close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336662

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 336 662
(13)
C1
(51) МПК
H04N 9/12
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007101959/09, 18.01.2007
(72) Автор(ы):
Куликов Андрей Юрьевич (RU),
Строев Владимир Михайлович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
18.01.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
2 3 3 6 6 6 2
обеспечить
симметричность
коэффициентов
фильтра и соответственно
линейную ФЧХ
пространственных
фильтров.
Сущность
изобретени состоит в том, что за счет
взвешенного суммировани оптического сигнала от
соседних элементов изображени с помощью Yобразных оптических разветвителей, независимых
электрически управл емых волоконных оптических
ответвителей
и
оптических
сумматоров
осуществл етс пространственна фильтраци . 3
ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к технике телевидени и
может быть использовано в оптико-электронных
системах обработки информации и распознавани .
Техническим результатом изобретени вл етс устранение искажений формируемого изображени в результате предварительной обработки путем
замены
в
пространственных
фильтрах
взаимосв занных
волоконных
оптических
ответвителей на независимые, соединенные с
помощью оптических сумматоров, что позвол ет
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ
2 3 3 6 6 6 2
Адрес дл переписки:
392006, г.Тамбов-6, ТВВАИУРЭ(ВИ), научноисследовательский отдел, А.Ю. Куликову
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2254688 С2, 20.06.2005. RU 2262809
С2, 20.10.2005. RU 2216117 C2, 10.11.2003. ЕР
0442404 21.08.1991.
(73) Патентообладатель(и):
Тамбовское Высшее Военное Авиационное
Инженерное училище радиоэлектроники
(военный институт) (RU)
C 1
C 1
2 3 3 6 6 6 2
2 3 3 6 6 6 2
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 662
(13)
C1
(51) Int. Cl.
H04N 9/12
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007101959/09, 18.01.2007
(72) Inventor(s):
Kulikov Andrej Jur'evich (RU),
Stroev Vladimir Mikhajlovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 18.01.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
C 1
2 3 3 6 6 6 2
R U
Страница: 3
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD: physics, image processing.
SUBSTANCE: invention
concerns television
technology and can be applied in optical
electronic
data
processing
and
recognising
systems. The objective is achieved by preliminary
processing
involving
replacement
of
interconnected fiber couplers in spatial filters
by independent couplers connected by optical
combiners, which maintain filter factor symmetry
and linear filter frequency response of spatial
filters.
Object
of
invention
includes
spatial
filtration due to factored combination of optic
signal from adjoining image elements via Y-shaped
optic
splitters,
independent
electric-powered
fiber couplers and optical combiners.
EFFECT: elimination of image distortions.
3 dwg
2 3 3 6 6 6 2
(54) DEVICE OF IMAGE FORMING AND PROCESSING
R U
Mail address:
392006, g.Tambov-6, TVVAIUREh(VI), nauchnoissledovatel'skij otdel, A.Ju. Kulikovu
(73) Proprietor(s):
Tambovskoe Vysshee Voennoe Aviatsionnoe
Inzhenernoe uchilishche radioehlektroniki
(voennyj institut) (RU)
RU 2 336 662 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к технике телевидени и может быть использовано в оптикоэлектронных системах обработки изображений.
Известно устройство формировани сигналов изображени / Телевизионна камера
высокой четкости на матрице ПЗС с фоконом // Техника средств св зи. Сер. Техника
телевидени , - 1987 г. - Вып.4. - С.18-21/, состо щее из матрицы ПЗС и фоконной
сборки, состыкованной узкими торцами фоконов со светочувствительными чейками секции
накоплени матрицы ПЗС. Недостатком данного устройства вл етс невозможность
осуществлени предварительной обработки изображени до поступлени оптического
сигнала на фотоприемник.
Известно также устройство, прин тое за прототип /Патент №2254688, Н04N 5/30,
20.06.2005, Бюллетень №17/, состо щее из фоконной сборки, матрицы разветвителей,
пространственных фильтров по координатам X и Y, устройства управлени и матрицы ПЗС.
Недостатком данного устройства вл етс искажение формируемого изображени в
результате предварительной обработки из-за нелинейности ФЧХ пространственных
фильтров на взаимозависимых оптических волоконных ответвител х (ОВО).
Техническим результатом изобретени вл етс устранение искажений формируемого
изображени в результате предварительной обработки.
