50 1746389ао 5 6 06 Е 3/00(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображе. ний, Цель изобретения - расширение области применения путем сравнения полутоновых изображений, Устройство содержит четыре фотодиода, конденсатор, биспин-прибор, резистор, светодиод и клю. чевой транзйстор. Использование биспинприбора в сочетании с другими указанными элементами, наряду со сравнением изображений. обеспечивает их вычитание, а также низкую потребляемую мощность, 1 ил. с первым выходом фотоприемного элемента, катод фототиристора соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого и второй выход фотоприемного элемента. подкл юче н ы со ответствен но к первому и второму электрическим выходам узла,Недостатком данного узла является возможность его использования для сравнения только бинарных изображений.Цель изобретения - расширение области применения узла путем сравнения полутоновых иэображений,На чертеже изображена функциональная схема оптоэлектронного узла матрицы для сравнения изображений.О птоэлектрон н ый узел матри цы дл я сравнения изображений содержит четыре фоточувствительных элемента (фотодиода) 1-4, резистор 5, биспин-прибор 6, конденсатор 7. светодиод 8, ключевой транзистор 9, затвор которого подключен к электрическому выходу 10 устройства, к первому контакту конденсатора 7, к запирающему контакту 11 биспин-прибора 6 и через рези 1746389стор 5 к аноду светодиода 8, катод которого подклюцен к шине нулевого потенциала, Второй контакт конденсатора 7 подключен к выводу 12 подложки биспин-прибора 6 и к стоку клюцевого транзистора 9, исток кото рого подключен к шине нулевого потенциала. Первый электрический вход 13 узла подклюцен к катоду первого фотодиода 1, анод которого подключен .к аноду второго фотодиода 2, катод которого подключен к 10 выводу 12 подложки биспин-прибора 6, омический контакт 14 которого подключен к шине 15 питания и к катоду третьего фото- диода 3, анод которого подключен к аноду четвертого фотодиода 4. катод которого яв ляется вторым электрическим входом 16 узла, Оптические входы первого и второго фотадиадов 1.и 2 образуют первый оптический вход 17 узла, а оптические входы третьего и четвертого фотодиодов 3 и 4 образуют 20 тодиод 8 к общей шине. Светодиод в этот момент излучает, причем интегральная яркость его свечения. зависит от частоты сле давания импульсов на выходе 10,Для сравнения изображений А и В, после подаци изображения А, на второй оптивторой оптический вход 18 узла.Оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображения функционирует следующим образом,В начальный момент времени на шину 15 питания подается напряжение питания, На первый электрический вход 13 узла подается высокий положительньй потенциал, а на второй электрический вход 16- нулевой потенциал. На первый оптицеский вход 17 подается точка изображения А, которая представляется оптическим сигналом с интенсивностью света 1 д. От первого электрицеского вывода 13 через первый 1 и второй 2 фотодиоды протекает ток на вывод 12 подложки биспин-прибора б, величина которого соответствует величине интенсивности оптического сигнала на первом оптическом входе 17, так как фатоток обратно смещенного фотодиода пропорционален величине падающей на него оптической мощности. Второй фотодиод 2 функционирует в данном режиме как выпрямительный элемент (диод в прямом включении). При отсутствии оптического сигнала на входе 18, на выходе 10 узла появляются импульсы, частота следования которых 1 д прямопропорциональна величине тока через первый фотодиод, а, следовательно, и 1 д, Соответственно, с появлением импульса на запирающем контакте 11 биспин-прибора б, протекает ток от шины 15 питания, омический контакт 14 биспин-прибора б, через резистор 5 и свеческий вход 18 узла подается точка 25 30 35 40 45 изображения В, которая представляется оптическим сигналом с интенсивностью света 1 в. Соответственно, через фотодиод 3 потечет фототок, пропорциональный в. от первого вывода 13 через все фотодиоды 1-4 к второму электрическому входу 16 будет протекать ток, величина которого прямопропорциональна 1 в (при 1 дв), Ток, протекающий в подложку 12 биспин-прибора б, уменьшится на величину тока, протекающего через третий фотодиод 3. Четвертый фотадиод 4 работает как выпрямительный элемент в прямом включении. Частота на выходе живых уменьшится на величину в(1 вых = тд - 1 в). следовательно, яркость свечения светодиода 8 уменьшится. Если 1 д ( 1 в, то ток в подложку 12 биспин-прибора б равен нулю и на выход 10 импульсы отсутствуют. Таким образом. если импульсы будут появляться на выходе 10, то яркость изображения А больше яркости изображения В, в обратном случае В больше А.В случае необходимости вычисления величины, на которую В больше А, на второй электрический вход 16 подается высокий положительный потенциал, а на первый электрический вход 13 - нулевой потенциал.Клокачевой транзистор 9 предназначен для расширения динамического диапазона входных сигналов и соответствующего им диапазона генерируемых на выходе 10 частот. Конденсатор 7 предназначен для выбора диапазона генерируемых частот.Преимуществами устройства наряду .с расширенной областью применения являются также возможность вычитания изображений В из А и наоборот, низкая потребляемая мощность, представление выходной информации как в оптической, так и в электрической форме,Формула изобретения Оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображений, содержащий пер-. вый и второй фоточувствительные элементы и резистор, о т.л и ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью расширения области применения узла путем сравнения полутоновых изображений, первый и второй фоточувствительные элементы выполнены в виде первого и второго фотодиодав, введены третий и четвертый фотодиоды, конденсатор, биспин-прибор, светодиод и ключевой транзистор, анод первого фотадиода соединен с анодом второго фотодиода, катод которого подключен к катоду третьего фотодиода, выводу подложки биспин-прибора, стоку ключевоготранзистора и через конденсатор - к запирающему контакту биспин-прибора, омический вывод которого соединен с шиной питания, и затвору ключевого транзидписноеи открытиям при ГКН Тиражссударственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж. Раушская 4/ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стора, исток которого соединен с шиной нулевого потенциала, анод третьего фотодиода подключен. к аноду четвертого фотодиода, катоды первого и четвертого фотодиодов являются соответственно первым и вторым электрическими входами узла, электрический выход которого соединен с запирающим контактом биспин-прибора и через резистор - с анодом светодиода, катод которого подключен к шине нулевого потенциала, при этом оптические входы первого и второго фотодиодов о 6 ра зуют первый оптический вход узла, третьегои четвертого фотодиодов - второй его оптический вход, а оптический выход светодиода является оптическим выходом узла.