Пространственная фильтрация

Таким образом, задачу определения различных видов дефектов можно свести к определению соответствующих изменений плотности распределения пучка рассеянного излучения путем так называемой пространственной фильтрации. Рассеянное излучение пропускается через фильтр с различной по сечению пропускающей способностью. Он задерживает или ослабляет большую часть лучистого потока, отраженного от нормальной поверхности, а лучи, отраженные от поверхности дефектов, пропускает на приемник излучения. Фильтр может также использоваться для определения вида дефектов, так как позволяет подавлять лучи, отраженные от дефектов, дающих одну плотность распределения рассеянного излучения, и усиливать лучи, идущие от дефектов, дающих другую плотность распределения. Можно также подавлять лучи от дефектов, поглощающих излучение, и усиливать лучи от дефектов, рассеивающих излучение, или наоборот. [c.90]

В случае применения КОП анализируется спектр-Фурье исследуемых структур, получаемый с помощью оптических процессоров, описанных выше. Перспективно применение гибридных методов контроля, при которых предварительная обработка изображений (выделение объектов с заданными признаками, проведение операций типа свертки, пространственной фильтрации и т п.) производится быстродействующими КОП, а процедуры последующей классификации структур осуществляются ЭВМ (подсчет коэффициента формы, вычисление числа одинаковых элементов в поле зрения, корреляционный анализ, вычисление статистических характеристик и т. д.). [c.114]

В пространстве частот эта проблема сводится к оценке структуры двумерного энергетического спектра квантовых шумов томограммы, ее сопоставлению с двумерным спектром структур, подлежащих обнаружению и анализу возможности оптимальной пространственной фильтрации. [c.414]

Аналогично решается задача пространственной фильтрации— нахождение комплексной амплитуды волны в выходной плоскости по заданному полю во входной шюс-кости [c.386]

Это был самый простой пример когерентной пространственной фильтрации, который теперь необходимо рассмотреть в более общем плане, поскольку имеются другие типы и методы фильтрации в частотной области, диапазон применимости которой чрезвычайно широк. [c.109]

Одним из вариантов пространственной фильтрации изображения в дифракционной плоскости и примере (рис. 5.10), приведенном в начале этого раздела, является амплитудная фильтрация (в частности, заграждающий фильтр, именуемый так оттого, что он либо полностью пропускает, либо блокирует любую данную частоту). [c.109]

Л. Синтезированные фильтры для когерентной оптической пространственной фильтрации [c.141]

Оптическая обработка данных методами пространственной фильтрации встречается при решении задачи распознавания данных [166] согласованной фильтрации [166, 178] коррекции искажений изображений [135,201—207], в частности получения сверх- [c.141]

На рис. 7.1 изображена классическая схема когерентной оптической пространственной фильтрации. Входной сигнал представляет собой транспарант Т с переменным амплитудным пропусканием, расположенный в передней фокальной плоскости линзы JIi- [c.142]

В первых экспериментах по оптической пространственной фильтрации использовались комбинированные фильтры, состоящие из двух отдельных фильтров чисто амплитудного и чисто фазового [173, 204]. Методы цифровой голографии позволяют синтезировать оптические пространственные фильтры с комплексной функцией пропускания, записанные на одном физическом носителе. [c.142]

Для коррекции искаженного изображения путем пространственной фильтрации необходимо построить пространственный фильтр с такой частотной характеристикой Т (g, т]), чтобы скорректированный сигнал со спектром Г (I, т]) 5 (I, Г)) удовлетворял заданному критерию точности восстановления. [c.144]

Синтезированные фильтры могут применяться не только в когерентно-оптических системах пространственной фильтрации, но и в некогерентных системах [189—191, 196]. Однако, несмотря на отдельные преимущества методов некогерентной фильтрации, возможности выбора формы импульсного отклика фильтра в этом случае весьма ограниченны. [c.154]

В принципе коррекцию искажений системы целесообразно выполнять обработкой самой голограммы до ее восстановления. Примеры такой коррекции маскирования и подавления шумов описаны в предыдущем параграфе. Однако в тех случаях, когда, как, например, при подавлении шумов, для коррекции необходима априорная информация о свойствах неискаженных сигналов и изображений, приходится прибегать к обработке восстановленного изображения, так как часто эту априорную информацию легче задать по отношению к самим объектам, а не к их голограммам. Кроме того, следует учитывать, что обработка восстановленного изображения иногда может оказаться в вычислительном отношении более простой, чем эквивалентная обработка голограммы. Так, например, коррекция маскирования путем обработки восстановленного изображения по (8.9) при заданной маскирующей функции может быть выполнена намного быстрее, чем пространственная фильтрация голограммы даже при использовании рекурсивных и разделимых цифровых фильтров. [c.172]

