Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кольер Р. -> "Оптическая галография" -> 145

Оптическая галография - Кольер Р.

Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая галография — М.: Мир, 1973. — 698 c.
Скачать (прямая ссылка): optikgalograf1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 230 >> Следующая

ОПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ
443
серия изображений, полученных при освещении голограммы словом DEMODULATOR. Изображения сфотографированы фотоаппаратом, наведенным на входную плоскость сквозь голограмму. При последовательном дискретном смещении слова DEMODULATOR влево восстанавливалось фантомное изображение букв FM. Это изображение перемещалось вместе с прямым изображением слова DEMODULATOR. (Прямое изображение было значительно ярче, чем фантомное, и при фотографировании его приходилось ослаблять. Этого не пришлось бы делать, если бы для регистрации использовалась среда, позволяющая получить голограмму с высокой дифракционной эффективностью.) Крупнозернистый шумовой фон, наложенный на изображение букв FM, появляется в результате использования в качестве опорного источника непригодного для этой цели фрагмента DEMODULATOR. Если оба транспаранта, ti и t2, сделать диффузными, поместив перед ними со стороны источника рассеиватель, то качество изображения улучшается, как видно на фиг. 14.5, а. Это происходит из-за того, что автокорреляционная функция, характеризующая рассеиватель, имеет острый максимум. На фиг. 14.5, б приведена фотография изображения диффузно освещенного полутонового слайда, восстановленного с помощью фурье-голограммы. Верхняя часть головы и шляпа играют роль транспаранта I1. Когда эта часть слайда освещает всю голограмму, появляется фантомное изображение остальной части слайда.
§ 4. Опознавание образов
Многие из свойств фурье-голограмм, полученных с пространственно-модулированной опорной волной, имеют важное значение для проблемы опознавания образов (Вандер Люгт и др. [14.2]). Для опознавания образов (букв) Вандер Люгт и др. применяли согласованную фильтрацию с помощью пространственного фильтра, полученного голографическим методом (см. § 2). Чтобы понять, что такое согласованный фильтр, как его получают и применяют, обратимся к фиг. 14.6. Показанная здесь оптическая схема, так же как и схема, изображенная на фиг. 14.3, осуществляет два последовательных фурье-преобразования и создает изображение объекта в масштабе 1:1. При получении пространственного фильтра для опознавания образов в верхнюю половину входной плоскости помещают транспарант, содержащий M прозрачных изображений на непрозрачном фоне. Эта часть входной плоскости освещается плоской волной. Представим пропускание этого ряда одномерных объектов (образов) в виде
M
HUi-C0)= S Ij(V1-Cj). (14.8)
=1
444
ГОЛОГРАММНЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ФИЛЬТРЫ ГЛ. 14.
Здесь предполагается, что образы расположены симметрично относительно точки у і — с0, a tj (у і — Cj) представляет собой /-й образ ряда с центром в точке yi = Cj. Во входной плоскости находится также яркий точечный источник света, локализованный в точке yi = —Ъ и описываемый функцией б (^1 + Ь). Фурье-голограмма формируется в плоскости пространственных частот ?т].
Входная плоскость Пространственно-частот- Выходная плоскость ная плоскость или плоскость фурье-образа
ФИГ. 14.6. Оптическая система для опознавания
образов.
Голограмму можно рассматривать как результат интерференции волны, являющейся фурье-образом пропускания t (ух — C0), с плоской волной, соответствующей б-функции. Однако, когда голограмма выполняет операцию опознавания, она освещается светом, прошедшим только через фрагмент пропускания t, т. е. через один или несколько образов, которые вводятся во входную плоскость. Как мы увидим, восстановление в выходной плоскости яркого изображения точечного источника соответствует опознаванию данного образа.
1. Понятие согласованного фильтра
Оптическая система, изображенная на фиг. 14.6, может выполнять операцию пространственной фильтрации пропускания про-
§4. ОПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ 445
извольных транспарантов, помещенных во входную плоскость, при условии, что в пространственно-частотной плоскости ?т] находится фильтр с комплексным пропусканием
hm=w- {14-9)
Фильтр H O4) является оптимальным для обнаружения известного сигнала на фоне линейно аддитивного шума (шум не зависит от формы сигнала). Здесь S* (г\) — функция, комплексно-сопряженная фурье-образу сигнала, a7V(r]) —энергетический (винеровский) спектр линейно аддитивного шума на входе фильтра [см. (12.28)]. Фильтр, описываемый выражением (14.9), создает на выходе оптимальное отношение максимума сигнала опознавания к среднеквадратичному значению шума [14.2]. Если энергетический спектр N (г\) одинаков для всех г] (белый шум), то H On) называют согласованным фильтром.
Для опознавания образов ряда ti (^1 — C0) нужно положить числитель в выражении (14.9) равным функции, комплексно-сопряженной фурье-образу пропускания t (у і — C0), т. е. равным
м
S* (т|) = Т* (ті) ехр ( — 2пщс0) = S Т* ехр ( — 2nir\cj), (14.10)
где T (т]) с= t (уі) и T7- (т)) с= tj (уі). Как показано в гл. 12, § 3, п. 1, «шум» с энергетическим спектром N On) может быть представлен функцией автокорреляции комплексного пропускания, соответствующего шуму, во входной плоскости ХіУі. При опознавании образов это пропускание будет включать неизвестные образы, не содержащиеся в ряду t, например искажения, размытия и т. д. (Эти неизвестные составляющие могут не быть линейно аддитивными.)
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 230 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed