SU602023A1 - Голографическое диагностическое устройство - Google Patents

Description

(54) ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к голографи ческим аналоговым процессорам и може быть применено дл  медицинской или технической диагностики состо ний сложных систем. Известно устройство дл  диагностики заболеваний, содержащее фотодиодный блок считывани  информации с перфоленты, шаговый двигатель, генератор однопол ирных импульсов) коммутатор , схему совпадени , блок задержки , сумматор и блок цифровой индикации 1. .При диагностике различных заболеваний программы-, заложенны на перфоленте, мен ют. Перемещение перфоленты шаговым двигaтeлev1 не обе печивает высокой скорости диагноза. Известно также диагностическое, вычислительное устройство, которое состоит из запоминающего арифметичес кого блока, блока управлени  и ввола вывода 21. Запоминающий блок выполнен на сопротивлени х, обработка сиг налов производитс  суммирующе-потенциирующими усилител ми, величина вы ходных .сигналов сравниваетс  с соот- ветствуюиыми пороговыми напр жени ми Дчагг остические устройства, выпол н-энныч на электронных элементах. имеют относительно низкое бысгродей ствие, обусловленное низким быстродейст .зием составл юл1их элементов или одноканальностью обработки данных, а также невысокую емкость пам тк, Ближайщим техническим решением к предуюженному  вл етс  голографичес- кое диагностическое устройство, содержащее блок ввода, арифметический блок пам ти, состо щий из Фурье-преобразующего устройства и голографического блока пам ти, блоки управлени  в виде, голограммы и вывода 3 . Это устройство имеет большие быстродействие и емкость пам ти, чем упом нутые , однако оно не позвол ет реализовать диагностику байесовского типа. Цель изобретени  - возможность реализации байесовской диагностики. Дл  достижени  поставленной Цели блок ввода содержит записываемые и входной оптические транспаранты с числом зон на единицу большим, чем число контролируекых параметров. Кажда  зона сос.тоит из  чеек, число которых равно количеству градаций контролируемого -параметра , причем пропускание  чеек записываемого транспаранта равно информативности контропируемого параметра, а пропускание  чеек

входного транспаранта двуградационное Распопожение  чеек входного и записываемого транспарантов-идентичное.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема предложенного диагностического устройства; на фиг. 2 - эаписываемый и входной оптические транспаранты .

Устройство состоит из блока 1 уп равлени , входного блока 2 с записываемыми 3 и входным 4 транспарантами , объединенного арифметического блока 5 пам ти, содержащего блок б пр мого Фурье-преобразовани , галографический блок 7 пам ти, блок 8 обратного Фурье-преобразовани , и блоков 9-12 соответственно фотодетектировани  Ьотенциировани , нормализации и выходной индикации.

Записываемый 3 и входной 4 транспаранты имеют зоны 13 с  чейками 14. В (т + 1) -и зоне 15 находитс   чейка 16, предназначенна  дл  учета собственного количества информации, содержащейс  в .диагнозе данного состо ни  системы.

Блок 1 управлени  контролирует

работу входного блока 2, объединенного арифметического блока 5 пам ти и блока 11 нормализации. Входной блок 2 представл ет собой управл емый транспарант, выполненный с учетом воз можности представлени  как записываемых 3, так и входного 4 транспарантов Влоки б, 8 Фурье-преобразовани  выполнены оптическими, например, с помощью объективов. Блок 7 пам ти - это многоканальный гапографический фильтр представл ющий собой, например, высокоразрешающую фотопластинку.

Влек 9 фотодетектировани  регистрирует ьыходные световые сигналы и может быть составлен, например, из матрицы фотодиодов. Блок 10 потенциировани  реализует операцию извлечени  квадратного корн  и потенциировани , выполнен в виде электронной схемы. Блок 11 нормализации нормализует выходные сигналы, выполнен электронным . Блок 12, выходной индикации реаипизует вывод нормализованных выходных сигналов, характеризующих состо ние диагностируемой системы, на выходное табло.

