Основные принципы работы круглосуточного визира iифровой обработкой видеосигнала
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
и вычисления дисперсии по линейной норме. С точки зрения ресурсоемкости вычислений второй вариант предпочтительнее:
, где
Рис 5.1.1 Примеры ВЧ и НЧ фильтров.
Оператор предполагает наличие цели - в этом случае аналогично начиная с текущего кадра начинает записываться последовательность из 5.10-ти последних кадров подряд или с прореживанием (каждый 2-й, 3-й или 4-й кадр.), но вначале согласованная фильтрация производится как вдоль оси времени для каждого пикселя, так и в пространственной области:
, где
Если порог обнаружения превышен или часть пикселей из группы отличаются от среднего более, чем на 3Wh - принимается решение о записи кадров подряд, и далее алгоритм сводится к предыдущему - пространственной фильтрацией каждого входящего кадра выделяются границы цели. Далее для каждого мини - кадра получается набор координат, соответствующих геометрии цели. Интерполируя относительно времени по заранее определенному закону средние значения координат (например, квадратичному с малым главным членом), будем вычислять координаты цели в текущем кадре. Следует сразу заметить, что наилучших результатов при обнаружении и сопровождении целей можно достичь, используя эталонные их образы. Фактически, это означает решение части задачи распознавания цели. Главные трудности создают следующие проблемы:
Все наблюдаемые объекты являются 3-х мерными, и могут менять ракурс наблюдения и дистанцию до наблюдателя. Как следствие - велико или количество эталонов, которые следует хранить для каждой цели, или количество вычислений, которые следует выполнить для поиска текущего ракурса наблюдения и подбора расстояния. Внешний вид целей может меняться, например размер факела из двигателя, ложные цели - ловушки, дымовые эффекты и т.д. Количество типов предполагаемых целей может быть велико. По этим причинам следует отложить задачу распознавания. Ресурсов аппаратуры, предполагаемой к использованию в качестве АРМ, не хватит на решение такой задачи. Таким образом, отличительными признаками обнаруживаемых объектов следует iитать:
наличие изображения достаточного контраста;
наличие корреляции между изображениями в последовательных кадрах: траектория движения с определенными ограничениями на скорость изменения координат.
Помехозащищенность. Анализ фоно - целевой обстановки позволяет выделить основные типы помех, преодолеть которые будет очень трудно:
Блики от поверхности (лунная или солнечная "дорожка") при слабом волнении. В этом случае отраженный от поверхности сигнал приведет к заполнению потенциальной ямы пикселей ПЗС на заметной площади кадра, неполному разливу заряда в соседние пиксели, и, как следствие, отсутствие контраста от низко - летящей цели. Для ЭОП в ночное время яркая поверхность моря приведет к аналогичным последствиям - динамического диапазона прибора может не хватить, часть наблюдаемого кадра будет потеряна.
Снижение наклонной дальности видности вследствие плохих погодных условий. Сильный дождь или туман непреодолимы для излучения оптического диапазона, мешает сильное рассеяние.
Попадание Солнца в поле зрения. При времени накопления 4 мкс и обратной апертуре объектива F<10 гарантированно приводит к заливке засвеченных столбцов. Динамического диапазона ПЗС недостаточно для одновременного наблюдения Солнца и объектов. Следующие типы помех могут быть преодолены увеличением вычислительной мощности системы:
Кратковременные блики при развитом волнении. Такие помехи носят относительно кратковременный характер и возникают хаотически по площади кадра. Могут быть устранены увеличением временного интервала одновременно анализируемых кадров ценой роста времени обнаружения цели.
Коррелированные в пространстве блики при волнении "мертвая зыбь". Волна при таком возмущении поверхности воды протяженная, и возмущение носит псевдопериодический характер. Может быть подавлено увеличением времени наблюдения и сложностью фильтрации - требуется выделять объекты, образующие протяженные группы.
5.1 Раiет контрастности летательных аппаратов
Этот раiет был необходим для того, чтобы возможно теоретически определить дальность обнаружения различных летательных аппаратов (ЛА), а также значения контрастности ЛА можно используются в ПМО.
Произведем приближенную оценку величин контрастов, так как они нам неизвестны. Для примера будут расiитаны контрасты военных летательных аппаратов.
Величина контраста выражается формулой
K= (L2-L1) / (L2+L1) (5.2.1)
где К - контраст объект - фон или контраст летательного аппарата на фоне горизонта атмоiерного купола в направлении наблюдения, отн. ед.;
L1 - яркость горизонта атмоiерного купола в направлении наблюдения, Кд/м2, (Вт/м2*ср*мкм);
L2 - яркость объекта или яркость летательного аппарата в направлении наблюдения, Кд/м2, (Вт/м2*ср*мкм).
Величину яркости летательного аппарата можно найти по формуле:
L2= L1* (r1+r1*r2) (5.2.2)
где L1 - яркость горизонта атмоiерного купола в направлении наблюдения, Кд/м2, (Вт/м2*ср*мкм);.
L2 - яркость объекта или яркость летательного аппарата в направлении наблюдения, Кд/м2, (Вт/м2*ср*мкм);
r1 - коэффициент отражения летательного аппарата, отн. ед.;
r2 - коэффициент отражения подстилающей поверхности (земной поверхности), отн. ед.
Воспользуемся единичной площадью, эквивалентной площ?/p>