Оптический коррелятор

Союз Советских Социалистических Республикизовеете ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл б 066 9/00 иый конитет Госулар Совета Министров ССС бликовано 15.09,77, Б етень) УДК 681,333(088,8 ло делам изобретенкритий Дата опубликования описания 08.09.7 2) Авторы изобретепи В, Л, Вебер, Л, С, Долин, Л, Б. Гордеев, В. И. Тито и Ю, Б. Щегольков1) Заявител орьковский ордена Трудового Красного Знамени науч исследовательский радиофизический институт(54) ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТО Изобретение относится к оптическим средствам аналоговой техники и предназначено для обнаружения объекта протяженной формы в изображении, искаженном аддитивными помехами. Подобного рода задача возникает при автоматизации процессов обработки информации с радиолокационных индикаторов и экранов телевизионных систем наблюдения в тех случаях, когда опознание объекта оператором затруднено из-за наличия сложной помеховой ситуации.Известны оптические корреляторы, содержащие источник света, исследуемое изображение, проектор-коллиматор, эталонный транспарант, фотоприемник и блок обработки 1. Недостаток таких корреляторов состоит в повышенных погрешностях при наличии фоновых помех.Известен также оптический коррелятор, содержащий оптически связанные и последовательно расположенные по ходу световых лучей блок формирования изображения, например электронно-лучевую трубку, проекционный блок, вращающийся транспарант и фотоприемный блок, выходы которого подключены ко входу решающего блока 2.Недостатком такого коррелятора является невозможность опознавания с большой точностью протяженного объекта с произвольной ориентацией его изображения на экране электронно-лучевой трубки,Целью изобретения является повышениеточности при исследовании протяженных объектов, произвольно расположенных на яркостном фоне.Это достигается тем, что в предлагаемомкорреляторе проекционный блок содержит несколько объективов, расположенных по ок 10 ружности через равные углы, а фотоприемники фотоприемного блока оптически связаны ссоответствующими объективами.Кроме того вращающийся транспарант выполнен в виде диска с поозрачными щелями,15 объединенными в несколько групп, число кото-,рых равно числу объективов проекционногоблока, а щели в каждой группе расположеныпод разными углами к линии, соединяющейцентр диска и центр соответствующей щели.20 На фиг. 1 изображена схема коррелятора,на фиг. 2 - транспарант.Коррелятор содержит проекционный блок 1,вращающийся дисковый транспарант 2, фотоприемный блок 3 и решающий блок 4. Изобра 25 жение объекта находится в плоскости 5.Транспарант 2 изготовлен в виде непрозрачного диска с прорезанными в нем щелями, которые расположены так, что расстояния между центрами любых соседних щелей равны, а30 центры щелей находятся на окружности, Щели15 УаК = 180. объединены в У групп, каждая из которых идентична любой другой по количеству, расположению и угловой ориентации содержащихся в ней щелей. Угол наклона у (фиг, 2) продольной оси щели к прямой, соединяющей центры щели и транспаранта, пропорционален порядковому номеруэтой щели в группет = К Р - 1),где К - коэффициент, зависящий от размеровщели,Для уменьшения вероятности ложного обнаружения протяженного объекта количество щелей в группе д и количество групп У взаимосвязаны соотношением Проекционный блок 1 содержит У (по количеству групп щелей на транспаранте 2) объективов, а фотоприемный блок 3 - У фотоприемников, причем объективы и фотоприемники расположены через равные углы. Центры объективов лежат на линиях, проходящих через центр плоскости 5 изображения объекта, а каждый из объективов оптически связан с соответствующим фотодетектором по линии, проходящей через окружность в плоскости транспаранта, на которой расположены центры щелей.Совокупность У объективов, У фотодетекторов и транспаранта образует У каналов корреляционного анализа изображения.Каждый канал коррелятора работает следующим образом.Изображение объекта на фоне крупно- и мелкоструктурных изменений яркости изображения объективом проекционного блока 1 проецируется в плоскость транспаранта 2. При вращении транспаранта 2 щели, прорезанные в нем, последовательно сканируют изображение объекта. Световой поток, проходящий через щели транспаранта 2, собирается фотодетектором фотоприемного блока 3 и преобразуется им в электрический сигнал, который в виде импульсного напряжения поступает на вход решающего блока 4, Сигнал с наибольшей 20 25 30 35 40 45 амплитудой возникает при прохождении через область изображения щели, согласованной с объектом по ориентации. В этом случае реализуется также и максимальное отношение сигнал/шум при фильтрации объекта из смеси его с мелкомасштабной помехой.Решающий блок 4 выдает решение о наличии объекта в изображении по принципу превышения сигналом некоторого порогового уровня.Описанная конструкция существенно повышает точность анализа. Формула изобретения 1. Оптический коррелятор, содержащий оптически связанные и последовательно расположенные по ходу световых лучей блок формирования изображения, например электронно-лучевую трубку, проекционный блок, вращающийся транспарант и фотоприемный блок, выходы которого подключены ко входу решающего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при исследовании протяженных объектов, произвольно расположенных на яркостном оптическом фоне, в нем проекционный блок содержит несколько объективов, расположенных по окружности через равные углы, а фотоприемники фотоприемного блока оптически связаны с соответствующими объективами.2. Оптический коррелятор по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что вращающийся транспарант выполнен в виде диска с прозрачными щелями, объединенными в несколько групп, число которых равно числу объективов проекционного блока, а щели в каждой группе расположены под разными углами к линии, соединяющей центр диска и центр соответствующей щели.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США2787188, кл, 235 - 181, 1957.2. Авторское свидетельство СССР302734, кл, 6 066 9/00, 1971.аказ 1942/17Н дписное Типография, пр, Сапунова,Изд. Мо 711 Государственного комитет по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Р