Сущность изобретени состоит в том, что в устройстве формировани и обработки
изображени , содержащем пространственные фильтры по координатам X и Y, введены
ОВО 2Ч1 и оптические сумматоры, входы которых подключены к выходам ОВО, входы
разветвителей подключены к узким торцам фоконов, центральные выходы разветвителей
подключены к входам ОВО, выходы которых соединены с центральными входами
соответствующих ОС, расположенных на одной оси с фоконом, боковые выходы по
координате X разветвителей подключены через соответствующие ОВО к боковым входам
соседних ОС по координате X, боковые выходы по координате Y разветвителей
подключены через соответствующие ОВО к боковым входам соседних ОС по координате Y,
входы ответвителей пространственного фильтра (ПрФ) Y подключены к выходу соосных
ОС ПрФ X, выходы ОС ПрФ Y оптически св заны с чейками ПЗС, причем на электрические
входы каждого ответвител подано двупол рное управл ющее напр жение,
вырабатываемое устройством управлени , состо щим из блока питани ,
вырабатывающего опорное бипол рное напр жение, и четырех пар цифроаналоговых
преобразователей, на входы которых поступает двоичный код вида АЧХ, а с выходов управл ющее напр жение, причем перва пара цифроаналоговых преобразователей
формирует положительное и отрицательное напр жение, поступающее на боковые
ответвители ПрФ X, треть пара формирует положительное и отрицательное напр жение,
поступающее на боковые ответвители ПрФ Y, а втора и четверта формирует
положительное и отрицательное напр жение, поступающее на центральные ответвители
ПрФ X и Y.
На фиг.1 изображена схема устройства формировани и обработки изображени дл одной чейки ПЗС, котора содержит фокон 1, шестиплечевой Y-образный разветвитель 2,
ПрФ X 3 и ПрФ Y 4, содержащие электрически управл емые ОВО 2Ч15 на двух св занных
оптических волноводах, оптические сумматоры 6, чейку 7 матрицы ПЗС 8.
Формирование оптического сигнала на одной чейке ПЗС производитс следующим
образом. Элемент изображени проецируетс на широкий торец фокона 1, с выхода
которого оптический сигнал с помощью разветвител 2 распредел етс на п ть
волноводов: центральный волновод подключаетс к ОВО, выход которого соедин етс с
центральным входом ОС 6, расположенным на одной оси с фоконом 1, два волновода - к
ОВО, выходы которых соединены с боковыми входами соседних ОС 6 ПрФ X 3, и два
волновода - к ОВО, выходы которых соединены с боковыми входами соседних ОС 6 ПрФ Y
4. С выхода ОС 6 ПрФ X 3, расположенного на одной оси с фоконом 1, оптический сигнал
поступает на ОВО, выход которого соединен с центральным входом соосного ОС 6 ПрФ Y
4, с выхода которого обработанный сигнал поступает на чейку 7 матрицы ПЗС 8.
Пространственна обработка в ответвител х и сумматорах производитс согласно
Страница: 4
DE
RU 2 336 662 C1
5
10
15
20
схеме, представленной на фиг.2. В схеме используютс электрически управл емые ОВО 5
на двух св занных волноводах. Такие ответвители используют вление электрооптического
эффекта Поккельса и содержат два волновода 9, 10 с расположенными р дом электродами
11, 12 и 13. Электроды 12, расположенные между волноводами 9 и 10, подключены к шине
«корпус», электрод 11, расположенный р дом с волноводом 9, подключен к шине «+U» и
электрод 13, расположенный р дом с волноводом 10, подключен к шине «-U», как показано
на фиг.2. Такое подключение приводит к тому, что знаки приращени показателей
преломлени волноводов 9 и 10 станов тс противоположными, что необходимо дл пространственной обработки.
Световые потоки Фк(х) на входах и Ф'к(х) на выходе ОВО св заны между собой с
помощью преобразовани / Волоконна оптика. Труды института общей физики. Т.23. - М.:
Наука, 1990, - с.108-114/:
где аk=cos 2(? R?L) - коэффициент прохождени ;
? M=0,5?(?1+?2) - средн посто нна распространени ;
? R=0,5?(?1-? 2) - относительна посто нна распространени мод участка св зи L;
? 1, ? 2 - посто нные распространени первого и второго волноводов соответственно;
? - коэффициент потери мощности при прохождении ОВО.
