SU1746389A1 - Оптоэлектронный узел матрицы дл сравнени изображений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображений . Цель изобретени  - расширение области применени  путем сравнени  полутоновых изображений, Устройство содержит четыре фотодиода, конденсатор, биспин-прибор, резистор, светодиод и ключевой транзистор. Использование биспин- прибора в сочетании с другими указанными элементами, нар ду со сравнением изображений , обеспечивает их вычитание, а также низкую потребл емую мощность. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображений .

Известно устройство дл  сравнени  изображений, содержащее источник света, матричный фотоприемник, линзы, модул торы , анализатор.

Недостатками данного устрбйства  вл ютс  его сложность и низка  надежность, обусловленные использованием оптических элементов, которые требуют высокой точности юстировки.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  оптоэлектронный узел матрицы дл  сравнени  изображений, содержащий элемент пам ти, два резистора и фотоприемный элемент, оптический вход кото рого  вл етс  первым оптическим входом узла, элемент пам ти в узле выполнен в виде фототиристора, оптический вход которого  вл етс  вторым оптическим входом узла, анод фототиристора соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к шине питани , и

с первым выходом фотоприемного элемента , катод фототиристора соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого и второй выход фотоприемного элемента-подключены соответственно к первому и второму электрическим выходам узла.

Недостатком данного узла  вл етс  возможность его использовани  дл  сравнени  только бинарных изображений.

Цель изобретени  - расширение области применени  узла путем сравнени  полутоновых изображений.

На чертеже изображена функциональна  схема оптоэлектронного узла матрицы дл  сравнени  изображений.

Оптоэлектронный узел матрицы дл  сравнени  изображений содержит четыре фоточувствительных элемента (фотодиода) 1-4, резистор 5, биспин-прибор 6, конденсатор 7, светодиод 8, ключевой транзистор 9, затвор которого подключен к электриче- . скому выходу 10 устройства, к первому контакту конденсатора 7, к запирающему контакту 11 биспин-прибора 6 и через рези v

k

ы

о со

00

ю

crop В к аноду светодиода 8, катод которого подключен к шине нулевого потенциала Второй контакт конденсатора 7 подключен к выводу 12 подложки биспин-прибора б и к стоку ключевого транзистора 9, исток которого подключен к шине нулевого потенциала Первый электрический вход 13 узла- подключен к катоду первого фотодиода 1, анод которого подключен к аноду второго фотодиода 2, катод которого подключен к выводу 12 подложки биспмн-прибора 6, омический контакт 14 которого подключен к шине 15 питани  и к катоду третьего фотодиода 3, анод которого подключен к аноду четвертого фотодиода 4. катод которого  вл етс  вторым электрическим входом 16 узла . Оптические входы первого и второго фотодиодов 1 .и 2 образуют первый оптический вход 17 узла, а оптические входы третьего и четвертого фотодиодов 3 и 4 образуют второй оптический вход 18 узла.

Оптоэлектронный узел матрицы дл  сравнени  изображени  функционирует следующим образом.

В начальный момент времени на шину 15 питани  подаетс  напр жение питани . На первый электрический вход 13 узла подаетс  высокий положительный потенциал, а на второй электрический вход 16- нулевой потенциал. На первый оптический вход 17 подаетс  точка изображени  А, котора  представл етс  оптическим сигналом с интенсивностью света IA. От первого электрического вывода 13 через первый 1 и второй 2 фотодиоды протекает ток на вывод подложки биспин-прибора 6, величина которого соответствует величине интенсивности оптического сигнала на первом оптическом входе 17, так как фототек обратно смещенного фотодиода пропорционален величине падающей на него оптической мощности. Второй фотодиод 2 функционирует в данном режиме как выпр мительный элемент (диод в пр мом включении). При отсутствии оптического сигнала на входе 18, на выходе 10 узла по вл ютс  импульсы, частота следовани  которых ТА пр мопропорциональна величине тока через первый фотодиод, а, следовательно, и д, Соответственно, с по влением импульса на запирающем контакте 11 биспин-прибора 6, протекает ток от шины 15 питани , омический контакт 14 биспмн-прибора 6, через резистор 5 и све- тодиод 8 к общей шине. Светодиод в этот момент излучает, причем интегральна   ркость его свечени  зависит от частоты следовани  импульсов на выходе 10.

Дл  сравнени  изображений А и В, после подачи изображени  А, на второй оптический вход 18 узла подаетс  точка

изображени  В, котора  представл етс  оптическим сигналом с интенсивностью света 1в. Соответственно, через фотодиод 3 потечет фототок, пропорциональный IB. от первого вывода 13 через все фотодиоды 1-4 к второму электрическому входу 16 будет протекать ток, величина которого пр мопропорциональна IB (при 1д IB). Ток, протекающий в подложку 12 биспин-прибо0 ра 6, уменьшитс  на величину тока, протекающего через третий фотодиод 3. Четвертый фотодиод 4 работает как выпр мительный элемент в пр мом включении. Частота на выходе feu уменьшитс  на величину feCfebix

5 fA - тв). следовательно,  ркость свечени  светодиода 8 уменыиитс . Если IA IB, то ток в подложку 12 биспин-прибора 6 равен нулю и на выход 10 импульсы отсутствуют. Таким образом, если импульсы будут по в0 л тьс  на выходе 10, то  ркость изображени  А больше  ркости изображени  В, в обратном случае В больше А.

В случае необходимости вычислени  величины , на которую В больше А, на второй

5 электрический вход 16 подаетс  высокий

положительный потенциал, а на первый

электрический вход 13 - нулевой потенциал.

Ключевой транзистор 9 предназначен

дл  расширени  динамического диапазона

0 входных сигналов и соответствующего им диапазона генерируемых на выходе 10 частот . Конденсатор 7 предназначен дл  выбора диапазона генерируемых частот.

Преимуществами устройства нар ду с

5 расширенной областью применени   вл ютс  также возможность вычитани  изображений В из А и наоборот, низка  потребл ема  мощность, представление выходной информации как вотической.так

0 и в электрической форме.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Оптоэлектронный узел матрицы дл  сравнени  изображений, содержащий первый и второй фоточувствительные элементы

   5 и резистор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  узла путем сравнени  полутоновых изображений , первый и второй фоточувствительные элементы выполнены в виде первого и вто0 рого фотодиодов, введены третий и четвер- тый фотодиоды, конденсатор, биспин-прибор, светодиод и ключевой транзистор , анод первого фотодиода соединен с анодом второго фотодиода, катод которого подключен к катоду третьего фотодиода, вы5 воду подложки биспин-прибора, стоку ключевого транзистора и через конденсатор - к запирающему контакту биспин-прибора, омический вывод которого соединен с ши- ной питани , и затвору ключевого трзнзистора , исток которого соединен с шиной нулевого потенциала, анод третьего фотодиода подключен к аноду четвертого фотодиода, катоды первого и четвертого фотодиодов  вл ютс  соответственно первым и вторым электрическими входами узла, электрический выход которого соединен с запирающим контактом биспин-прибора и через резистор с анодом св чодио да, катод которого подключен к шине нулевого потенциала, при этом оптические входы первого и второго фотодиодов образуют первый оптический вход узла третьего и четвертого фотодиодов - второй его оптический вход, а оптический выход светодиода  вл етс  оптическим выходом узла

   /3

   А

   A i

   II 2

   Ь iS

   М ft

   16

   , + U

   в

   А

   Нг

   //

   10

   О

   8 SZ