SU397088A1

SU397088A1 -

Info

Publication number: SU397088A1
Application number: SU1731381A
Authority: SU
Inventors: Д.И. Мировицкий; В.И. Шанин
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1971-12-30
Publication date: 1974-08-15

Description

Изобретение относитс к области распознавани образов, а именно к области распознавани объемных объектов с использование электромагнитных волн стимулирова ного излучени . Известные устройства согласованной фильтрации не позвол ют работать в реальном масштабе времани , поскольку необходимо иметь фототранспарант 5, на изготовление которого затрачиваетс значительное врем . Традивдонный фотографический процесс дл изготовлени оптического фильтра также усложн ет весь цикл распознавани опре деленного сигнала среди других. Кроме того, при регистрации информации от объемных объектов на фотопленку тер етс информаци об объемности объекта, что значительно затрудн ет их распознавание . Как правило, в.системах двумерной фильтрации осуществл ет с параллельный процесс обработки сигналов. При этом используетс многоканальное устройство фильтрациид каждый канал которого имеет свои оптический фильтр либо на эталонное изображение,но под разными ракурсами объекта, относ щегос к одному классу, либо на изображение от объектов, относ щихс к различным классам. Цель изобретени - обработка информации от объзмных объектов в реальном масштабе времени йри обеспечении свойства многоканальности коге рентно-оптического коррел тора в схеме из одного оптического канала обработки. Это достигаетс исключением операции изготовлени фототранспаранта с изображением образа, получением оптического согласованного фильтра на оперативном светочувствительном материале типА фотохром ное стекло или полупроводниковые среды, использованием взамен большого количества эталонных фильтровThe invention relates to the field of pattern recognition, in particular, to the field of recognition of three-dimensional objects using electromagnetic waves of stimulated radiation. The known matched filtering devices do not allow real-time operation, since it is necessary to have phototransfer 5, which takes a considerable amount of time to manufacture. The traditional photographic process for producing an optical filter also complicates the entire recognition cycle of a particular signal, among others. In addition, when registering information from volume objects onto a film, information about the volume of the object is lost, which makes it difficult to recognize them. As a rule, two-dimensional filtering systems carry out a parallel signal processing process. This uses a multi-channel filtering device, each channel of which has its own optical filter either on the reference image, but from different angles of an object belonging to the same class, or to an image from objects belonging to different classes. The purpose of the invention is to process information from real-time objects in a real-time environment to ensure the multi-channel property of a coherent-optical correlator in a circuit from a single optical processing channel. This is achieved with the exception of the operation of manufacturing a phototransfer with the image of an image, obtaining an optical matched filter on an operative photosensitive material such as photochromic glass or semiconductor media, using a large number of standard filters instead of

и тот же оораз но наолюдамыйпод различными ракурсами, или на объекты, относ щиес к различны классам, всего одной голограммы, на которой записаны эталонные ооъе ты, восстановлением изображени с этой голограммы сканирущим лазерным лучом. and the same orades of people under different angles, or on objects belonging to different classes, just one hologram on which reference ototes are recorded, by restoring the image from this hologram with a scanning laser beam.

Конструктивно это выражаетс в том, что устройство с источником когерентного света, оптически св занным с каналом формировани г лограммы и с каналом обработки голограмм, содержит в канале-об работки голограммы оптически св занные узел сканировани и голограмму эталонов, причем узел сканировани оптически св зан с источгНИКОМ когерентного света, а голограмма эталонов - с преобразующей линзой канала обработки голограммы .Structurally, this is reflected in the fact that a device with a coherent light source optically connected to a hologram formation channel and a hologram processing channel contains an optically connected scanning node and a hologram of standards in the processing hologram channel, and the scanning node is optically connected source of coherent light, and the hologram of the standards - with the transforming lens of the channel processing the hologram.

Известно, что при перемещении освещающего пучка по голограмме можно получать объемные изображени с различными ракурсами наблюдени . Если подавать это изображение на преобразующую линзу , образуетс Фурье-спзктр эталонного объекта. Таким образом, с помощью одной голограммы и всего :одного канала обработки оказываетс возможным получать Фурье-спектры эталонного объекта при различных положени х его в пространстве, что ранее реализовывалось многоканальной системой обработки (каждай канал на одно изображение).It is known that by moving the illuminating beam along a hologram, it is possible to obtain three-dimensional images with different viewing angles. If you apply this image to a conversion lens, a Fourier transform of the reference object is formed. Thus, using one hologram and all: one processing channel, it becomes possible to obtain the Fourier spectra of a reference object at different positions in space, which was previously implemented by a multi-channel processing system (each channel per image).

