- •Содержание
- •4 Исследовательский раздел 50
- •4.1Разработка методик сборки и юстировки проектируемого прибора 50
- •1 Обзор работ по решаемой проблеме и постановка задачи
- •2 Конструкторский раздел
- •2.1 Выбор и обоснование структурной и оптической схем
- •2.1.1 Обоснование оптической схемы прибора
- •2.1.2 Элементная база прибора
- •2.1.3 Лазер
- •2.1.4 Блок ввода изображений
- •2.1.5 Регистрирующая среда
- •2.1.6 Приемник излучения
- •2.1.7 Зеркала и светоделители
- •2.2 Габаритный расчет
- •2.2.1 Расчет афокальных систем
- •2.2.2 Расчет Фурье-обьектива
- •2.3 Энергетический расчет
- •3 Специальный раздел
- •3.1 Статистическая теория распознавания образов
- •3.2 Синтез голографических фильтров
- •4 Исследовательский раздел
- •4.1 Разработка методик сборки и юстировки проектируемого прибора
- •4.1.1 Юстировка узла излучателя
- •4.1.2 Юстировка узлов светоделителей, зеркала и телескопической системы
- •4.1.3 Установка системы ввода изображений и юстировка узла зеркала. Последовательность юстировки.
- •4.1.4 Юстировка узла Фурье-объектива и установка узла голографи-ческого фильтра (рисунок 4.3)
- •4.1.5 Юстировка системы зеркала канала формирования опорного пучка (рисунок 4.4)
- •4.1.6 Визуальное наблюдение корреляционного пика
- •4.1.7 Юстировка узла приемников излучения
4.1.6 Визуальное наблюдение корреляционного пика
На монтажную плиту (рисунок 4.4) устанавливают узел зеркала (поз.2). В плоскость светочувствительной площадки одного из приемников излучения помешают технологическое зеркало под углом 45° к оптической оси прибора так, чтобы лазерный луч отклонялся перпендикулярно вверх. Перед узлом голографического фильтра устанавливается затвор.
В режиме записи затвор перекрывает лазерный пучок, идущий на приемники излучения. Включают лазер. На экране электронно-лучевой трубки электронной схемой формируется изображение испытательной таблицы. Это изображение проецируется на плоскость жидкого кристалла оптически управляемого транспаранта, модулирующего предметный пучок. Фурье-объектив (поз.8) формирует в своей задней фокальной плоскости пространственно-частотный спектр промодулированного транспарантом предметного пучка. Предметный и опорный пучки интерферируют в плоскости регистрации голограмм. Таким образом на структуре голографического фильтра записывается эталонная голограмма.
В режиме считывания затвор перекрывает опорный пучок. На оптически управляемый транспарант снова проецируется изображение испытательной таблицы с экрана ЭЛТ. В плоскости регистрации голограмм формируется картина сравнения. Так как пространственно-частотные спектры сравниваемых изображении совпадают (в обоих режимах использовалась одна испытательная таблица), с голограммы восстанавливается опорный пучок. На экране ПНВ должен быть зарегистрирован корреляционный отклик в виде яркого пятна. Вращением зеркала и путем использования прокладочных колец добиваются попадания корреляционного пятна в центр экрана ПНВ.
А - пятно, сформированное опорным пучком;
Б - пятно, сформированное предметным пучком.
Рисунок 4.4 - Схема юстировки системы зеркал канала
формирования опорного пучка
4.1.7 Юстировка узла приемников излучения
На монтажную плиту (рисунок 4.5) устанавливают узел приемников излучения. Юстировка производится в режиме считывания. Смещают приемники так, чтобы на выходе из электронной системы получить максимальный сигнал.
Рисунок 4.5 - Схема юстировки зеркала и приемника излучения
Заключение
Разработанный прибор принадлежит к классу приборов для автоматизированной обработки двумерных массивов информации методами когерентной оптики и служит для сравнения и распознавания сложных графических образов вводимых с носителей информации. Спроектированный прибор может найти свое применение в системах технического зрения роботов для контроля движущихся по конвейеру деталей сложной формы. Данный прибор обеспечивает выполнение требований технического задания по разработке установки для оперативной записи Фурье-голограмм и обработки изображений.
При работе над дипломным проектом были выполнены габаритный расчет афокальных систем и Фурье объектива, точностной и энергетический расчеты.
В результате габаритного расчета выбраны параметры афокальных систем и Фурье объектива передающей и приемной систем прибора, системы зеркал.
В энергетическом расчете обосновано определение значения освещенности рабочей площадки фотохромной органической среды и выбор источника излучения.
Разработанная конструкция прибора обеспечивает малые габариты с целью применения его в цеховых и лабораторных условиях; простоту в обращении; безопасность работы.
Метод юстировки прибора, предложенный в проекте, прост, не требует сложного технологического оборудования, обеспечивает правильную сборку и точность, подтвержденную расчетом.
Список использованных источников
1Жидкокристаллический дисплей. Википедия. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/LCD (дата обращения 21.09.2012).
2 Микроминиатюрный ЖК-дисплей с активно-матричным управлением для проекционных устройств. От чет о НИР. Мн., 2001.
3 Смирнов А.Г., Беляев С.В. – Оптико-механическая промышленность. 1990. № 5. С. 38–41.
4 П.А. Белов, В.Г. Беспалов, В.Н. Васильев, С.А. Козлов, А.В. Павлов, К.Р. Симовский, Ю.А. Шполянский, «Оптические процессоры: достижения и новые идеи», Сб. «Проблемы когерентной и нелинейной оптики» под ред. И.П. Гурова и С.А. Козлова, СПбГУ ИТМО, 2006.
ПУЭ-7 Правил устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор
2013г.
6 СН 5804-91 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров. М.: Минздрав РФ 1991г.
7 В.Н. Васильев, А.В. Павлов, «Оптические технологии искусственного интеллекта», СПб, ИТМО, 2005г.
8 М.М. Мирошников – Теоретические основы оптико-электронных приборов – «Машиностроение» 1983 г.
9 Н.П. Заказнов, С.И. Кирюшин, В.И. Кузичев – Теория оптических систем – Машиностроение 1983 г.
10 Г.М. Мосягин, В.Б. Немнитов, Е.Н. Лебедев – Теория оптико-электронных систем – Машиностроение 1990 г.
11 В.В. Некрасов, А.А. Зборовский, Б.Б. Иванов, Е.В. Цукерман, Ф.Д. Шляк – Когерентно-оптический коррелятор реального времени для систем технического зрения Optical Engeneering /1992/v31/№4.
12 Г.И. Василенко, Л.М.Цибулькин – Голографическое распознавание: устройства – «Радио и связь» 1985 г.
Приложения (графический материал).
