SU943770A1 - Оптико-электронное устройство дл сравнени изображений - Google Patents

Description

.Изобретение относитс  к области об работки оптической информации, а точнее к области сравнени  оптических изображе ний, и может быть использовано при oitределенин координат местоположени  сканерного изображени  при быстропротекающем коррел ционном анализе опти .ческих изображений, при экстремальном регулировании с использованием оптических полей положени  объекта . Известен оптический голографический коррел тор, в котором сканерное изобра- «ение фиксируетс  на прозрачном транспаранте , а эталонное изображение или его распознаваемые фрагменты предварительно фиксируютс  в виде Фурье-гопограммы. Путем перемещени  луча лазера по изображению или путем механической смены голограмм при ооновременном измерении коррел ционного сигнала устанавливаетс  момент совпадени  двух изображений или их фрагментов LlJНедостаток такого устройства - об зательна  запись на прозрачном транспаранте одного из сравниваемых изображений и необходимость оптико-механического перемещени  луча лазера или механической смены голограмм, что также ограничивает быстродействие и точность работ коррел5 тора . Наиболее близок к предложенному устройству электронный коррел тор, содержащий линейку приборсй с зар довой св зью (ПЗС), в которых хран тс  электрические сигналы. Обьедкнение этих ПЗС с МОПтранзисторами , проводимость которых измен етс  за счет внешнего напр жени , tnvзвол ет выполнить перемножение электрических сигналов и их суммирование, что и дает на выходе прибора коррел ционную функцию 2. Электронный коррел тор работает с электрическими сигналами и имеет ограниченную пам ть хранени  сигнала по обь&му и времени. 3 643 Цель изобретени  - увеличение скорое ,ти выполнени  операции сравнени  оптичес .ных изображений, т.е. повышение быстродействи . Указанна  цель достигаетс  тем, что в оптико-электронное устройство дл  сравнени  изображений, содержащее блоки пам ти , выполненные в виде блоков приборов с зар довой св зью, информационные входы которых обьединены и подключены к блоку ввода изображени , вход которого  вл етс  входом устройства, блок оптической пам ти , вход которого соединен с первым выходом блока сканировани  и поворота эталонного изображени , второй выход которого подключен к первому управл ющему вхоцу блока выделени  максимумов, второй управл ющий вход которого подключен к первому Bbixofv генератора тактовых им пульсов, второй выхьд которого соединен с управл ющими входами блоков пам ти, информационные входы блока выделени  максимумов соединены с вьйодами соответствующих сумматоров, введены блоки суммирующих резисторов, блоки фоторе зисторов и световоды, выход блока оптической ппм ти соединен с оптическими входами блоков фоторезисторов, посредством световодов, электрические сходы бло-З Ков фоторезисторов соединены соответственно с вькодами соответствующих блоков пам т|, а выходы блоков фоторезисторов подключены к соответствующим входам соответствующих блоков суммирующих резиСх торов, Предлагаемое оптико-э ктронное устройство дл  сравнени  изображений позотказатьс  от регистрации-на прозвол ет отказатьс  от регистрации-на проэрачном транспаранте сканерного изобра транспаранте сканерного изображени , а перемещение элементов этого изображени  с помощью ПЗС- чеек обеспечивает повышениебыстродействи  и точности вьшолнени  операции коррел ции. При менение параллельно работакжцих лшеек « ПЗС, число которых определ етс  возмсисной величиной смещени  фрагментов сканерного изображени , а также мгновенное преобразование эталонного оптического изображени  в изменение проводимости фо тореаисторов увеличивает скорость выполнени  операции коррел ции. Использование оптической пам ти на микрофишах или голограммах уменьшает физический объем блока пам ти, упрощает и ускор ет процесс поиска нужного фрагмента эталонного изображени . Предлагаема  оптическа  пам ть позвол ет также осуществить при 04 необходимости поворот эталонного оптического изображени . На чертеже изображена структурна  схема устройства. Устройство состоит из блоков пам ти выполненных в ища блоков приборов с зар довой св зью (линеек) ПЗС 1, блоков фотореа сторов (или других аналогичных элементов) 2, например фоточувствигель- иьо: МОП-транздсторов, в которых оптический сигнал преобразуетс  в изменение проводимости, блоков суммирующих резисторов 3, сумматоров 4, световодов 5 (с планшайбами), блока оптической пам ти 6, генератора т актов ьк импульсов 7, блока сканирсжаки  и поворота эталонного изображени  8; блйса выделени  максимумов 9, выполн тощего Лунк блока распознавани  фрагмента (строк) наблюдаемой картины и определени  их Координат, блока 1О ввода изображени . Число ПЗС в блоке 1 несколько больше числа элементов в сравниваемом фрагменте (строке) изображени . Число блоков ПЗС определ етс  возможным смещением фрагментов (строк) наблюдаемой картины относительно строк эталонного изображени . Устройство работает следующим образом . Сигналы первой строки текущего сканерного изображени  10 одновременно ввод тс  во все блоки ПЗС I, имеющие отводы неразрушающего считывани  сигнала с каждого элемента блока. В этот момент на фоторезисторы блока 2 через световода 5 поступают с,роки эталонного оптического изображени , сигч. элементов строки под воздейст напр жени  генератора тактовых им. на тп жениа генеоатооа тактовых импульсов 7 перемещаютс  по элементам блока ПЗС 1. Изменение напр жени  на плавающей фф конной области, вызьааемое прохо J ,««..пм/n,.,c™nvo.rf,« д щим зар дным пакетом, детектируетс  истоковым повторителем, нагрузкой кот« рого  вл етс  фотореа стор 2 или фоточувствительный МОП-транаистор. Проводимостью фоторезисторов или нагрузочного транзистора можно управл ть с помоцью оптического сигнала, от элемента строки Эталонного изображени . Изменение тока, протекающего через транзисторы или через транзистор и фоторезистор 2,  вл етс  прадс едением этой управл емой провошшости и изменени  напр жени , индуцированного зар дом в