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, The drawing schematically shows the proposed device

В устройство вход т канал формировани голограммы, состо щий из источника I когерентного света, светоделител 2, коллиматоров 3 и 4, объекта 5, телескопического объекта 6, преобразующей линзы 7, оперативного светочувствительного материала 8, оптической линии S задержки, и канал обработки голограммы, содержащий зеркала 10,11,12, узел 13 сканировани лазерного луча, голограмму 14 эталонов , преобразующие линзы 15 и 16, фотоумножитель 17, регистратор 18 результата коррел пии. The device includes a hologram formation channel consisting of a source of coherent light I, a beam splitter 2, collimators 3 and 4, an object 5, a telescopic object 6, a conversion lens 7, an operational photosensitive material 8, an optical delay line S, and a processing channel of the hologram, containing mirrors 10, 11, 12, laser beam scanning unit 13, hologram of 14 standards, converting lenses 15 and 16, photomultiplier 17, recorder 18 of the correlation result.

Луч источника I когерентного света, прошедший через коллиматор 3, облучает наблюдаешй объект 5. Отраженный от объекта сигнал улавливаетс телескопическим объективом 6, в фокальной плоскости которого формируетс объемное изображение этого объекта. С поощью линзы 7 осзгщестБЛ етс урье-преобразование сформированого телескопическим объективом 6 изображени . После линзы 7 Фурье-спектр поступает на оперативный светочувствительный материал , куда также подаетс плоска опорна волна, образованна светоделителем 2, линией 9 задержки и коллиматором 4. Лини задержки служит дл выравнивани оптических путей предметной и опорной : волн. В результате воздействи предметной и опорной волн образует с фильтр-голограмма.The beam of the source of coherent light I transmitted through collimator 3 irradiates the observed object 5. The reflected signal from the object is picked up by a telescopic lens 6, in the focal plane of which a three-dimensional image of this object is formed. With the encouragement of the lens 7, the Mourier transform the image formed by the telescopic lens 6 into account. After lens 7, the Fourier spectrum enters the operational photosensitive material, which also receives a flat reference wave formed by the beam splitter 2, delay line 9 and collimator 4. The delay line serves to align the optical paths of the object and reference waves. As a result, the effect of the object and reference waves forms with a filter hologram.

Следущий этап работы устройства - сравнение полученного Фурье-спектра с эталонным, образованным голограммой 14 и преобразующей линзой 15. Дтш этого луч источника I когерентного с помощью зеркал 10 и II надравл етс на узел сканировани лазерного луча дл освещени голограммы . При освещении голограммы в фокальной плоскости линзы 15 образуетс Фурье-спектр от восстановленного изображени эталонного объекта. Этот Фурье-спектр с помощью зеркала 12 подаетс на фильтр-голограмму. Поворотные зеркала 10 и 12 располагаютс таким образом, чтобы измен ть ход лучей только при коррел ционной обработке сигналов. Зеркало 12 поворачиваетс и занимает положение, при котором оно перекрывает лучи приемного канала и опорного пучка, создаваемого коллиматора 4.The next stage of operation of the device is a comparison of the obtained Fourier spectrum with a reference one, formed by a hologram 14 and a conversion lens 15. This beam of a source I coherent with mirrors 10 and II is mounted on a laser beam scanning unit to illuminate the hologram. When the hologram is illuminated in the focal plane of the lens 15, the Fourier spectrum is formed from the reconstructed image of the reference object. This Fourier spectrum using mirror 12 is applied to a filter hologram. Swivel mirrors 10 and 12 are arranged in such a way as to change the course of the rays only during correlation processing of signals. The mirror 12 rotates and occupies a position at which it overlaps the rays of the receiving channel and the reference beam created by the collimator 4.

Линза 16 осуществл ет обратное преобразование Фурье. Результат совпадени текущего Фурье-спектра с Фурье-спектром эталонного изображени про вл етс в ваде светового п тна на выходной плоскости этой линзы. Это световое . п тно, свидетельствующее о классе распознаваемого объекта, поступаат на фотоу лножитель 17, где преобразуетс в электрический , записываемый регистратором.Lens 16 performs the inverse Fourier transform. The result of the coincidence of the current Fourier spectrum with the Fourier spectrum of the reference image appears in the light of the light spot on the output plane of this lens. It is light. A note indicating the class of the object being recognized is received at the photo multiplier 17, where it is converted into an electrical one recorded by the recorder.

ПРЕдаЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯSUCCESSES INVENTIONS

Устройство дл распознавани образов, содержащее источник когерентного света, оптически св занный с каналом формировани голО граммы, и канал обработки голограммы , отличающеес тем, что, с целью упрощени устройства при опознавании ооъемныхA pattern recognition device comprising a coherent light source optically coupled to a hologram formation channel and a hologram processing channel, characterized in that, in order to simplify the device in identifying the detachable

5 65 6

объектов в реальном масштабе вре-оптичеоки св зан с источником когемени , канал обработки голограммырентного света, а голограммаreal-time objects are connected to a cohemenis source, a hologram light processing channel, and a hologram

содержит оптически св занные узелэталонов - с преобразующейcontains optically coupled standards with a transformative

сканированЕ и голограмму этало-линзой канала обработки голограы .чов, причем узел сканировани sмы, ,------ ..scanned and a hologram with a reference lens of a processing holographic channel, with a scanning node s my, ------ ..

а97088a97088