Голографическое диагностическое устройство

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУи 602023 Дополнительное к авт, свид-в(23) Приоритет рствеииый комите СССР ам изобретений открытий и Опубликовано 251 1,79, Бюллетень Ио 4 Дата опубликования Описания 271 1.79 53) УДК 772.99,а 616-07 (088 .8)) Авторы изобретени Антонов; А. Быковский и А . И, Ларкин Трудового Красного Знаменизический институт Московский орде(54) ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВ Изобретение относится к голографи"ческим аналоговым процессорам и можетбыть применено для медицинской илитехнической диагностики состоянийсложных систем,Известно устройство для диагностики заболеваний, содержащее фотодиодный блок считывания информациис перфоленты, шаговый двигатель, генератор однополярных импульсов, коммутатор, схему совпадения, блок эа"держки, сумматор и блок цифровой индикации (11 . При диагностике различных заболеваний программы, заложенныена перфоленте, меняют. ПеремещениеперФоленты шаговым двигателеи не обес -печивает высокой скорости диагноза,Известно также диагностическоевычислительное устройство, котороесостоит из запоминающего арифметического блока, блока управления и вводавывода 2, Запоминающий блок выполнен на сопротивлениях, обработка сиг"налов производится суммирующе-потен 25циирующими усилителями, величина вы-.ходных .сигналов сравнивается с соот=ветствующ,щи пороговыми напряжениями,Диагностические устройства, выполненные на электронных элементах,имеют относительно низкое бысгродействие, . обусловленное низким быстродейстзием составляющих элементов или одноканальностью обработки данных, а также невысокую емкость памяти,Ближайшим техническим решением к предложенному является голографическое диагностическое устройство, со" держащее блок ввода, арифметический блок памяти, состоящий из Фурье-пре" образующего устройства и голографического блока памяти, блоки управления в виде, голограммы н вывода (3. Это устройство имеет большие быстродействие и емкость памяти, чем упомянутые, однако оно не позволяет реализовать диагностику байесовского типа.Цель изобретения - возможность реализации байесовской диагностики,Для достижения поставленной цели блок ввода содержит заисываемые и входной оптические транспаранты с числам эон на единицу большим, чем число контролируеиюх параметров, Каждая эона состоит иэ ячеек, число которах равно количеству градаций контролируемого параметра, причем пропускание ячеек записываемого транспаранта равно информативности контролируемого параметра, а пропускание ячееквходного транспаранта двуградационное Расположение ячеек входного и записываемого транспарантов-идентичное.На фиг. 1 изображена Функциональная схема предложенного диагностического устройства; на фиг, 2 - эаписынаемый и входной оптические транспаранты.Устройство состоит иэ блока 1 управления, входного блока 2 с записываемыми 3 и входным 4 транспарантами, объединенного арифметического блока 5 памяти, содержащего блок 6 прямого фурье-преобразования, голографический блок 7 памяти, блок 8 об" ратного Фурье-преобразования и блоковУ15 9-12 соответственно Фотодетектирования Ьотенциирования, нормализации и выяодной индикации.Записываемый 3 и входной 4 транспаранты имеют эоны 13 с ячейками 14, В (в + 1) -й зоне 15 находится ячей ка 16, предназначенная для учета собственного количества информации, содержащейся в диагнозе данного состояния системы.Елок 1 управления контролирует работу входного блока 2, объединенного арифметического блока 5 памяти и блока 11 нормализации. Входной блок 2 представляет собой управляемый транспарант, выполненный с учетом воэможности представления как эаписынае" ьаах 3, так и входного 4 транспарантон. Блоки 6, 8 Фурье-преобразования выполнены оптическими, например, с помощью объективов. Блок 7 памяти - это 35 многоканальный голографический фильтр, представляющий собой, например, высокоразрешающую Фотопластинку.Блок 9 фотодетектирования регистрирует выходные световые сигналы и может быть составлен, например, иэ матРицы фотодиодов. Блок 10 потенциироваиия реализует операцию извлеченияквадратного корня и потенциирования,выполнен и виде электРонной схемы, 45Блок 11 нормализации нормализует выходные сигналы, выполнен электронным, Блок 12, выходной индикации ре"ализует вывод нормализованных выходных сигналов, характеризующих сост 6 яние диагностируемой система, на выходное табло.Взаимосвязь блока управления иблоков 2, 5, 11 электрическая. Блок1 управляет оперативным вводом информации в диагностическое устройствоЬерез блок 2, а также осуществляетконтроль экспозиции при формированииголограюы. Посылая сигналы на арифметический блок 5 памяти, блок 1 уп"равляет тонкой подстройкой положения 60объективов посредством изменения длины пьезокерамических обойм, Ь такжеуглом падения опорного луча и про"цессом проявления голограмм. Соеди.нение. блока 1 упранления с блоком 11 .И нормализации обеспечивает обратную связь эа счет уточнения выходных вероятностей Р(В/Я, Я В,) в соответствии с изменением априорных вероятностей Р (В ), Снязь между блоками 2,6-9 оптическая, осуществляется пучком когерентного света. Блоки 9-12 связаны электрически.Устройство работает следующим об" разом.Подготовленные записываемые транспаранты 3 поочередно под контролеМ блока 1 управления просвечиваются параллельным пучком когерентного излу" чения. Модулированный таким образом свет через Фурье-преобразующий объектив, входящий в блок 6, падает на голографическую фотопластинку (пред" ставляющую собой блок 7 памяти) совместно с опорным лучом. Получаемая интерференционная картина регистрируется фотопластинкой. После записи с различными опорными лучами всех п записываемых транспарантов, каждый иэ которых характеризует одно состояние диагностируемой системы, фотопластинка обрабатывается, в результате образуется голографический Фильтр. П осле ф ормирования фильтра устройство готово к работе.,для получения диагноза измеряемые параметры заносятся через блок управления на входной транспарант 4. Число в зон транспаранта 4 при этом соответствует числу измеряемых параметров, кроме (в + 1)-й зоны 1 с единственной ячейкой 16, имеющей пропускание, равное единице, соответствующей аналогичной ячейке 16 н. записываемом транспаранте 3. Последняя ячейка предназначена для учета собственного количестна информации, содержащейся в диагнозе данного состояния системы. Поскольку значение каждого измеряемого параметра соответствует одной градации, и каждой зоне входного транспаранта 4 лишь одна ячейка будет иметь пропускание, равное единице. Когерентный световой пучок, модулированный нходньм транспарантбм 4, проходит через объединенный арифметический блок 5 памяти и на выходе оптической части устройстна регистрируется блоком 9 фотодетектирования н виде матрицы световых сигналов, каждый из которых характеризует одно иэ состояний диагностируемой системы. После электронной обработки в блоках 10 и 11 потевциирования и нормализации выходной электрический сигнал, подаваемый н блок 12 выходной индикации, характе" ризует вероятность диагностируемой системе находиться в каждом из возможных состояний, обусловленнуюизмеренНым набором значений параметров сис" темы еПредложенное диагностическое устройство представляет собой оптическое602023 6 М .Сад Р(В; /В;) Формула изобретения 25 Источники принятые во вниман 1. Авторское св В 385286, кл . 6 06 2, Авторское св Ю 181880, кл. С 06 Э. Свет В. Д. О отки сигналов, М 1 с. 92-95.цни,к с пертизетво СССР030271,тво СССР информ е при детель Г 15/4 детель Г 15/4 тическ ,Э 3 ания система (х 1., аметр л с градапротивнсм случае). оэданное диагнособладает при- " 3 им системам высо- вследствие парал-. код испм иэован па ;4,=0-в образом, устройств ографич ес одействием где Х( - если реал Цней к 1 ХТаким тическое сущим гол ким быстр б методыргня оаб 197 устройство для осуществления байесовской диагностики .Действительно, пропускание ячеек записываемого транспа" ранта мозно представить в виде с(. Во Р(ВХгде О, Ч / - собственная информа" ция, заключения в параметре 8;, при условии, что имеет место состоянием (информативность параметра) 1 Ы- соб- ственное количество информации, содержащейся в диагнозе данного сотояния 3 системы Р(5(, (Ь ) - условная вероятность того, что в результате испытания системы наблюдалось- значение данного параметра 5; (при усло" вии состояния В 1 ); Р(В )- априорная вероятность 3 -го состояния.В этом случае установка реализует 2 О диагностику состояний системы со ста" тически независимьии параметрами.согласно формуле Байеса. ЦНИИПИ Заказ 7063/1.Тираж 780 Подписное филиал ППП Патент ,4 г. Ужгород, ул, Проектная,лельности обработки инФормации (практически оно зависит лишь от скоростиввода и вывода информации), большойинформационной емкостью, высокой помехозащищенностью И большой плотностью хранения информации. Голографическое диагностическое устройство, содержащее блок ввода, арифметический блок памяти, состоящий из Фурье-преобразующего устройства и голографического блока памяти, блоки управления и вывода, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью реализации байесовской диагностики, блок ввода содержит записываемые и (входной оптические транспаранты с числом зон на единицу большим, чем число контролируемых параметров 1 каждая эона состоит нэ ячеек, число которых равно количеству градаций конт" ролируемого параметра, причем пропускание ячеек записываемого транспаранта равно информативности контролируе-. мого параметра, а пропусканиеячеек. входного транспаранта двуградацион