Оптический коррелятор

1 о 960863 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сею з СфветеимкСфциалиетмчвеиикРвелублии(22) Заявлено 11,06. 75 (21) 1591357/18-2 Й с присоединением заявки УЙ(23)Приоритет РВударетюпВЯ кэмктвт СССР аф делам кзебрвтеккЯ и етееыткЯДата опубликования описания 23. 09 . 82(72) Авторы изобретения ВСЕСОЮЗНАЯ ПАТЕБТИОТЕХИИЧЕСКАЯ ВВБЛНОТЕКА1 Л,И.Атаманчук и А.А.Петров(5) ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР 1Изобретение относится к функциональной оптоэлектронике и может быть использовано в вычислительных устройствах, в системах распознавания образов, в системах наведения и навигации, в системах обработки радиолокационных сигналов и многоканальных корреляторах.По основному авт. св. У 79229 известен коорелятор, содержащий экран, оптический транспарант и регистрирующее устройство, установленные на одной оптической оси, экран вы.полнен в виде матрицы светодиодов, элементы которой установлены с постоянным шагом в плоскости, перпендикулярной оптической оси, регистрирующее устройство выполнено в виде матрицы фотоприемников с накоплени, ем световой энергии, элементы которой установлены с постоянным шагом в плоскости, параллельной экрану, причем расстояния между экраном ,оптическим транспарантом и регистрирующим устройством прямо пропорциональны шагу элементов матрицы экрана и регистрирующего устройства 1). Недостатком известного устройства является то, что вычисляемая ОКвзаимно корреляционная функция (ВКФ)изображений является не нормированной по яркости распознаваемого изоб,о ражения (РИ) и прозрачности фрагментов эталонного изображения (ЭИ), чтоограничивает класс изображений, скоторыми может работать предложенный ранее оптический коррелятор. Так,если среднее значение яркости различных фрагментов исследуемых изображений есть изменяющаяся от фрагмента к фрагменту величина, то для достоверного распознавания изображено ния, воспроизводимого на матрице светоизлучающих элементов (т,е. для ответа на вопрос, какому же участку ЭИпринадлежит РИ), необходимо получатьнормированную ВКФ.3 960863Цель изобретения - повышение точности и надежности распознавания.Поставленная цель достигается тем,что оптический коррелятор. содержитдополнительные матричный экран длявоспроизведения распознаваемого изображения и оптический транспарант сэталонным изображением, которые расположены соответственно в плоскостяхосновных матричного экрана для вос- опроизведения распознаваемого изображения и оптического транспаранта сэталонным изображением,На чертеже представлена схема оптического коррелятора. 15Она содержит матричный экран, состоящий из двух матриц(или мозаик)светоизлучающих элементов 1 а и 16для воспроизведения РИ, оптическийтранспарант с двумя ЭИ 2 а и 26 и ре- щгистрирующее устройство 3 в вице матрицы фотоприемников. При этом размеры матрицы светоизлучающих элементов - аз, ЭИ - а ии матриц фотопри емни ко в а л определяются соот ветственно из следующих выражений:Яг ь г-эи эи эи 1 из" иЦ р 1,С 4Р 1иЪ(1 Р+р 1 ф(1( где Вр,- коэффициент корреляции РИи фрагмента ЭИ, относительный сдвигмежду которыми определяется индексами ра с 1;Г; и Г; - описывает позитив и1 1негатив дискретного бинарно-квантопр пр пргде Йз и и- соответственно числои шаг светоизлучающих элементов вматрице вдоль строки (столбца);й и- соответственно числории шаг дискретных элементов в ЭИ вдольстроки (столбца);1 яр и 7 - соот вет ст венно числои шагфотоприемников в матр.ице вд льстроки (столбца), причемао 1 эи 14 иЗ +4 п -(ф)иъ пр (5)ЭУ 7, +ьСоотношение (ч ) следует из необходимости фиксировать в плоскости матрицы фотоприемников значения ВКФ для всех относительных сдвигов РИ и ЭИ при минимально допустимом числе эле- ЗО ментов в используемых матрицах.Соотношение (5 ) следует из геометрии устройства. Расстояние , на которое должны быть раздвинуты в плоскости матричного экрана друг относительно друга две матрицы светоизлучающих элементов, определяется из следующеговыражения: Если д- расстояние между излучающей поверхностью матричного экрана и оптическим транспарантом с ЭИ,а д 2 - расстояние между оптическимтранспарантом и поверхностью матрицы фотоприемников, то должно выполняться условие"иЬф, (т)2. прДля правильной работы коррелято"ра взаимное расположение матриц светоизлучающих элементов оптическоготранспаранта и матрицы фотоприемников должно удовлетворять всем приведенным соотношениям. При этих условиях центр матрицы фотоприемников(точка О) будет находиться на прямой, проходящей через центр матрич"ного экрана точка Ори центр оптического транспаранта точка О , нахо"дящихся на граничной линии, разделяющей расположенные вплотную друг кдругу позитивные и негативные эталон.ные изображения.Оптический коррелятор работаетследующим образом,Одновременно на матрицах светоизлучающих элементов 1 а и 16 воспроизводятся соответственно позитив и негатив РИ путем подачи прямого и инверсного кода от системы управленияматрицами, Позитивное РИ (1 а) сравнивается с позитивным ЭИ (2 а), а негативное РИ (1 б ) с негативным ЭИ (26),При этом матрица фотоприемников одновременно регистрирует ВКФ от обеих парнегативных и позитивных изображений,Таким образом, предлагаемая конструкция ОК вычисляет нормированную по РИи ЭИ ВКФ этих изображений в соответствии со следующим алгоритмом;