плавающей диффузионной области. Токи, пропорцишальные произведени м, поступают на блок 3 суммируюишх резисторов, Вьрсоды блока 3 соепинены с входом сумматора 4, откуда снимаетс  сигнал, про- 5 порцион альйый значению взаимокоррел циснной функции двух сравниваемых строчек.

При перемещении под действием генератора 7 электрических зар дов, вырабатываемых сигналами первой строки, ® хооные сигналы сумматоров 4 измен ютс . В блоке 9 фиксируютс  их максимальные (Значени  с отметкой о том, на каком такте они получены. Затем максимальные значени  сумматоров 4 сравниваютс  друг с другом. Наибольшее из максимальных значений соответствует совпадению первой строки сканируемого изображени  и строки эталонного изображени , т.е. случек автокорреладии. двух сравни&аемыхМ строчек. По координатам эталонной строки с учетом ее смацени  относительно сканируемой строки бгеэком 9 выдаютс  координаты первой строки сканерного нэобра жени . Если в процессе сканировани  воэ можен поворот сканера относительно наблюдаемой картины, то следует процесс сравнени  строк повторить дл  повернутого эталонного изображени , дл  чего в устройстве предусмотреиа возможность по-30 ворота изображени  блоком 6 или планшайбы световодов 5.

После срав1{ени  максимальных значений показаний сумматоров 4 дл  повернутых и неповернутрго положений изображе- 35 НИИ устанавливаютс  окончательные Kooi юнаты сканерного изображени .

Предложенное оптико-электрс шое устройство дл  сравнений изображений по ера- внению с существующими с тическими .4о рел торами обладает большим бьк:тродей ствием , так как в нем используетс  одновременное сравнение фрагмента сканерного изображени  с несколькими фрагментами эталонного изображени  и отсутству- д ет этап регистрации сканерного црображени  на прозрачном транспаранте. Отсутст вие этапа предварительной регистрации сканерного изображени  позвол ет отказатьс  от использовани  дорогосто щих фоторегистраторов и дефи1п1тных фотоносителей , а также от применени  сложных и дорогосто5щасх вычислительных комплексов.

Claims (1)

1.Веюимико Г. И. Голографкческое О1юававан1ю образов. М. Сов. Радао, 1977, с. 285.

2,Полупроводниковые формирователи сигналов изображени , НИР, ГосНИЦИПР, 1979, с. 293 (прототеп).

j ;

/-

CZEZTZril