Взаимосв зь блока управлени  и блоков 2, 5, 11 электрическа . Блок 1 управл ет оперативным вводом инфорнации в диагностическое устройство ерез блок 2, а также осуществл ет контроль экспозиции при формировании голограммы. Посыла  сигналы на арифметический блок 5 пам ти, блок 1 управл ет тонкой подстройкой положени  объективов посредством изменени  длины пьезокерамических обойм, а также углом падени  опорного луча и процессом про влени  гологра1ммы. Соеди не .иие. рлока 1 управлени  с блоком 11

нормализации обеспечивает обратную св зь за счет уточнени  выходных веро тностей P(B.j/S, Sg,. .., S) в соответствии с изменением априорных веро тностей Р (В;). Св зь между блоками 2,6-9 оптическа , осуществл етс  пучком когерентного света. Блоки 9-12 св заны электрически.

Устройство работает следующим обрчзом .

Подготовленные записываемые транспаранты 3 поочередно под контролем блока 1 управлени  просвечиваютс  параллельным пучком когерентного излучени . Модулированный таким образом свет через Фурье-йреобразующий объектив , вход щий в блок 6, падает на голографическую фотопластинку (представл ющую собой блок 7 пам ти) совместно с опорным лучом. Получаема  интерференционна  картина регистрируетс  фотопластинкой. После записи с различными опорными лучами всех п записываемых транспарантов, каждый из которых характеризует одно состо ние диагностируемой система, фотопластинка обрабатываетс , в результате образуетс  голографический фильтр. После формировани  фильтра устройство готово к работе..

Дл  получени  диагноза измер емые параметры занос тс  через блок управлени  на входной транспарант 4. Число m зон транспаранта 4 при этом соответствует числу измер е1иых параметров , кроме (т + 1)-й зоны 1Ь с единственной  чейкой 16, имеющей пропускание , равное единице, соответствующей аналогичной  чейке 16 в. записываемом транспаранте 3. Последн    чейка предназначена дл  учета собственного количества информации, содержащейс  в диагнозе данного состо ни  системы. Поскольку значение каждого измер емого параметра соответствует одной грйдации , в каждой зоне входного транспаранта 4 лишь одна  чейка будет имет пропускание, равное единице. Когерентный световой пучок, модулированный входньм транспарантом 4, проходит через объединенный арифметический бло 5 и на выходе оптической части устройства регистрируетс  блоком 9 фотодетектировани  в виде матрицы световых сигналов, каждый из которых характеризует одно из состо ний диагностируемой системы. После электронной обработки в блоках 10 и 11 потенциировани  и нормализации выходной электрический сигнал, подаваемый в блок 12 выходной индикации, характеризует веро тность диагностируемой системе находитьс  в каждом из возможных состо ний, обусловленнуюизмеренным набором значений параметров системы .

Предложенное диагностическое устройство представл ет собой оптическое

устройство дл  осуществлени  вайесс№ской диагностики.Действительно, пропускание  чеек записываемого транспаранта можно представить в виде

« i /i;-eo8rp()

oLj--Cog-p(Bp,

где Л, k /f - собственна  информаци , эаключеин  в паргметре в при условии, что имеет Место состо ииеВ (информативность параметра) ; cij - со5 ственное количество информации, содержащейс  в диагнозе данного сото ни В; систекы; /Bj) - условна  веро тность того, что в результате испытани  систекы наблюдалось- значение данного параметра Sj, (при условии состо ни  Bj ); P(Bj) - априорна  веро тность j -го состо ни ..

В этом случае установка реализует диагностику состо ний системы со статически независимыми параметрами, согласно формуле Байеса«е ,

РСВ.-П ЁР(5:..7В.Х.

РГИг/Ч чft Ш Ы «. , ,

rvBjO|,3-,---,bi-.- т;«I

V iiP( tlP(Srtlbj« v f-l ы tti

где X jj - код испытани  система если реалйэоваи параметр Л с градацией к; О-в противном случаев. Таким образом, созданное диагностическое устройство овлашает при- сущим голографическим системам высоким быстродействием вследствие парал-лельности обработки информации (практически оно зависит лишь от скорости ввода и вывода информации), большой информационной емкостью, высокой помехозашищенностью li большой плотностью хранени  информации.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 385286, кл. G 06 F 15/42, 030271.

2.Авторское свидетельство СССР 181880, кл. G 06 F 15/42,

3.Свет В. Д. Оптические методы обработки сигналов. М., Энерги  , 1971, с. 92-95.