Когда допустимо М 2, имеет смысл применять дифракционный вывод. Кроме обычных, может оказаться пригодной и порой выгодной также описанная в 4.2 схема линейного резонатора с пространственной фильтрацией излучения. Следует, однако, иметь в виду, что при промежуточных N неустойчивые резонаторы обеспечивают лишь небольшой выигрыш в расходимости по сравнению с плоскими, причем этот выигрыш быстро сходит на нет по мере повышения степени неоднородности среды. Поэтому если среда существенно неоднородна или угловая расходимость не имеет первостепенного значения, простейшие плоские резонаторы остаются вне конкуренции. [c.209]

Рис. 4.7. Линейный неустойчивый резонатор с пространственной фильтрацией излучения

Техника пространственной фильтрации спектральных компонент может быть использована не только для фильтрации шумового излучения, но и для управления огибающей импульсов в фемтосекундном масштабе времени [28, 29]. Наибольшие возможности здесь открывает совместное воздействие на амплитуду и фазу фурье-компонент импульса. [c.187]

Растровое преобразование состоит в умножении исходного изображения на периодическую функцию (растр) и в регистрации результата перемножения на фоточувствительном материале с пороговой характеристической кривой. Результатом такой обработки является бинарная периодическая картина (растровое клише) с модулированной шириной темных и светлых частей периода. Путем формирования нужного профиля функции пропускания штрихов растра и при последующей пространственной фильтрации изображения растрового клише можно получить требуемую функцию точечной нелинейности, т, е. зависимость выходной интенсивности от входной. [c.282]

Данный метод компенсации фазовых шумов может быть полезен для схем пространственной фильтрации и корреляционной обработки изображений, а также в интерферометрии и адаптивной Оптике. [c.286]

Основными операциями обработки изображений являются операции спектрального и корреляционного анализа и пространственной фильтрации. Реализация этих операций базируется на свойстве линзы осуществлять двумерное фурье преобразование над когерентным оптическим сигналом и возможности синтезировать комплексные фильтры голографическим методом. Поэтому следующий параграф посвящен анализу оптического фурье-преобразования, а вопросы собственно оптической обработки изображений будут рассмотрены в гл. 7. [c.204]

Доказательство возможности выполнения линзой двумерного фурье-преобразования над когерентным оптическим сигналом приведено в ряде работ [7, 8, 17, 134]. Авторы обычно ограничиваются параксиальным приближением и не учитывают ошибок фурье-преобразования. Между тем, оптическое фурье-преобразование, выполняемое идеальной линзой, сопровождается появлением систематических амплитудных, частотных и фазовых погрешностей. Эти ошибки играют существенную роль при выполнении над изображениями операций пространственной фильтрации, корреляционного и спектрального анализа. [c.204]

Одной из наиболее перспективных областей применения синтезированных голограмм является пространственная фильтрация. ЭВМ позволяет оптимизировать процесс голографических пространственных фильтров, а иногда и существенно улучщить результаты, получаемые с их помощью. [c.71]

При этом правильный выбор структуры четного биполярного ядра одномерной свертки h (/ ) позволяет реализовать необходимую двумерную пространственную фильтрацию суммарной рентгенотомограммы и достичь высокой точности реконструкции при использовании простой графической операции обратного проецирования (6), размазывающей модифицированные значения проекций вдоль тех же направлений, в которых они были измерены. [c.402]

Применение ЭВМ существенно расширяет круг задач обработки полй сигналов (пространственная фильтрация, накопление, образование разностей изображений и т. п.). [c.263]

Применение когерентного излучения. Высокая степень монохроматичности и малая расходимость когерентного оптического излучения определяют области его практического использования. Излучение с высокой временной когерентностью может быть использовано для передачи информации на оптических частотах при решении задач, связанных с оптической интерференцией (измерение расстояний, линейных и угловых скоростей, деформаций поверхностей и т. д.) в качестве стандарта частоты. Высокая направленность пространственно-когерентного излучения обусловливает ряд его преимуществ перед некогерентным излучением небольшую величину энергетических потерь, связанных с расходимостью пучка высокое угловое разрешение, поз- воляющее точно направить луч на малый объект и существенно сократить помехи возможность пространственной фильтрации при приеме сигналов. Отсюда следует, что узконапрявленное оптическое излучение может быть эффективно использовано при передаче информации на большие расстояния, при оптической локации удаленных объектов (особенно для выделения объекта среди других целей), при измерении углов и расстояний по принципу, на [c.343]

