Síntesis de filtros compuestos para el reconocimiento de múltiples formas en simultáneo

• Autores: Villarreal, Mirta
• Año de publicación: 2003
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Iemmi, Claudio César
• Materia: PROCESADO OPTICO DE LA INFORMACION; CORRELADORES MULTICANALES; RECONOCIMIENTO DE FORMAS; OPTICAL INFORMATION PROCESSING; MULTICHANNEL CORRELATORS; PATTERN RECOGNITION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En el transcurso de esta tesis se han propuesto y desarrollado distintas técnicas para aumentar, por un lado, la capacidad de almacenamiento de filtros a usar en correladoresópticos y por otro, la cantidad de procesos de reconocimiento que pueden realizarse ensimultáneo. Básicamente las técnicas propuestas pueden dividirse en aquellas orientadas para sintetizar filtros sobre material fotográfico, es decir materiales en donde la funcióna representar viene codificada como variaciones de amplitud; y aquellas desarrolladaspara implementar los filtros sobre moduladores sólo de fase. Se presentan dos métodos para generar filtros múltiples sobre película diapositiva color. En ambos el registro se lleva a cabo mediante el empleo de copiadoras digitales de alta resolución. El primero de ellos utiliza una apropiada combinación de colores del sistema RGB para almacenar diferentes partes de la información en canales independientes. Elfiltro así generado es utilizado en un correlador tipo Vander Lugt en el que se emplea una iluminación multiespectral. De esta manera es posible incrementar la cantidad de información a codificar en un filtro tradicional tantas veces como canales de color independientes se dispongan. El segundo método presentado se basó en la capacidad del material fotográfico para representar distintos niveles de gris. El método propuestopermite registrar directamente la función que representa la interferencia entre el haz objeto y la onda de referencia sin recurrir a los métodos binarios tradicionales para generar CGH, de este modo el filtro se comporta como un verdadero interferograma. Estos nuevos filtros poseen las mismas ventajas que tiene un holograma real por sobreel digital binario, como son la reconstrucción de tan sólo los órdenes 1,0 y —1 y laposibilidad de manejar libremente la orientación y frecuencia de la onda portadora. Así, en los filtros compuestos por varios hologramas es posible seleccionar la posición de la respuesta al impulso brindada por cada uno de ellos sin distorsiones ni pérdidas de la información. La segunda parte de la Tesis está orientada al diseño de filtros compuestos para ser utilizados en correladores en donde tanto la información de la escena de entrada como lacorrespondiente al filtro es representada en pantallas de TV de cristal líquido (LCD). Se estudian las configuraciones de polarización, para la luz incidente y emergente de las LCD, de modo que la utilizada para representar la escena module sólo la amplitud de laonda incidente y la correspondiente al filtro sólo la fase. Dadas estas características losfiltros diseñados contienen información sólo de fase y se obtienen al registrar directamente los valores de fase de los objetos a reconocer en lugar de una codificaciónen amplitud de los mismos. Los mismos presentan la ventaja de no reproducir en su respuesta al impulso la imagen conjugada; por consiguiente al implementarlo en un correlador no se forma la señal de convolución y libera esa zona del plano de salida para procesar más información. Este nuevo diseño nos permite aumentar no sólo la capacidad de almacenamiento de los filtros sino la cantidad de identificaciones simultáneas que pueden llevarse a cabo.
In this Thesis we have proposed and developed several techniques to increase, on onehand, the storage capability of filters to be used in optical correlators, and on the other,the number of processes to be performed simultaneously. Basically, the proposedtechniques can be separated in those orientated to synthesize filters onto photographicmaterials, i.e. materials in which the function to be represented have to be codified asamplitude variations; and those developed to be implemented on phase modulators. We have presented two methods to generate composed filters onto color film slides. Inboth methods we used a high resolution film recorder machine to transfer the filter tothe slides. The first one; employs an adequate combination of the RGB color system tostorage different parts of the information in independent color channels. The generatedfilter is used in a Vander Lugt correlator with multi-spectral illumination. In this way,the amount of information usually codified by a traditional filter can be increased asmany times as independent color channels are available. The second one is based on thecapability of photographic films to represent different gray levels. The proposed methodallows the direct implementation of the function obtained by the interference betweenan object beam and a reference wave without making use of the traditional binarytechniques to generate CGHs, in this way the filter acts like a true interferogram. Thesenew kind of filters offer the same advantages that a real hologram, i.e. only the 1, 0 and -1 orders are reconstructed and it is possible to control, in an arbitrary way, thedirection of the reference wave. Moreover, as gray level filters are obtained, it ispossible to add several holograms without distortions and misinformation. The second part of this Thesis is orientated to the generation of composed filters to beused in optical correlators in which both, the input scene and the filter. are representedonto liquid crystal television displays (LCD’s). We have studied configurations of lightpolarization states that allow to obtain pure amplitude modulation or phase puremodulation by using LCD’s. In our case we chose to display the input scene as anamplitude function and the filter as a phase one . The proposed filters contain onlyphase information and no codification is needed to display them. The impulse responseof these filters reconstruct only the real image; consequently the convolution signal isabsent on the final plane and new places are now available to accommodate morecorrelation channels. This new filter design technique allows us to increase not only thestorage capability of filters but also the amount of information to be processedsimultaneously.
Fil: Villarreal, Mirta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.