Математическое обеспечение и алгоритмы обработки геофизической информации в частично когерентных оптико-электронных вычислительных системах

• Автор: Орлов, Олег Викторович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 216 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВФ - весовая функция
ИКА - источник с кодируемой апертурой
КП - коэффициент пропускания
КУ - коэффициент улучшения
КФ - корреляционная функция
КЧФ - контрастно-частотная функция
овс - оптическая вычислительная система
ОБ - оптический процессор
ОПФ - оптическая передаточная функция
ОС - оптическая система
ОСП - оператор свободного пространства
осш - отношение сигнал/шум
ОЦВК - оптико-цифровой вычислительный комплекс
ОЭВС - оптико-электронная вычислительная система
ПВМС - пространственно-временной модулятор света
ПВФ - приведенная весовая функция
ПЧХ - приведенная частотная характеристика
СКФ - спектральная корреляционная функция
СПФ - система пространственной фильтрации
СФИ - система формирования источника
УКП - усредненный коэффициент пропускания
ФВИ - функция взаимной интенсивности
ФВК - функция взаимной корреляции
ФВСП - функция взаимной спектральной плотности
ФРИ - функция распределения интенсивности
ФСПМ - функция спектральной плотности мощности
ч/к - частично когерентный
ЭПФ - эквивалентная передаточная функция

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние и перспективы развития оптико- электронных вычислительных систем обработки изображений
1.1. Основные особенности и проблемы реализации оптических преобразований в ОЭВС
1.2. Математические основы для описания частично когерентных оптических процессоров
1.2.1 .Передача когерентности через ОП
1.2.2. Источники излучения
2.Анализ частично когерентных оптических процессоров ОЭВС
2.1. Операторное описание частично когерентных ОЭВС
2.1.1. Определение операторов
2.1.2. Свойства операторов
2.1.3. Примеры применения операторного описания
2.2. Анализ системы пространственной фильтрации изображений
2.2.1. Математическое описание СПФ
2.2.2.Частотный анализ частично когерентных СПФ
2.2.3.Эквивалентная передаточная функция СПФ
2.2.4. Системные характеристики частично когерентных СПФ
2.3.Спектральный анализ сигналов в частично когерентных ОВС
3. Сравнительный анализ пространственной фильтрации изображений в частично когерентных ОВС при наличии шумов
3.1 .Операторное описание порядка (т.п) частично когерентных ОВС с шумами
3.2. Исследование помехоустойчивости частично когерентной СПФ при наличии входных шумов
3.2.1. Входной амплитудный шум
3.2.2. Входной фазовый шум
3.3. Исследование фильтрации изображений при наличии шумов пространственного фильтра

4. Управление параметрами частично когерентных ОП. Синтез алгоритмов и
процедур обработки геофизической информации в ОЭВС
4.1 .Структура оптико-цифрового вычислительного комплекса для обработки геолого-геофизической информации
4.2. Управление параметрами частично когерентных оптических процессоров в ОЦВК
4.3.Синтез управляемого источника излучения для оптического процессора ОЦВК
4.3.1 .Структурная схема ИКА
4.3.2. Выделение огибающей ИКА путем дефокусировки изображения источника
4.4. Разработка и исследование процедур гибридной обработки геофизической информации
4.4.1. Алгоритм разделения волновых полей и прослеживания волн на основе перестраиваемой узкополосной фильтрации
4.4.2 Адаптивный алгоритм разделения и прослеживания сейсмических волн
4.4.3.Реализация алгоритмов
4.5. Экспериментальное исследование и применение алгоритмов фильтрации в частично когерентном ОП ОЦВК
4.5.1. Частотная фильтрация
4.5.2. Направленное оконтуривание
4.5.3. Алгоритмы разделения и прослеживания сейсмических волн
Заключение
Литература
Приложение 1. Свойства операторов
Приложение 2. Операторное описание ОВС, содержащих цилиндрическую оптику.
Нецентрированные ОВС
Приложение 3. Дискретность и временная когерентность ИКА
Приложение 4. Исследование алгоритмов разделения и прослеживания
сейсмических волн на реальном материале (Графичеекие иллюстрации)
Приложение 5. Акты внедрения результатов диссертационной работы

я?'”( р,1, РЙГ.й'.-.й"**;») = р"'-"(нг/'(р!+ ,р”Т";у) х
(ріі, р”Г.р/ рГ4’>)я?;'"(р' ’
X я"
(2.1.12)

т-п т+п

(са] £=і
.2тгД"(Ін /— 2,8*у* С £
- множитель, не зависящий от
пространственных координат,
/ ( т т+п І
НГЫ йт+п;у) = е*р./ 2>*У* й'
’ V с<і к={

ТТЩПІ І т+п 1 пм+й.
“ 1Р/ + 1 >"чРі + І -Рг '

В случае стационарного излучения рщп{Ф)
.2жт™ к к
.7 :. 2.£*у/ Р/+і
V ся *=1 У
тп т+п
т+п
Пу*

&І+ 1 &-+(&
я»,и
р”'"М
(сй?)я А=1 Структурная схема преобразования с ядром (2.1.12) изображена на рис. 2.1.3. Видно,
что функцию НуП можно отождествить с
Рис. 2.1.3.
коэффициентом, пропускания некоторого элемента, расположенного в плоскостях і и /+І и имеющего мультипликативный оператор Ц>т'п. В соответствии с (2.1.10) этот оператор, в дальнейшем называемый квадратичным фазовым оператором., можно определить следующим образом:
ч""'"[Цу)]0Д"(й1
ехр }
(2.1.13)
где £(у)-параметр оператора, в общем случае функция операторной переменной V произвольного вида. Любая функция g от операторной переменной V порождает в ядре оператора вектор{(Уі
Далее, сравнивая тождество