Алгоритмы обработки информации в оптико-электронных пассивных системах

• Автор: Суворов, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

Содержание
Введение
Г лава 1. Анализ первичных и вторичных признаков объектов в инфракрасном диапазоне
1.1. Первичные признаки
1.2. Вторичные признаки
1.3. Влияние атмосферных факторов
Выводы по главе
Глава 2. Обнаружение слабоконтрастных объектов
2.1. Сигналы на входе решающего блока
2.2. Временная селекция объектов
2.3. Обнаружение слабо контрастных объектов в условиях параметрической априорной неопределенности
2.4. Условия применения алгоритма обнаружения
2.5. Моделирование рекуррентного алгоритма обработки экспериментальной выборки
2.6. Рекуррентный алгоритм обработки случайной выборки сигнала
для обнаружения слабоконтрастных целей
Выводы по главе
Глава 3. Пространственно-временная селекция объектов в оптикоэлектронных системах с одноэлементными приёмниками излучения
3.1 Охранно-контрольная система
3.1.1. Первый вариант организации рубежа
3.1.2. Второй вариант организации рубежа
Выводы по главе
Глава 4. Абсорбционный метод определения концентрации паров и газов в атмосфере
4.1. Дифференциальный метод получения информативного сигнала
4.2. Структурная схема газоанализатора
4.3. Случайные погрешности измерений

4.4. Систематические погрешности измерений
4.5. Алгоритм обработки сигналов
Выводы по главе
Выводы и заключение
Литература
Приложения:
1. Справка по испытаниям макетного образца датчика присутствия
НДМГ (ИК спектрометра) НИИСМ МГТУ
2. Акты использования результатов диссертационной работы
3. Макетные образцы оптико-электронных систем
Введение
1. Актуальность темы. Оптико-электронные системы инфракрасного (ИК) диапазона широко используются для охраны объектов, помещений и рубежей, технического контроля, анализа среды, в космическом зондировании, медицине, системах наведения и обнаружения целей. В общем случае такие системы состоят из четырех основных частей: оптической системы, приемника излучения с усилителем, устройства обработки информации, устройства исполнения или выдачи информации. Степень сложности каждой из частей может быть существенно различной и зависит от масштаба решаемой задачи.
В системах охраны и технического контроля применяются как простейшие датчики теплового излучения, так и сложные тепловизионные системы, составные части которых имеют повышенную конструктивную сложность и алгоритмы обработки информации. Весьма широк перечень ИК устройств, применяемых в медицине, военных разработках, космических исследованиях. В этих системах ИК излучение является носителем информации о собственном излучении объектов исследования, обусловленном его температурой и свойствами, и отраженном излучении естественного и искусственного происхождения. При анализе среды используется свойство избирательного поглощения проходящего через неё излучения.
Оптические системы формируют поле зрения, могут осуществлять фильтрацию и модуляцию излучения и, в конечном итоге, фокусируют поток излучения на приемнике. Приемник излучения преобразует ИК излучение в электрический сигнал, может быть одно- или многоэлементным. Устройства обработки информации реализуют обусловленные решаемой задачей алгоритмы, могут иметь разнообразный элементный состав, в случае наличия бортовой и наземной частей могут содержать линию связи. Результат обработки в зависимости от решаемой задачи может выдаваться в виде команды, непрерывных сигналов, цифровых кодов, изображений.
Совершенствование оптико-электронных систем РЖ диапазона является актуальной задачей и происходит путем повышения эффективности всех четы-
Необходимо заметить, что с точки зрения собственного излучения в ИК диапазоне спектра (куда относится используемый диапазон 7-14 мкм) интерес представляют характерные области объекта, указанные выше, а не весь объект.
Входные реализации в двухканальном радиометре Из анализа рисунка 1.9 следует, что в диапазоне 7-14 мкм фоновый разброс очень незначителен, а выброс, соответствующий попаданию в поле зрение объекта (выхлоп ОТ), весьма заметен. Такая картина характерна для холодных зимних фонов. В ближнем ИК диапазоне разброс сигнала гораздо более заметен. Отметим одну характерную деталь: контраст объекта в ближнем И К диапазоне для зимнего фона отрицателен.
Для сравнения приведен рисунок 1.10. Такая картина получена в условиях Средней Азии. В диапазоне 7-14 мкм фоновый разброс здесь гораздо значительней, а контраст объекта менее очевиден. В диапазоне 0,9 мкм картина существенно не меняется, в том числе и отрицательный контраст объекта.