Главная > Оптика > Введение в когерентную оптику и голографию
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3. Распознавание образов

Распознавательная способность голограмм нашла применение в ряде практических систем. Наиболее известен голографический чтец [17, 18, 53]. Аппарат предназначен для чтении микрофильмов и для ввода текста в вычислительную машину. Голограмма различает 100 букв, записанных на пей под разными углами (по принципу -модуляции Ломана). Распознавание заключается в нахождении максимума корреляции при сравнении спектра неизвестной буквы и набора известных букв.

включающих искомую. Другими словами, голограмма, действуя как согласованный фильтр, пропустит лишь пространственный спектр, приближающийся к спектру, записанному на ней.

Преимуществом метода являются малые размеры узнающего элемента — голограммы, хранящей возможные варианты. Габор подсчитал [43], что на одной голограмме можно записать до 30 букв в 30 вариантах в комбинации с машинным кодом каждой буквы. Это означает, что становится возможным ввод в машину рукописных текстов. На опознание укажет возникший за голограммой максимум сигнала в виде набора ярких точек — машинного кода данной буквы. Аналогичная голограмма позволит [72] автоматически печатать или показывать на видеоэкране данные, выдаваемые вычислительной машиной.

Для того чтобы голограмма буквы не менялась при смещениях буквы, Габор предложил [43] использовать голограммы Фурье, т. е. голограммы, получаемые в фокусе линзы. В другом способе [93] инвариантность к смещению обеспечивается сравнением текста с голограммой Фраунгофера, изготовленной в дальней зоне.

Большой интерес для военных представляет нахождение нужных объектов на аэрофотоснимках. Зная географические координаты объекта, можно затем по аэрофотоснимку составить карту местности. Автоматическое обнаружение хромосом известной формы упростит проведение генетических исследований. Необходимые для этого голографические системы разрабатываются в США рядом фирм [75, 79].

Более общее направление распознавания связано с получением фантомных изображений. Осветив голограмму Фурье фрагментом начального изображения, удалось получить фантомное изображение всего объекта [103]. Например, по женской шляпке было восстановлено изображение всего лица и головы. Это свойство голограмм может найти применение при распознавании и определении местоположения фрагмента предмета, например при поиске страницы по известной строчке, и в других аналогичных случаях. Можно также вести поиск трехмерных объектов по какой-то известной детали (признаку) [29].

Механизм такого поиска был описан в разд. 1. В данном случае нужно только считать, что предмет В является фрагментом предмета Практически изображение, восстановленное путем компенсации протяженности источника, является не чем иным, как фантомным изображением.

Отличие экспериментов, описанных в работе [103], от работ Строука по компенсации протяженности источника состоит в

применении диффузной подсветки транспаранта. Фантомное изображение трехмерного диффузно отражающего объекта исследовалось в работе [29]. Естественно, в отличие от [103] на голограмме регистрировался уже не фурье-образ предмета. Поясним теперь возникновение фантомного изображения. Каждый фрагмент диффузно рассеивал свет по всей голограмме, следовательно, она регистрировала результат интерференции одного фрагмента с остальными частями предмета. Амплитуда и фаза всех волн от предмета определялись относительно соответствующих характеристик волн фрагмента. Поэтому, осветив голограмму одним фрагментом, получали изображение всего предмета в целом — его фантомное изображение.

В работе [103] освещающий предмет можно было двигать относительно голограммы Фурье, и фантомное изображение ходило за ним, сохраняя свою четкость. Здесь же при движении освещающего предмета фантомное изображение исчезало. Причина такого различия ясна: спектр Фурье является одним из тех редких случаев, когда дифракционный спектр не зависит от положения точки на плоскости.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление