Голографический способ преобразования пространственных изображений

(5 цз 6 03 Н 1/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСА К АВТО РС КО НИЕ ИЗОБ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ РЕТ С)Изобретение относится к оптической об- относительно первоначального на кратную (р работке информации, а именно к вычитанию;. величину, При просвечивании фотопластин.- пространственных изображений методом ки и обьектива когерентной волной в фокорреляционной фильтрации с применени- кальную плоскость объектива помещают ем голографии. непрозрачный экран со щелью конечнойИзвестен способ вычитания простран- ширины так, чтобы щель. совпала с темной О ственных изображений, по которому на фо- . полосой, и в плоскости изображения регитоояастинке высокого разрешения девают стрируют разность изображении двух диа., ) нечетное число экспозиций, длительность позитивов. При многоэкспозиционной которых пропорциональна биноминальным регистрации получаются интерференционкоэффициентам, причем при первой экспо- ные полосы, разделенные широкими интерзиции регистрируют при освещении спекл- валами с нулевыми минимумамиОднако структурой один диапозитив, а другой - при значительного улучшения качества отфильт-всех остальных экспозициях и перед экспо- рованнаго изображения невозможно дозициями осуществляют поперечное смеще- стичь, так как число экспозиций ограничено ние фотопластинки симметрично, динамическим диапазоном фотографиче 1(71) Инстйтут оптики атмосферы Томского филиала СО АН СССР(56) Магов Е, КазЬег , бОрекса бзсгЬЮоп о 1 ецЫре ехрозогез и зресИеб гладе зоЬгастоп зеврз Зоогп б Орос У, 8 й 1(1977), р 153.Авторское свидетельство СССРз. 854124, кл. 6 01 В 9/025, 1981.(54)(57) ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ . ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, заключающийся в ,том, что диффузный рассеиватель освещают при записи голограммы сходящейся сферической волной, перед экспозицией осуществляют поперечное смещение диффузного рассеивателя на величину а, а при восстановлении голограммы в плюс первом диф- . ракционном порядке получают интерферограмму в определенной плоскости ее. локализации, находящейся перед голографическим изображением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения вычитания пространственных изображений, при первой экспозиции экспонируют светочувствительную среду с одним диапозитивом, а при последующих экспозициях - с другим диапозитивом, при этом делают нечетное число экспозиций, длительность которых пропорциональна биноминальным коэффициентам, причем. диффузный рассеивател ь, смещают симметрично относительно первоначального на величину кратную а, а при восстановлении голограммы в плоскости ло-кализации интерферограммы фильтруют разность иэображений двух диапозитивов с(/) помощью непрозрачного экрана.со щелью.25 ЗО экспозиций, длительность которых пропорциональна бинаминальным каэффициен 50 ской эмульсии и не мокет превысить 3 - 5 экспозиций.Ближайшим по техниче" кай сущности к предлагаемому способу является голографический способ преобразования изображений, заключающийся в том, что диффузный рассеиватель освещаот при записи голограммы сходящейся сферической волной, экспозицией осуществляют поперечное смещение диффузного рассеивателя, а при восстановлении голограллы в плюс первом дифракционном порядке получают интерферограмму в определенной плоскости ее локализации, находящейся перед голографиесклм изображением.Данный способ не обеспечивает возмокности вычитания пространственных изображений.Целью изобретения является обеспечение вычитания пространственных изображений. Поставленная цель достигается тем, что в известном голографическом способе преобразования пространственных забражений, заклачаащемся в там, что диффузньй рассеиватель освещают при записи голограммы сходящейся сферической волной переД экспозицией поперечное смещение диффузионного рассеивателл на величину а, а при восстановлении голограммы в пхос первом дифракционнам порядке получают . Илтерферогрэллу в определенной плоскости и локализации, находящейся перед голографическим изабракением, при первой экспозиции экспонируют светачувствительИую среду с одним диапозитивом, а при последующих экспозициях - с другим диапозитивом, при этом делают нечетное число там, причем диффузныл рассеиватель,смещают слмметрина относительна первоначального на величину кратнуа а, а при восстановлении голограммы в плоскости локализации интерфераграммы фильтруют разность изображений двух диапозитивов с помощью непрозрачного экрана са щелью,Способ может быть реализован следующим образом.Излучение лазера, расширснное с памощью коллимируащей системы из линз,делится полупрозрачным зеркалом на два канала: опорный, образоваиньй лучом, отраженным от зеркала и падаащлм на фотопластинку пад углом О к нормали поверхности фотопластинки и объектный, образованный просвечиванием сходящейся сФерической волной, формируемой линзой диффузного рассеивателя идиапозитива,П ри первой экспозиции фотопластинкипроводят ее экспонирование с одним диапозитивом, затем, после смены диапозити. ва, проводят многократное экспонированиефотопластинки с одной и той же величинойпагеречного смещения диффузного рассеивателя, осуществляемого устройством перемещения между двумя экспозициями,причем поперечное смещение осуществляют симметрично относительно положениядиффузного рассеивателя, занимаемогопри первой экспозиции.При восстановлении голограммы в плоскости установки щелевой диафрагмы на 5 блодаот локализованную многолучевуюинтерференционную картину в виде прямыхполос, Выделение щелевой диафрагмал участков интерференционной картины междумаксимумами интерференционных полосприводит к появлению в плоскости установки регистратора разности изображений ди-.апозитивов.Физическое обоснование предлагаемо-го способа вычитания пространственныхобразов заключаатся в следующем.Ва время первой экспозиции на фотопластинке регистрируется интенсивность(1=-(Чс+ Оз)(Чо+ О)" (1)где с точностью да постоянных членов комплексные амплитуды опорной Чо и обьектнай О 1 вал имеют вид кабмО ): , %Г .кг,Л- (к-М фц Ч 4,х. 62 хгг =- - ; -- волновое число, А - длинаволньизлучения лазера, (х, у) - плоскостьустановки диФФузного рассеивателя и диапозитива, (х 2 у 2) - плоскость у.тановки фотопластинки, находящейся на расстоянииотплоскости (х 1 у 1), А(х 1 у 1), А(х 1 у 1) - комплекс.ная амплитуда диффузного рассейвателяпри освещении его плоской когерентнойвалой, Т 1 (х 1 у) - комплексная амплитудапрапускания первого диапозитива, Р - радиус кривлзны волнового фронта, освещающего дирфузньй рассеиватель.Выражение (3) записано в приближенииФренеля - Киркгофа.Во время второй экспозиции на фото 5 пластинке регистрируется интенсивность1=(Чо+ О)(Чо+ О 1)+ Щ1088529И интенсивность в.плоскости(хзуз) выделяет в плоскости голографическогоя Ау )/Т (к у 1 )я )2изобРажения ати неидентичные участки. уа.ким образом, качество фильтруемого изоСоэз" )б )х 1 а 19) брэжения при конечной ширине щели Согласно выражению(19), в плоско 5. диафрагмы зависит от числа экспозиций, сти голографического иэображения . По сравйению с существующими анэлополучаем иэображение диапозитива наи б ажение иапозитива на гами предложенный способ позволяет уве,фф з О, э еватея а.мн личить качество фильтруемого Разностногоизображения, так как в известйых реэлизаголучевая интерференционная картина описцвэемэя выражением СозЖ 4.1 10 цияхневозможно увеличить число экспозиций.свыше 3-5 иэ-за ограниченного( 1. ).х, а ) .локализована (как и в динамического диапазона регистрирующей и пе) на тоянии Р пе плоск среды. В предлагаемом способе это ограниИ е,ф, мма представляет собой 18 ограниченне а число экспозиций по ПРедИнтерферогрэмма представляет со ойе че ки че ю иеся интерфе ен- лагаемому способу позволяет, как показыционные полосы в направлении сМещенияцио ные полосы в направлении СМещения веет экспериментальная проверка,увеличить число э сди "Экспериментально бйло получено 15 экспо диффузного рассеивателяс периодом чере. у е чить с о экспозиций свыше 3- .20.зиций,Ьх =.1 -- (201 : Способ может быть реааиаоаан бее каО (г - р ) ких-либо дополнительных технико-экономиЧем больше число экспозиций, тем более . ческих затрат на голографических узкие интерференционные максимумы, раз установках типа СИН, уИГ;деленные более широкими темными проме. 25 . Возможны и другие варианты устройстж кеми ., вэ по: предлагаемому способу, не выходяЕсли после первой экспозиции последу- Щие за Рами изОбретения, например; ющие экспозиции выполняются с другим Ф использование вместо одной щели для диапозитивом, имеющем в изображении . фильтрации периодической структуры щеучастки, отличные от первого, то контраст лей с целью повышения яркости иэобрэженость интерференционной. картины УЬеньшается ввиду того, что свет от неидентичныхТаким образом, предложенный способ участков изображения концентрируется в Решает актуальную в настоящее время зада- местах минимума. интерференционной кар- чу для целей оптической обработки изобратины, Установка щелевойдиэфрагмы нами жений, позволяя повысить качествонимум интерференционной полосы иэо Рэжения.СоставительРедактор Е,Гиринская Техред М.Моргентал Корректор А.ДолиничЗаказ 4061 Тираж . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рэушская нэб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101