Шумы в голографической системе

ШУМЫ В ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ [c.69]

Главной проблемой в коррекции восстановленных изображений является подавление шумов. Для изображений, восстановленных с голограмм, характерен особый и мало изученный вид шума — шум когерентности или спекл-шум, связанный с диффузными свойствами реальных объектов и искажениями голограмм в голографических системах [172]. Некоторые результаты изучения статистических характеристик этого шума при различных искажениях голограмм, полученные путем цифрового моделирования, приведены в гл. 10. Эти результаты, а также аналитическое изучение спекл-шума [147] показывают, что спекл-шум является гораздо более сложным объектом как по своим статистическим характеристикам, так и по взаимодействию с сигналом, чем привычный аддитивный флуктуационный независимый от сигнала шум, который обычно рассматривается в работах по обработке изображений [55, 86, 89]. Поэтому вопрос об оптимальной фильтрации такого шума в настоящее время остается открытым и для фильтрации используются методы оптимальной линейной фильтрации (подробнее [c.172]

Приходится учитывать несколько таких функций, приводящих к различным видам потерь пространственной информации в голографических системах. Эти потери обусловлены прежде всего дифракционными ограничениями, связанными с конечными размерами (апертурой) голограммы, далее, аберрациями, возникающими при формировании сигнала в плоскости голограммы при записи и в процессе восстановления волнового фронта (т. е. во всех звеньях голографической системы), и, наконец, — отличием реальной ЧКХ записывающего материала от идеальной, т. е. различным пропусканием через второе звено различных частот сигнала. К существенным потерям пространственной информации приводят также шумы и нелинейность регистрирующего материала. [c.84]

СИМОЙ от царапин, трещин и различных дефектов записывающего материала. Характер влияния шумов в линзовой и голографической системах различен. Как правило, записывающий материал (например, фотопленка) шумит больше, чем линза, и, следовательно, в варианте А в этом отношении проявляется преимущество линзовой системы. В варианте Б, напротив, наличие дополнительной линзовой системы и дополнительного носителя информации приводит в общем случае к увеличению шумов в линзовой системе, в голографической же системе имеется дополнительный вид шумов — пятнистость, возникающая при освещении когерентным светом рассеивающей поверхности. В голографической системе приходится учитывать также фазовые шумы, что приводит к повышению в ней роли шумов. К сожалению, еще нет достаточных данных для количественного сравнения по шумам линзовой и голографической систем. [c.121]

Как и во всех системах передачи изображения, в голографической системе шумы являются одним из главных факторов, ограничивающих информационную емкость системы. [c.187]

Коррекция искажений голографической системы направлена на устранение тех искажений в восстановленном изображении, которые вызваны неидеальностью схемы съемки, измерения и восстановления голограммы. Наиболее характерными искажениями являются уже упомянутые выше маскирования изображений и шумы. [c.172]

От значения постоянной составляющей (волны нулевого порядка) зависит интенсивность световых потоков при восстановлении волнового фронта первых порядков дифракции, следовательно, эта величина влияет на величину сигнала в изображении и, в результате, на контраст и отношение сигнал/шум на выходе голографической системы. Второе следствие, которое вытекает из соотношения (3.3.3)—появление более высоких гармоник частот, связанных с фс—фо, и следовательно, дополнительных изображений в высших порядках. Так как в (3.3.3) учитывается только квадратичная нелинейность, то можно ожидать, что в рассмотренном случае появляется изображение только вторых порядков. В действительности нелинейность приводит к появлению изображений и более высоких порядков. [c.97]

Основными трудностями создания систем голографического телевидения, как показано в гл. 5, являются согласование параметров современных вещательных телевизионных систем с параметрами передаваемых голограмм и разработка пространственного оптического модулятора, необходимого для воспроизводящего устройства системы голографического телевидения, работающей в реальном времени. Однако такие свойства голографического метода передачи изображения, как возможность передачи объемных и даже цветных изображений, высокая помехоустойчивость метода к нелинейным искажениям и шумам требуют решения этих задач. [c.274]

Для реальных фотопленок пространственная частота отсечки голографического процесса оказывается ограниченной в соответствии с выражением (15) это приводит к тому, что фурье-спектр восстановленного сфокусированного изображения становится равным произведению фурье-спектра объекта на ЧКХ пленки [1]. Отсюда следует, что с ростом пространственной частоты объекта уменьшается глубина модуляции. В сущности это шумовой эффект, который ограничивает измеряемое число градаций яркости на элемент разрешения, пропускаемое системой. Для того чтобы учесть влияние такого шумового эффекта на голографический процесс, воспользуемся результатами и терминологией теории информации [11, 12]. В первом приближении число разрешаемых уровней серого в пределах данного элемента разрешения можно использовать для определения отношения сигнал/шум голографического процесса [c.162]

Появление радужной голограммы расширило возможности голографической интерферометрии (гл. 2). Однако при этом возникают трудности, присущие методу радужной голографии используются незначительная часть апертуры предметной волны, сложные оптические системы, включающие набор линз и щелей относительно высокий уровень спекл- шума и неравномерности контраста восстановленного изображения по всему полю, обусловленные необходимостью использования узкой щелп. Преимуществом является то, что интерферограмма наблюдается в белом свете, и изображения локализованы вблизи голограммы. [c.127]

Новый тип нелинейны ассоциативной голографической памяти. В последние годы отмечается резкое возрастание интереса к ассоциативной памяти, способной выдавать в неискаженном виде хранящуюся в ней информацию при воздействии неполного либо искаженного считывающего сигнала. Голография чрезвычайно перспективна для создания такого типа систем большой емкости, так как на голограмме можно записать огромный объем информации, а для кодирования и последующей адресации каждой единицы хранения можно использовать свой опорный пучок. Однако при использовании стационарных голограмм велик шум из-за кросс-корреляционных членов, поэтому такие системы не нашли широкого применения. В настоящее время внимание привлекают системы нелинейной ассоциативной памяти с улучшенными характеристиками за счет обратной [c.247]

Кроме потерь, свойственных любым светопнформа-ционным системам, в голографической системе возникают потери информации и искажения, связанные с особенностями преобразований в звеньях такой системы. Сюда относится прежде всего появление спекл-шумов (пятнистости), обусловленное использованием когерентного света лазерных источников. [c.56]

Воздействие шумов на потери информации в голографической системе имеет более сложный характер, чем в обычных фотографических и других светоинформаци-оиных системах [26—29]. Это связано с различием [c.69]

В связи с этим под чувствительностью голографиче ской системы будем понимать величину, обратную минимальной энергии, исходящей от источника и необходимой для создания на выходе системы совокупности сигналов или изображения, содержащих заданный объем информации. Сохранение заданного объема информации зависит от отношения сигнал/шум, приходящегося на одну элементарную информационную ячейку. Поэтому для определения чувствительности голографической системы необходимо задать необходимое отношение сигнал/шум на выходе системы, относящееся к одному элементу изображения с тем, чтобы в зависимости or значений шумов и других параметров системы определить значение выходного сигнала, а по нему с помощью имеющихся характеристик системы оценить значения [c.106]

Современные голографические системы передачи изображения используют телевизионную или фототелеграфную системы связи, что требует пересъемки изображения переданной голограммы либо с экрана кинескопа, либо с фототелеграфного бланка. В этом случае необходимо учитывать, кроме апертурной характеристики системы передачи, апертурную характеристику пересъемочной оптики, разрешающую способность фотопленки и ее шумы. Одиако не приводит к принципиальным измеиеииям выражения (5.3.7). [c.183]

В обычных системах формирования изображения, использующих стеклянные линзы, главное значение ил1еют аберрации. При этом во многих случаях отношение сигнал/шум (ОСШ) оказывается очень большим, поэтому с ним обычно не связано никакой проблемы. Однако для голографических систем картина совсем противоположная. Выше мы упоминали, что голографическое изображение, свободное от аберраций, получить довольно просто. Однако для голографических изображений характерны большие шумы, что связано с наличием различных дефектов в регистрирующих материалах. Поэтому во многих голографических применениях ОСШ играет значительную роль. [c.75]

Моделирование позволило отметить некоторые особенности аналогового вычисления суммарного изображения Это, прежде всего, отсутствие регистрации проекций, которое позволяет избежать погрешностей их съема и ввода в ЭВМ, т. е в этом случае восстанов тение искомого распределения осуществляется в отсутствие шумов При моделировании указанная особенность томографической Интерферометрии учитывалась Однако при реализации некоторых математических операций в оптических системах с преобразованием волнового фронта возможно их неточное выполнение из-за аберраций оптических элементов и погрешности юстировки. В томографическом интерферометре искажения, обусловленные аберрациями, устранялись голографической регистрацией волнового фронта. Возможная ошибка ( 30 ) из-за неточности согласования углов зондирования и поворота волнового фронта была равна погрешности из-за дискретизации проекций при цифровом вычислении суммарного изображения на сетке 51X51 отсчетов [c.138]

Аналоговое оптическое вычислительное устройство выполняет требуемую математическую операцию над сформированным когерентным оптическим сигналом. Обычно оно содержит одну или несколько оптически связанных между собой линз (объективов) и оптические фильтры в виде амплитудных или фазовых масок либо голограмм, установленных в определенных плоскостях оптической системы. С помощью масок и голограмм требуемым образом осуществляют пространственную модуляцию обрабатываемого когерентного оптического сигнала или его спектра. Методы когерентной оптики и голографии позволяют относительно просто выполнять целый ряд математических операций и интегральных преобразований над двумерными комплекснозначными функциями (изображениями). Это прежде всего операции двумерного преобразования Фурье, взаимной корреляции и свертки, а также операции умножения и деления, сложения и вычитания, интегрирования и дифференцирования, преобразования Гильберта, Френеля и др. Легко реализуются также различные алгоритмы пространственной фильтрации изображений, в том числе согласованной, инверсной и оптимальной по среднеквадратичному критерию и критерию максимума отношения сигйал/шум. Следует отметить, что часто одну и ту же операцию можно реализовать с помощью разных оптических схем и различными способами. Запоминающее устройство (оптическое или голографическое) служит Для хранения набора эталонных масок или голограмм, [c.201]

Каналы К2 и Кь служат для обработки локационного сигнала при небольшом отношении сигнал/шум и при малом радиусе корреляции фазовых флуктуаций в плоскости апертуры, обусловленных турбулентностью атмосферы. Канал К2 используется при локации целей с зеркальными поверхностями, а канал Кь для целей с шероховатыми поверхностями. Каждый из каналов К2 Кь в свою очередь, содержит два различных канала обработки принимаемого сигнала. В К2 входят канал с традиционной голографической обработкой и канал с формированием безопорной голограммы. В голо-графическом канале осуществляется обработка, подобная той, которая имеет место в канале К. Однако в данном случае интенсивность после голографической обработки не сразу используется для вычисления углового функционала. Вначале она регистрируется в фокальной плоскости собирающей линзы, а затем просвечивается через маску с коэффициентом прозрачности, сформированным в соответствии с параметрами состояния атмосферы, получаемыми из системы оперативного зондирования. В интенсивностном канале осуществляется регистрация безопорной голограммы и ее сверка с эталонными голограммами. Результаты обработки сигнала в обоих каналах позволяют вычислить соответствующий условный функционал. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...