Спекл-интерференционный метод рассматривается в работе [14] как сопутствующий интерференционно-голографическим методам. Он основан на специфической Интерференции световых волн, рассеянных диффузной поверхностью объекта, обра-Уищей характерную пространственную спекл-структуру. Виброперемещение объ-J Ta приводит к перераспределению спеклов-отдельных ярких зерен структуры, озволяющему получить. ин( ормацию о параметрах вибропроцесса. Основные дан-извлекают из фотографически зарегистрированных усредненных по времени екл-структур с применением соответствующей пространственной фильтрации. Им способом измеряют углы наклона элементов поверхности вблизи оси узловых Максимальные амплитуды оценивают по результатам измерения. [c.131]

Интересные результаты получены в [411 при численном расчете квазистатичес-кой самофокусировки супер гауссовских пучков. Область движения фокуса зависит от вида пространственного распределения и достигает максимального значения при гауссовской форме. Показано также, что самофокусировка пучка в совокупности с пространственной фильтрацией в оптической системе позволяет повысить контраст импульса и управлять формой огибающей последовательности импульсов. [c.88]

Рис. 4.12. Стабилизация параметров сжаты.х импульсов а — соответствие между спектром, временным распределением частоты и интенсивности б — практическая реализация пространственной фильтрации спектральных компонент в двухпроходнол решеточном компрессоре (фильтр расположен в плоскости возвращающего зеркала)

Отмеченные в численных экспериментах особенности самовоздей-ствия частично когерентных импульсов — вытеснение флуктуаций на периферию импульса, т. е. в высокочастотное и низкочастотное крылья спектра, позволяют стабилизировать параметры сжатых импульсов путем пространственной фильтрации их спектральных компонент в решеточном компрессоре. Простейшая фильтрация осуществляется диафрагмированием пучка в плоскости возвращающего зеркала (рис. 4.12). [c.186]

Остановимся подробнее на усилении фемтосекундных импульсов в эксимерах. Основные особенности здесь связаны с широкой полосой усиления и большим сечением индуцированного перехода (ст = 10 см2). Поэтому в экснмерных усилителях велика вероятность возникновения паразитной генерации, что приводит к необходимости использования затравочных импульсов с высоким контрастом и осуществления пространственной фильтрации излучения в промежутках между каскадами. Большая часть запасенной в среде энергии может быть снята коротким импульсом излучения при условии, что затравочный импульс [c.274]

Эффект рассеяния света характеризуется невысоким оптическим контрастом — обычно несколько единиц. Контраст выше при выключении светового клапана путем деполяризация ЭОК, особенно при переключении ее в термически деполяризованное состояние. Повышению контраста способствует увеличение толщины образца, однако это приводит к возрастанию амплитуды переклк>чающих электрических имиульсов и к значительному снижению быстродействия. Более просто использовать, если это допускает конкретное Применение, оптическую схему пространственной фильтрации световых сигналов светоклапанного устройства, обеспечивающую повышение контраста до десятков и сотен единиц. [c.73]

Оптическая корреляция в частотной плоскости. Классическая архитектура оптического коррелятора представляет собой оптическую систему с корреляцией в частотной плоскости. Топология такой сисгемь совпадает со схемой пространственной фильтрации (см. рис. 5,2), где в плоскости Рг сформпровапа функция пропускания Н (и, и), а не Н(и, о). Знак обозначает комплексное сопряжение. В этом случае выходная плоскость Р содержит преобразование Фурье от Произведения фурье-образов GH входного изображения и импульсного отклика фильтра. Это и есть функция корреляции дфН двух оптических сигналов. [c.267]

Простейшая операция, реализуемая с помощью данного прибора— это селекции уровней интенсивности в изображениях. Она выполняется в схеме пространственной фильтрации с ПВМС типа управляемой светом дифракционной решетки на входе и с щелевой диафрагмой в частотной плоскости. Положение щелевой диафрагмы определяет значение выделяемой интенсивности, а ширина диафрагм задает селективность схемы. [c.283]

Процессоры, представляющие собой схему пространственной фильтрации с двумерным электрически управляемым ПВМС на входе и оптически управляемым ПВМС в частогнон плоскости, могут быть использованы для формирования поля луча приемной антенной решетки [255], или многоканального гетеродина фазированной антенной решетки [256] Кроме того, в таких систсмах становится возможным подавление помех путем формирования нулей диаграммы направленности антенны по направлениям, пораженным помехами. [c.294]

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]

Олег — оптический квантовый генератор РЯ — расширитель пучка ЭЛПВМС— электронно-лучевой пространственный временной модулятор света ТПМ — термопластическая мишень ОСПФИ — оптическая система пространственной фильтрации изображений ЛГ С—передающая телевизионная камера BV— видеоусилитель ВС — видеосигнал БП — блок пнтання ЭЛПВМС ГР — генератор развертки ОС — отклоняющая система ССИ — строчные синхроимпульсы КСИ — кадровые синхроимпульсы. [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...