Оптико-электронное устройство для сравнения изображений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоыетскккСоцкалисткческиаРеспублкк 1 п 943770дв делам изобретений и открытий(53) УДК 681, .333(088,8) Дата опубликования описания 18.07.82 В. И. Алексеев, В. А. Козинчук, Б, В. Непок и А. И. Балабанов(54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ.Изобретение относится к области обработки оптической информации, а точнее к области сравнения оптических изображений, и может быть использсаано при определении координат местоположения сканерного изображения при быстропротека- ющем корреляционном анализе опти.ческих изображений, при экс 1 ремальном регулировании с использованием оптических полей положения объекта,Известен оптический голографическийкоррелятор, в котором сканерное изобракение фиксируется на прозрачном транспаранте, а эталонное изображение или его 5 распознаваемые фрагменты предварительно фиксируются в виде фурье-голограммы.Путем перемешения луча лазера по изображению или путем механической смены голограмм при одновременном измерении корреляционного сигнала устанавливается момент совпадения двух иэображений или их фрагментов 1,к такого устройства - обязаь на прозрачном транспарансравниваемых изображений и ь оптико-механического перелазера или механической амм, что также ограничЮает вие и точность работ корреляНе дост ато тельная запис те одного из необходи мост мешения дуча смены гологр быстроде йст тора,Наиболее близок к предЛоженному устройству электронный коррелятор, содержаший линейку приборов с зарядовой связью (ПЗС), в которых хранятся электрические сигналы, Обьедтнение этих ПЗС с МОП- транзисторами, проводимость которьас изменяется эа счет внешнего напряжения, позволяет выполнить перемножение электрических сигналов и их суммирование, что и дют на выходе прибора корреляционну функцию Я.Электронный коррелятор работает с электрическими сигналами и имеет огра ниченную память хранения сигнала по обьему и времени.Цель изобретения - увеличение скорости выполнения операции сравнения оптичес,ных иэображений, т.е. повышение быстродействия. 5Указанная цель достигается тем, что в оптико-электронное устройство для сравнения изображений, содержащее блоки памяти, выполненные в виде блоков приборов с зарядовой связью, информационные входы которых обьединены и подключены к блоку ввода изображения, вход которого является входом устройства, блок оптической памяти, вход которого соединен с первым выходом блока сканирования и поворота этадонного изображения, второй выход которого подключен к первому управлякщему входу блока выделения максимумов, второй управляющий вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых им 0 пульсов, второй выход которого соединен . с управляющими входами блоков памяти, информационные входы блока выделения максимумов соединены с вьходами соответствующих сумматоров, введены блоки суммирующих резисторов, блоки фоторезисторов и световоды, выход блока оптической памяти соединен с оптическими входами блоков фоторезисторов, посредством световодов, электрические сходь,бльков фоторезисторов соединены соответственно с вь 0 содами соответствующих блоков памяти, а выходы блоков фоторезисторов подключены к соответствующим входам соответствующих блоков суммирующих режс З 5 торов. Предлагаемое оптико-электронное уст ройство для сравнения изображений позволяет отказаться от регистрации.на прозрачном транспаранте сканерного изобра-" .40 , жения, а перемещение элементов этого изображения с помощью ПЗСячеек обеспечивает повышение быстродействия и точности выполнения операции корреляции, При менение параллельно работакзцих линеек 45 ПЗС, число которых определяется возмскной вежчиной смещения фрагментов сканерного иэображения, а также мгновенное преобразование эталонного оптического изображения в изменение проводимости фо 50 торезисторов увеличивает скорость выполнения операции корреляции. Использование . оптической памяти на микрофишах или гь. лограммах уменьшает физический обьем блока памяти, упрошает и ускоряет про 55 цесс поиска нужного фрагмента эталонного изображения. Предлагаемая оптическая память позволяет также осуществить при 3043770необходимости поворот эталонного оптического изображения.На чертеже изображена структурнаясхема устройства.Устройство состоит из блоков памятивыполненньх в виде блоков приборов с зарядовой связью (линеек) ПЗС 1, блоковфоторезисторов (или других аналогичныхэлементов) 2, например фоточувствительных МОП-транзисторов, в которых оптический сигнал преобразуется в изменениепроводимости, блоков суммирующих резисторов 3, сумматоров 4, световодов5 (с планшайбами), блока оптическойпамяти 6, генератора тактовых импульсов 7, блока сканирования и поворотаэталонного изображения 8; блока выделения максимумов 9, выполнякюего фикцию блока распознавания фрагмента(строк) наблюдаемой карпсны и определения их координат, блока 10 вводаизображения.Число ПЗС в блоке 1 несколько больше числа элементов в сравниваемом фрагменте (строке) изображения. Число бло-ков ПЗС определяется возможным смешением фрагментов (строк) наблюдаемойкартины относительно строк эталонногоизображения.Устройспю работает следуквцим образом.Сигналы первой строки текущего сканерного изображения 10 одновременновводятся во все блоки ПЗС 1, имеющиеотводы неразрушаюшего считывания сигнала с каждого элемента блока. В этотмсмент на фоторезисторы блока 2 черезпланшайбу световода 5 поступают строкиэталонного оптического изображения, сигьналы от элементов строки под воздействием напряжения генератора тактовых импуьсов 7 перемещаются по элементамблока ПЗС 1.Изменение напряжения на плавающейдиффузионной области, вызываемое проходящим зарядным пакетом, детектируетсяистоковым повторителем, нагрузкой которого является фоторежстор 2 или фоточувствительный МОП-транжстор.Проводимостью фоторезисторов или нагрузочного транжстора можно управлятьс помццью оптического синала. от элемента строки эт алони ого изображения.Изменение тока, протекающего черезтранзисторы или через транжстор и.фоторежстор 2, является прсизведением этойуправляемой проводимости и изменениянапряжения, индуцированного зарядом в