Оптическая схема для сравнения изображений

 

Использование: в системах обработки оптических изображений и в системах сравнения изображений. Сущность изобретения: между каждым кадровым окном и соответствующим проекционным объективом соосно кадровому окну установлены дополнительный проекционный объектив и пространственно-временной модулятор света с оптической записью и считыванием изображения, оптически сопряженный через соответствующий дополнительный проекционный объектив с кадровым окном, а через соответствующий проекционный объектив с проекционным экраном, источник считывающего оптического излучения снабжен телескопической формирующей системой. Введены три светоделительных кубика, первый из которых содержит отражающий внутренний слой и установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельно оси телескопической формирующей системы, а два других содержат полуотражающий внутренний слой, оптически связаны с первым и установлены симметрично относительно него между соответствующими пространственно-временным модулятором света и проекционным объективом. 7 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим схемам для обработки и сравнения изображений, и может быть использовано в лабораторных и контрольных приборах.

Известна схема сравнения изображений, содержащая раздельные, смещенные относительно друг друга объективы, изображающие на бесконечности два кадра, и общий объектив большого диаметра, через различные участки которого в его фокальной плоскости излучение после первых объективов создает наложенные друг на друга изображения кадров.

Известна оптическая схема, являющаяся наиболее близкой по технической сущности к заявленному решению. Она предназначена для сравнения изображений двух кадров и включает два одинаковых объектива, оси которых симметричны и параллельны оси совмещенных изображений и смещены перпендикулярно осям изображаемых кадров. Эта схема не позволяет получить прямое изображение сравниваемых объектов и сравнивать изображения при условии, если промежуточные изображения на первом участке схемы создаются в активной среде (ПВМС) и затем на втором участке схемы происходит совмещение прямых изображений объекта. Схема также не позволяет обеспечить подсветку промежуточных изображений в ПВМС.

Целью изобретения является создание схемы оптики для сравнения двух изображений, позволяющей создать изображения сравниваемых кадров в активной среде и последующего прямого изображения кадров на экране сравнения, а также обеспечение подсветки изображений в активной среде.

Указанная цель достигается тем, что в оптической схеме для сравнения изображений двух кадров, содержащей два одинаковых объектива, оси которых симметричны и параллельны оси совмещенных изображений и смещены перпендикулярно оси изображаемых кадров, кадры смещены от объективов по их оси, на месте кадров расположены элементы ПВМС, между кадрами и ПВМС внесены соосные с ними два одинаковых проекционных объектива, после торца лазера, ось которого совпадает с осью сравниваемых изображений, введена телескопическая формирующая система и три светоделительных кубика с отражающим слоем внутри первого кубика и с полуотражающим внутри других симметрично расположенных кубиков, причем первый кубик установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси телескопической системы.

На фиг. 1-7 представлен принципиальный вид предлагаемой оптической схемы.

Она содержит два кадра 1,2, изображения которых сравниваются, соосные с ними одинаковые объективы 3,4, элементы с активными средами 5,6, два одинаковых объектива 7,8, оси которых смещены относительно осей изображений кадров в ПВМС и которые создают прямое изображение кадров в плоскости 9, торец лазера 10, формирующую телескопическую оптическую систему 11, вращающийся светоделительный кубик 12 с отражающим внутренним слоем, два симметрично расположенных кубика 13, 14 с полуотражающими внутренними слоями, поляризатор 15.

По данной принципиальной схеме рассчитаны объективы для двух участков схемы, формирующая система с учетом активной среды и светоделительных кубиков.

Получение сравниваемых изображений обеспечивается за счет получения изображения объектов 1,2 объективами 3 и 4 в пространстве ПВМС 5,6, которые запоминают полученное изображение. ПВМС попеременно подсвечивается лазерным пучком после системы 11 за счет поворота кубика 12 и кубиков 13, 14. Созданное в ПВМС изображение объективами 7,8 изображается в свою очередь в плоскости 9, где и происходит их наложение. Возможно помещение в плоскости 9 также диапозитива с эталонным изображением.

Оси объективов 3,4 и 7,8 смещены относительно друг друга (3 и 7 - одна ветвь, 4 и 8 - вторая ветвь), чтобы центры изображений объективов 1 и 2 совместить в общей плоскости 9 изображений, поскольку оси 1,2 и 9 смещены относительно друг друга и ось 9 лежит между осями объектов 1 и 2.

Таким образом, обеспечивается полное наложение изображений двух объектов. Схема объективов 3,4 представлена на фиг.2, график аберрации для кадров размером 60х90 приведен на фиг.3, схема объективов 7, 8 представлена на фиг.4, их графики даны на фиг.5, схема формирующей системы 11 представлена на фиг.6, а график - на фиг.7. Вращение первого кубика вокруг оси, параллельной оси телескопической системы, позволяет осуществить подсветку ПВМС поочередно. Объективы в первой части обладают увеличением 0,27 и обеспечивают удовлетворительное разрешение до 50 л/мм. Объективы второй части обладают увеличением - 3.57 и обеспечивают удовлетворительное разрешение 30 л/мм. Телескопическая система обладает угловым увеличением 0,07 при аберрационной расходимости выходящего излучения ± 4.

Формула изобретения

ОПТИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащая два кадровых окна, два одинаковых проекционных объектива, источники подсветки кадровых окон, источник считывающего оптического излучения и проекционный экран, при этом оси проекционных объективов параллельны друг другу, а также осям кадровых окон и оси совмещенных изображений, расположены симметрично относительно этой оси и смещены относительно осей соответствующих кадровых окон в противоположных направлениях от оси совмещенных изображений, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, между каждым кадровым окном и соответствующим проекционным объективом соосно с соответствующим кадровым окном установлены дополнительный проекционный объектив и пространственно-временной модулятор света с оптической записью и считыванием изображения, оптически сопряженный через соответствующий дополнительный проекционный объектив с кадровым окном, а через соответствующий проекционный объектив с проекционным экраном, источник считывающего оптического излучения снабжен телескопической формирующей системой и введены три светоделительных кубика, первый из которых содержит отражающий внутренний слой и установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси телескопической формирующей системы, а два других содержат полуотражающий внутренний слой, оптически связаны с первым и установлены симметрично относительно него между соответствующими пространственно-временным модулятором света и проекционным объективом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7