Основные принципы работы круглосуточного визира iифровой обработкой видеосигнала
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°ди лобовой поверхности летательного аппарата, единичной силой света в направлении наблюдения и коэффициентом лобового сопротивления летательного аппарата. Коэффициент лобового сопротивления летательного аппарата будет характеризовать отраженную долю от единичной силы света в направлении наблюдения. В этом случае формула (7.1) с учетом формулы (7.2) может быть представлена в виде:
K= [k2* (r1+r1*r2) - 1] / [k2* (r1+r1*r2) + 1] (5.2.3)
где К - контраст объект - фон или контраст летательного аппарата на фоне горизонта атмоiерного купола в направлении наблюдения, отн. ед.; k2 - коэффициент лобового сопротивления летательного аппарата, отн. ед.; r1 - коэффициент отражения летательного аппарата, отн. ед.; r2 - коэффициент отражения подстилающей поверхности отн. ед.
Оценим величины контрастов летательных аппаратов, принимая за исходные данные величины:
) средняя величина коэффициента отражения в диапазоне от 400 до 900 нм:
а) для летательного аппарата типа вертолет, фронтовой бомбардировщик при пятнистой камуфляжной окраске - 0.45,б) для летательного аппарата типа истребитель без камуфляжной окраски - 0.64;
) средняя величина коэффициента отражения подстилающей поверхности в спектральном диапазоне от 400 до 900 нм:
а) летний период - 0.15;
б) зимний период - 0.78;
) коэффициент лобового сопротивления летательного аппарата:
а) вертолет - 0.3;
б) истребитель, фронтовой бомбардировщик - 0.1.
Величины контрастов, расiитанных, по формуле (3) для вышеперечисленных исходных данных приведены в таблице (5.2.1) Отрицательные величины контрастов соответствуют наблюдению темного объекта на светлом фоне.
Таблица 5.2.1 Величины контрастов летательных аппаратов (ЛА) в зависимости от окраски ЛА, в летний и зимний периоды.
Тип летающего аппаратаВеличина контраста в летний периодВеличина контраста в зимний периодВертолет, пятнистая камуфляжная окраска - 0.888 - 0.834 Истребитель, без камуфляжной окраски - 0.980 - 0.905Фронтовой бомбардировщик, пятнистая камуфляжная окраска - 0.961-0.939
6. Раiет ЧКХ и С/Ш
В ходе изготовления прибора возникает необходимость анализа его частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) и отношения сигнал/шум (СШ). На оборудование, которое установлено на предприятие, производить такой аналпряжен с разборкой прибора, что негативно влияло на его качественные характеристики. В процессе работы над прибором был предложен альтернативный способ анализа указанных характеристик, который позволил производить анализ, не извлекая исследуемый образец из готового прибора. Причем способ позволял получить ЧКХ и СШ всей системы, что было не возможно выполнить, используя стандартную аппаратуру.
На рисунке 6.1 показана схема оптического стенда на котором осуществляются измерения по предложенным методикам.
Рис 6.1 Схема оптического стенда.
6.1 Метод раiета ЧКХ
В процессе выполнения дипломной работы мною для раiета ЧКХ была разработана и написана специальная программа, алгоритм которой приведен ниже.
В основе метода лежит преобразование Фурье, которое позволяет получить спектр пространственных частот, из изображения полученного с экрана ЭОП с помощью видео камеры.
На фотокатод проецируется щель шириной не более 5 мкм, при освещенности 5*10-4 люкс, для этого в коллиматоре оптического стенда (рис 6.1) существуют все необходимые приспособления. Далее с помощью пристыкованной к ЭОПу камеры записывается на компьютер последовательность из 25 кадров изображения щели в черно-белом формате BMP.
После этого с помощью разработанной программы файлы BMP преобразуются в матрицы чисел формата А (х, у), где х и у координаты пикселя в кадра, а А (х, у) значение яркости в этом пикселе. Координаты х и у принимают значения:
х от 0 до Nx, где Nx количество столбцов в кадре,
у от 0 до Nу, где Nу количество строк в кадре.
Так как формат BMP при черно-белом варианте кадра имеет 256 градаций яркости, то значение А (х, у) варьируется от 0 до 255.
Матрицы А (х, у) всех кадров преобразуются в матрицу В (х, у), у которой значение яркости каждого пикселя является средним значением яркости пикселей матриц А (х, у) с такими же координатами.
В (х, у) = (А1 (х, у) +тАж+А25 (х, у)) /25; (6.1.1)
Матрица В (х, у) является усреднённым кадром щели.
После получения усреднённого кадра он разбивается на множество одномерных массивов Су (x) по столбцу:
Су (x) = В (х, у) (6.1.2)
По сути одномерные массивы Су (x) представляют собой строки усреднённого кадра. Далее каждая строка преобразуется с помощью преобразования Фурье в реальную и мнимую часть пространственного спектра:
Rеу (Х) = Су (x) *cos (2п*Х*х/Nx) (6.1.3)
Mу (Х) = Су (x) *sin (2п*Х*х/Nx) (6.1.4)
Затем, находя квадратный корень из суммы квадратов реальной и мнимой части, мы получаем спектр пространственных частот Sy (j):
Sy (j) = (6.1.5)
Вычислив спектры всех строк по отдельности, программа складывает их и делит на количество строк, получая тем самым ЧКХ - T (j):
T (j) = (6.1.6)
Далее T (j) нормируется делением на T (1) и получается нормированная по значению частотно контрастная характеристика - N (j):
N (j) = T (j) /T (1) (6.1.7)
Полученный массив N (j) появляется на экране компьютера в виде графика, где значения (j) указывают на период пространственной частоты, а значения N (j) на ее амплитуду. Зная коэффициент увеличения ЭОПа м?/p>