Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кольер Р. -> "Оптическая галография" -> 150

Оптическая галография - Кольер Р.

Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая галография — М.: Мир, 1973. — 698 c.
Скачать (прямая ссылка): optikgalograf1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 144 145 146 147 148 149 < 150 > 151 152 153 154 155 156 .. 230 >> Следующая

Фильтры, выделяющие высокие пространственные частоты, можно использовать для регистрации и опознавания производных от образов [14.7]. Пропускание t (у) на входе можно представить с помощью его фурье-образа T (ч):
OO
{ T (T]) ЄХР ( — 2TOT]!/) ЙТ].
— оо
Тогда для производной от пропускания на входе получим
OO
dt P
— = j — 2я?г)Т (т)) ехр (— 2лщу) drj,
— OO
или
!•^-2літіТ(т,).
Чтобы применить этот метод, нужно заменить произведение T*Tj в члене опознавания [последний член выражения (14.14)] на
[+2ntnT*] [—2n*T|Tz] 4n2Ti2T*Tz.
Для этого в пространственно-частотной плоскости вплотную к обычному голографическому фильтру, зарегистрированному в фурье-плоскости, помещают дополнительный фильтр. Новый фильтр должен иметь пропускание 4я2т]2, параболически возрастающее с расстоянием от центра плоскости и равное нулю в центре. Как и предполагалось, этот метод обеспечивает лучшую избирательность при опознавании букв ряда, но в то я^е время малопригоден для опознавания вариантов данной буквы. Фиг. 14.10 иллюстрирует величину отношения сигнал — шум, полученную с дифференцирующим фильтром при введении показанного на фиг. 14.10, а транспаранта.
Ie filtrage des frequences spafiales Ie filtrage des frequences spafiales Ie filtrage des frequences spofiales Je ftltrage des frequences spafiales Ie filfrage des frequences spafiales Ie filfrage des frequences spafiales


4 S- 0 ***** JL .,JiJ,.
ФИГ. 14.10 Идентификация буквы «e» с помощью
фильтра для опознавания образов методом производной. (По Ловенталю и Бель-во [14.7].)
а — страница на входе; б — наблюдаемые пики автокорреляции на выходе; в — микро денситограмма одной из строк картины б.
458
ГОЛОГРАММНЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ФИЛЬТРЫ ГЛ. 14.
Из проведенного рассмотрения высокочастотной фильтрации следует, что процесс опознавания образов с помощью голограмм-ного фильтра был бы более успешным, если бы в качестве входных функций использовались сложные пространственные картины €0 сравнительно небольшой площадью прозрачных участков. Следовательно, можно ожидать, что метод когерентного оптического опознавания образов может оказаться весьма пригодным, например, для идентификации отпечатков пальцев [14.8]. Метод допускает нарушение ориентации на ±3° и позволяет идентифицировать даже фрагменты отпечатка. Серьезной проблемой является шум (обусловленный пылинками и пятнами), который делает сигнал нечетким. Очевидно, эксперт-дактилоскопист менее чувствителен к шумам этого типа, чем оптическая система опознавания образов.
Одна из проблем, возникающих при всех применениях когерентной оптической системы опознавания образов, связана с тем, что необработанный входной сигнал, например страницу книги или отпечаток пальца, необходимо превратить в транспарант. Этот транспарант можно затем поместить перед входным окном, осветить когерентным светом и идентифицировать. Если же на вход системы вводить сам объект, а не соответствующий ему транспарант, то диффузный свет, освещающий голограммный фильтр, будет в основном характеризовать шероховатость входной страницы. В некоторых применениях рельефные изображения входных страниц получаются на термопластике, при этом запись можно осуществить всего за несколько секунд. Когда же требуется быстрая обработка или обработка в реальном времени, даже несколько секунд, возможно, окажутся слишком большим сроком.
5. Другой метод
Предположим, что для установления корреляции между изображениями на входе и известными изображениями каждый раз производится новая голографическая запись. В этом случае можно реализовать более прямой метод опознавания образов [14.9, 14.10]. Чтобы понять основную идею метода, обратимся к анализу, проведенному в § 2. Два транспаранта tt {у и t2 (^1 + Ъ) играют роль входных источников, которые используются для получения фурье-голограммы в оптической схеме, показанной на фиг. 14.3. Предположим, что tt (уі) — транспарант образа, который мы хотим найти на странице неизвестных образов, и t2 (уі + Ъ) — транспарант страницы, на которой содержится один или несколько образов ti Oy1). Пропускание фурье-голограммы, образованной с этими источниками, описывается выражением (14.3)
tH ~ T1Tf + T2Tl + T1Tl ехр (+ 2тЩ +
+ TfT2ехр (-2шт]&), (14.18)
ОПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ
459
где
U Ы ZD T1 (T1) И t2 Ы ZD T2 (T1).
Предположим, что такую голограмму возвращают в ее исходное положение в частотной плоскости (фиг. 14.3) и освещают аксиальной плоской волной единичной амплитуды (для этого точечный источник помещают в начало координат входной плоскости). Линза L2 осуществляет обратное фурье-преобразование функции tH, которое наблюдается в выходной плоскости.
Пусть расстояние Ъ достаточно велико, так что в плоскости ^зУз распределение, соответствующее обратным фурье-образам первых трех членов в выражении (14.18), не перекрывается с распределением, соответствующим обратному фурье-образу четвертого члена. Обратный фурье-образ четвертого члена
JF"1 [TlT2 ехр ( — 2лїтіЬ)] = [tf Ы]* t2 (jfo)]>6 (г/з+ I) (14.19)
представляет собой взаимную корреляцию пропускания t2 с пропусканием ti с центром в точке г/з = —Ь. Именно эта точка являлась бы центром изображения пропускания t2 (у± + b), если бы это изображение строилось обычной двухлинзовой системой. Если пропускание t2 окажется идентичным пропусканию t4, то автокорреляционная функция t* * ti ^будет иметь острый максимум, что приведет к появлению яркого пятна, соответствующего сигналу опознавания, в точке у3 = —Ъ. Если в транспаранте t2 содержится один или более образов с пропусканием tl7 то можно считать, что каждый из этих образов tit вместе с известным пропусканием tt образуют независимые, но наложенные друг на друга голограммы; автокорреляционные пики возникнут в точках у3 = —соответствующих центрам этих пропусканий tit. Таким образом, положения всех образов ti на входной странице с неизвестными данными будут идентифицированы.
Предыдущая << 1 .. 144 145 146 147 148 149 < 150 > 151 152 153 154 155 156 .. 230 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed