Основные принципы работы круглосуточного визира iифровой обработкой видеосигнала
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?жно легко перевести j в штрихи/мм.
Данный метод имеет ряд преимуществ над стандартным способом получения значений ЧКХ:
Возможность за один раз снять ЧКХ всей системы в целом;
Пропадает необходимость разбирать прибор для контроля качества его элементов после сборки;
ЧКХ измеряется по всем частотам в отличие от ранее используемого метода, где измеряется ЧКХ всего в 3х точках;
Время измерений уменьшилось с 10 часов до 1 часа;
Точность метода как минимум в 2 раза выше.
6.2 Метод раiёта отношения сигнал/шум
Как и в предыдущем методе для раiёта СШ предложен и реализован анализ изображения, получаемого с телевизионной камеры. Он позволяет получить отношение СШ сразу всей системы, что значительно ускоряет процесс контроля качества прибора.
На фотокатод ЭОПа подается равномерная освещенность 5*10-4 люкс, далее с помощью пристыкованной к ЭОПу камеры записывается на компьютер последовательность из 25 кадров в черно-белом формате BMP.
После этого программой 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, а 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. Матрица A (х, у) представляет собой сумму следующих элементов:
A (х, у) = S (x,y) + C (x,y) + E (x,y) + V (x,y) (6.2.1)
S (x,y) - полезный сигнал; C (x,y) - темновой шум камеры; E (x,y) - темновой шум ЭОПа. V (x,y) - внутренний шум ЭОПа (неравномерности усиления, оiилляции и т.д.); темновой шум камеры настолько мал по сравнению с темновым шумом ЭОПа, что им можно принебречь.
Матрица В (x,y) не содержит в себе внутреннего шума ЭОПа так как он подавляется за iет усреднения сигнала по 25 кадрам.
В (х, у) = S (x,y) + C (x,y) +E (x,y) (6.2.2)
Получив матрицу усреднённого кадра В (x,y) программа находит среднее значение дисперсии (D) из всех пикселов одиночных кадров относительно усреднённого кадра:
D = ( ( (В (х, у) - Аn (х, у)) 2 / (Nx*Ny))) /25 (6.2.3)
Находя корень из дисперсии получаем значение внутреннего шума ЭОПа.:
v = (6.2.4)
Затем вычисляется среднее значение матрицы В (x,y):
b = (6.2.5)
Далее снимается последовательность из 25 кадров при перекрытом фотокатоде ЭОПа, и записывается в матрицы чисел Аn (х, у). По формуле (6.1.1) вычисляется усреднённый кадр темнового шума K (х, у) и из него находится среднее значение темнового шума k:
k = (6.2.6)
Теперь, когда есть все необходимые данные для вычисления отношения СШ (Z) программа iитает его и выдает на экран компьютера:
Z = (b - k) / (k+v) (6.2.7)
Данный метод имеет ряд преимуществ над стандартным способом получения значений СШ:
Возможность за один раз получить значение СШ всей системы в целом;
Пропадает необходимость разбирать прибор для контроля качества его элементов после сборки;
Время измерений уменьшилось с 5 часов до 15 минут;
Заключение
В данном проекте были рассмотрены основные принципы работы круглосуточного визира iифровой обработкой видеосигнала.
Созданы и описаны 2 принципиально новые методики измерения характеристик ЧКХ и СШ, разработанные специально для данного прибора.
Разработанные программы снизили время снятия характеристик прибора с 15 часов до полутора часов и увеличили точность их определения.
Разработанные в ходе решения поставленных задач методики можно успешно применять и на других аналогичных приборах и устройствах, имеющих в качестве элемента преобразования информации ЭОП или телевизионную камеру.
Список литературы
1. Берковский А.Г., Гаванин В.А., Зайдель И.Н. Вакуумные фотоэлектронные приборы.М. "Радио и связь", 1988 г
. Лактионов В.И. Высокие технологии изготовления систем ночного видения с ЭОП. Тезисы докладов XV??? Международной конференции по фотоэлектронике, с.109. Москва, 2004 г.