Оптоэлектронный коррелятор изображения

 

Союз COBOTC«lOR

Соцналнетнчвсннк

Республнн

ОП ИСДНИЕ

ИЗЬВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 943725 (й ) Дополнлтельное к авт. свн«-ву(51)М. Кл. (22)Заявлено 21.11.79 (21) 2862887/18-21

G 06 F 9/00 с нрнсоеанненнем заявкн М (23) П рнорнтет (веудараевювй «вв«тат

ИВР

«в двазн взевуетеквй

«впяВП«в (53) УДК681.782. .473(088.8) Опублнковано 15.07.82. Бкмяетень М 26

Дата опублнковвння опнсання 17. 07 .82 (72) Авторь1 нзобретення

В.И. Рубинов и В.6. Ибрагимов

L и -, Физико-технический институт им. С.В. Старод цева. и Особое конструкторское бюро при физико-те ничейном институте им. С.В. Стародубцева (Tl } Заявнтеян (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КОРРЕЛЯТОР ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике оптоэлектронной обработки информации, а более конкретно к устройствам оптоэлектронных корреляторов и системам обработки аналоговой информации в реальном масштабе времени, и может быть использовано для распознавания образов, слежения за объектами, фильтрации сигналов, задаваемых в -форме оптического изображения и т.д.

Известен оптический коррелятор, в котором обрабатываемый сигнал, также как и весовая функция, записывается .на фотопленке в виде модуляции оптической плотности 11) .

Так как для регистрации сигнала на фотопленке требуется значительное время, то такой коррелятор не может работать в реальном масштабе времени.

Известен также оптоэлектронный 20 коррелятор изображения, содержащий расположенные на одной oflTH÷åñêîé оси проекционный блок и множительно-запоминающий блок, выполненный в виде

2 нанесенной на подложку слоистой структуры, состоящей из первого прозрачного электрода фоторезистивного слоя и второго электрода, причем электро" ды соединены с источником напряжения питания. При этом фоторезистивный слой обладает большим временем релаксации фотопроводимости, что позволяет осуществлять оперативную запись и за- . поминание одного из изображений сиг" нала. Ввод сигналов осуществляется проекционными блоками, осуществляющими перемещение второго изображения по повеРхности втоРого (безынерцион-. ного) фоторезистивного слоя 2) .

При перемещении второго изображе" ния выходной ток множительно-запоминающего блока соответствует текущему изменению корреляционного интеграла между обрабатываемыми изображениями.

Недостатком такого. устройства является малое время запоминания одного из изображений, определяемое временем релаксации фотопроводимости (не

3 94372

Зо

35 более нескольких десятых долей секунды), и соответственно непрерывное изменение уровня записанного сигнала в результате релаксационных процессов фотопроводимости с естественным затуханием. Это ухудшает точность работы устройства и существенно ограничивает его функциональные возможности, так как для решения многих задач необходимо иметь возможность импульсного введения одного из изображений и его запоминание на длительное время без изменения уровня записанного сигнала, а также его стирание в нужные моменты времени.

Цель изобретения - увеличение точности и расширение области применения коррелятора.

Указанная цель достигается тем, что, в оптоэлектронном корреляторе изображения, содержащем расположен- ные на одной оптической оси проекционный блок и множительно запоминающий блок, выполненный в виде нанесенной на подложку слоистой структуры, состоящей из первого прозрачного электрода, фоторезистивного слоя и второго электрода, причем электро" ды соединены с источником напряжения питания, в множительно-запоминающий блок между фоторезистивным слоем и вторым электродом введен полупроводниковый слой, обладающий бистабильной вольт-амперной характеристикой, т.е. переключающийся из высокоомного состояния в низкоомное при приложении к нему электрического поля выше некоторого порогового значения.

5 4 I

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (отсутствие сигналов) напряжение, приложенное к структуре, делится между слоем фоторезистора и S-слоем, таким образом, что S-слой находится в высокоомном состоянии. При проектировании на фоторезистивный слой опорного изображения в освещенных местах произойдет перераспределение напряжения U между фоторезистивным слоем и S-слоем таким образом, что последний в этих местах перейдет в низкоомное состояние, т.е. происходит запись опорного изображения в двухуровневой (бинарной) форме. Уровень квантования может регулироваться величиной напряжения в режиме записи U<.

После записи одного из сигналов на S"ñëîå в виде распределения низкоомных областей, прикладываемое к структуре напряжение несколько снижают до величины U (чтобы не происходило повторных записей) и на фоторезистивный слой проектируется второй сигнал. При этом интегральный ток через структуру пропорционален корреляционной функции изображений сигналов, записанного на S-слое и проектируемого на фоторезистивный слой.

Стирание записанного иэображения осуществляется подачей коротких импульсов напряжения Ug определенной полярности и длительности; параметры стирающих импульсов определяются материалом и составом S-слоя. В результате стирания все низкоомные области S-слоя становятся вновь высокоомными.

На чертеже приведена схема пред" лагаемого устройства.

Множительно-запоминающий блок состоит из фоторезистивного слоя 1 и полупроводникового слоя с бистабильной вольт-амперной характеристикой (S -слоя) 2, помещенных между двумя пленочными электродами 3 и 4, причем один из них электрод 4 прозрачен для светового потока; эти слои нанесены на подложку 5. Иежду электродами 3 .и 4 приложено напряжение записи Ц .

Проекционный блок 6 в режиме записи фокусирует опорное изображение на поверхность фоторезистивного слоя.

После записи питающее напряжение снижается до величины рабочего напряжения 0, а проекционный блок фокусирует на поверхность слоя 1 второе (движущееся) изображение, Один из возможных вариантов реализации предлагаемого устройства состоит в следующем. На стеклянную подложку наносят прозрачный электрод из

Ьп02 толщиной 100 А, на который путем термического испарения в квазизамкнутом объеме и последующего очувствления наносится фоточувствительный слой CdS толщиной "1О мкм. Поверх этого слоя напыляется слой аморфного полупроводника состава

Ge„ Si Те,А5 толщиной 7 мкм, обладающий бистабильной характеристикой с порогом переключения 10- 15 8, затем напыляется второй металлический электрод из Pt толщиной 1-3 мкм, Стирание осуществляется импульсами напряжения обратной .полярности, с длительностью О,1 щз и амплитудой 20 В.

9437 и (е) Составитель В. Белоконь

Редактор А. Долинич Техреду А. Ач Корректор у. Пономаренко

Заказ 5111/5о Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам чзобретений и открытий

1130 5 Москва Ж-3 5 Раушская наб. g. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула и зобретения

Оптоэлектронный коррелятор изображения, содержащий расположенные на одной оптической оси проекционный блок и множительно-запоминающий блок, 5 выполненный в виде нанесенной на подложку слоистой структуры, состоящей из первого прозрачного электрода,. Фоторезистивного слоя и второго электрода, причем электроды соединены с источником напряжения питания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения б

25 d области применения коррелятора, в множительно-запоминающий блок между фо-торезистивным слоем и вторым электродом введен полупроводниковый слой, обладающий бистабильной вольтамперной характеристикой °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 269628, кл. G 06 F. 9/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

N 723934, кл. G 06 F 9/00, 1978 (прототиn).