На выходе ОС 6 световой поток описываетс следующим выражением:
Дл определени пространственной АЧХ производитс замена
где ?х -
25
пространственна частота. С учетом замены решение выражени приводит к тому, что
указанное на фиг.2 соединение ОВО 5 и ОС 6 осуществл ет взвешенное суммирование
световых потоков Фк от элементов изображени , расположенных с интервалом ?х по оси
х, а передаточна функци описываетс выражением:
30
Полученное выражение соответствует передаточной функции нерекурсивного
цифрового фильтра (НЦФ) второго пор дка.
Посто нные распространени ? 1, ? 3 имеет линейную зависимость от приложенного
напр жени U /Волноводна оптоэлектроника. Под ред. Тамира. - М.: Мир, 1991, - 573 с./:
35
40
45
где ?0 - длина волны, на которой производитс обработка изображени ;
n0 - показатель преломлени невозбужденного волновода;
r33 - электрооптический коэффициент (знак ± означает прикладывание управл ющего
напр жени различной пол рности к боковым электродам).
Как видно из выражений (1), (2), (3) и (4), изменение управл ющего напр жени приводит к изменению коэффициентов ак и, следовательно, к изменению формы АЧХ. Так
как на боковые ОВО 5 подаетс одинаковое управл ющее напр жение, то коэффициент a2
и а0 будут равны, что обеспечит линейность ФЧХ НЦФ.
Поскольку световой поток с ОС 6 ПрФ X 3 (см. фиг.1) поступает на соответствующий
вход ПрФ Y 4, где производитс аналогична обработка по координате Y с
коэффициентами аm, то в итоге последовательное соединение двух фильтров дает общую
передаточную функцию:
50
На фиг.3 изображена схема устройства управлени , состо ща из блока питани 14 и
четырех пар цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 15 на базе интегральных
Страница: 5
RU 2 336 662 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
микросхем К427ПА1. Блок питани вырабатывает бипол рное опорное напр жение, а ЦАП
в соответствии с восьмиразр дным двоичным кодом вида АЧХ, поступающим от оператора,
производ т преобразование опорного напр жени в управл ющее. Причем перва пара
ЦАП формирует положительное и отрицательное напр жение, поступающее на боковые
ответвители ПрФ X, треть пара формирует положительное и отрицательное напр жение,
поступающее на боковые ответвители ПрФ Y, а втора и четверта формирует
положительное и отрицательное напр жение, поступающее на центральные ответвители
ПрФ X и Y.
Таким образом, устройство формировани и обработки изображений с введением
независимых электрически управл емых ОВО 5 и ОС 6 позвол ет формировать
неискаженные изображени и дополнительно производить его пространственную обработку
с необходимой формой АЧХ. Реализаци предложенного способа возможна на
современной элементной базе.
Формула изобретени Устройство формировани и обработки изображени , содержащее пространственные
фильтры по координатам X и Y, отличающеес тем, что оно содержит оптические
волоконные ответвители 2Ч1, оптические сумматоры, входы которых подключены к
выходам оптических волоконных ответвителей, причем входы разветвителей подключены к
узким торцам фоконов, центральные выходы разветвителей подключены к входам
оптических волоконных ответвителей, выходы которых соединены с центральными
входами соответствующих оптических сумматоров, расположенных на одной оси с
фоконом, боковые выходы по координате X разветвителей подключены через
соответствующие оптические волоконные ответвители к боковым входам соседних
оптических сумматоров по координате X, боковые выходы по координате Y разветвителей
подключены через соответствующие оптические волоконные ответвители к боковым
входам соседних оптических сумматоров по координате Y, входы ответвителей
пространственного фильтра Y подключены к выходу соосных оптических сумматоров
пространственного фильтра X, выходы оптических сумматоров пространственного фильтра
Y оптически св заны с чейками ПЗС, причем на электрические входы каждого ответвител подано двупол рное управл ющее напр жение, вырабатываемое устройством управлени ,
состо щим из блока питани , вырабатывающего опорное бипол рное напр жение, и
четырех пар цифроаналоговых преобразователей, на входы которых поступает двоичный
код вида АЧХ, а с выходов - управл ющее напр жение, причем перва пара
цифроаналоговых преобразователей формирует положительное и отрицательное
напр жение, поступающее на боковые ответвители пространственных фильтров X, треть пара формирует положительное и отрицательное напр жение, поступающее на боковые
ответвители пространственных фильтров Y, а втора и четверта формирует
положительное и отрицательное напр жение, поступающее на центральные ответвители
пространственных фильтров X и Y.
45
50
Страница: 6
CL
RU 2 336 662 C1
Страница: 7
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
237 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа