З використанням удосконалених методик розв'язано задачу підвищення точності розрахунку максимальної діяльності розпізнавання (МДР) тепловізійної системи спостереження (ТСС) та розширено область її застосування. Досліджено наукову задачу розрахунку МДР за шкалою NIIRS. Одна з найбільш розповсюджених систем, яка визначає порогові функціональні можливості ТСС, взаємопов'язана з характеристиками об'єкта, атмосфери, ланок ТСС, зорового аналізатора (ЗА) оператора, умов спостереження. Це дозволяє дослідити вплив цих параметрів на рівень NIIRS, синтезувати нову ТСС для забезпечення необхідної якості зображень за NIIRS, визначити, з якої найбільшої відстані буде забезпечуватись виконання завдання щодо розпізнавання об'єкта з урахуванням його рівня NIIRS, параметрів ТСС і умов спостереження без проведення експериментальних досліджень. Розглянуто математичні моделі атмосфери, ланок ТСС (оптичної системи, приймача випромінювання, блоку електронної обробки сигналу, дисплея), а також властивості та характеристики ЗА оператора. Створено методику, яка передбачає застосування нового підходу до врахування атмосфери, зорового сприйняття оператора, впливу руху та вібрацій зображення об'єкта, електронного збільшення на МДР. Це дозволяє аналізувати взаємозв'язок параметрів об'єкта та фону, загальних метереологічних даних, окремих елементів тепловізора, параметрів ЗА оператора, умов спостереження з МДР ТСС. Використання замість закону Бугера модуляційної передавальної функції атмосфери, дозволяє розраховувати МДР за умов сильного вітру, турбулентності, що було неможливо раніше і дає результати, близькі до експериментальних. Досліджено вплив електронного збільшення, руху та вібрацій на МДР. Запропоновано методи їх врахування у методиці розрахунку МДР, що має важливе практичне значення для сучасних систем, які працюють на рухомих платформах. За результатами експериментів доведено, що запропонована методика має високу точність і цілком придатна для практичного застосування. Показано, що використання цієї методики дає змогу синтезувати ТСС з необхідними функціональними можливостями.

  Скачати повний текст

Розроблено нові об'єктивні показники якості тепловізійного зображення - спрощений та відносний, які базуються на інтегральному показнику якості видимого цифрового зображення і добре корелюють з суб'єктивними оцінками візуальної якості. Запропоновано класифікацію вихідних зображень тепловізійної системи на піровідиконі за відносним інтегральним показником якості, яка дозволяє впорядкувати результати її роботи. Розроблено метод поліпшення цифорового тепловізійного зображення, що базується на оцінюванні його якості за допомогою об'єктивного показника та використовує підхід попереднього (без візуалізації) оцінювання якості варіантів його можливої обробки. Відзначено, що цей метод не пов'язаний з особливостями й недоліками зору конкретної людини, яка приймає рішення про поліпшення зображення та його оптимальний варіант. Розроблено метод поліпшення тепловізійного зображення в реальному часі, що базується на застосуванні комбінації алгоритмів цифрової обробки з високою швидкодією і дозволяє з невеликими затратами підвищити якість динамічної "теплової картини", одержаної за допомогою тепловізійної системи на піровідиконі в режимі реального часу. Запропоновано систему параметрів тепловізійної системи, що найбільш повно характеризує її роботу, оскільки враховує найважливіші характеристики елементів системи та їх взаємозв'язок, а також містить основні математичні вирази для розрахунків. Розроблено систему обробки тепловізійних зображень, яка є практичною реалізацією запропонованих методів їх поліпшення у статиці й динаміці і дозволяє уникнути необхідності апаратної реалізації модуля обробки зображень.

  Скачати повний текст

Розроблено конструкції вхідних і вихідних приладів з зарядовим зв'язком (ПЗЗ) з застосуванням біполярних та МДП транзисторів, а також технологію створення таких пристроїв, що дає змогу одержувати покращені характеристики вхідних і вихідних пристроїв - лінійність, динамічний діапазон, навантаженоздатність. Установлено залежності ефективності переносу заряду від конструкції та технології виготовлення ПЗЗ за кріогенних температур. Запропоновано послідовність технологічних операцій та проведено оптимізацію ряду технологічних процесів для досягнення високої ефективності. З метою забезпечення повного тестування всіх елементів пристроїв зчитування розроблено конструкцію спеціальних тестуючих елементів. Подано методику тестування та відбору схем зчитування на рівні кремнійових пластин за кімнатних температур з прогнозуванням їх параметрів для експлуатації за кріогенних температур. Наведено методику розрахунків погіршання роздільної здатності за умов застосування на вхідних пристроях режимів ділення та віднімання (partition, skimming), розроблено конструкції вхідних пристроїв, які забезпечують застосування цих режимів.

  Скачати повний текст

Проаналізовано методи формування й обробки відеосигналу тепловізійної камери, методи й алгоритми комп'ютерної обробки цифрового тепловізійного зображення, запропоновано метод формування багатоканальних зображень та розроблено покращені структурно-функціональні схеми тепловізійної системи. Оцінювання ефективності запропонованих методів і засобів формування відеосигналу у тепловізійній системі проведено шляхом математичного моделювання, оцінювання ефективності розроблених засобів обробки цифрового зображення проведено шляхом експертного оцінювання результатів роботи програмного комплексу, включеного до складу тепловізійної системи.

  Скачати повний текст

Досліджено характеристики тепловізорів (ТВ) та приймачів випромінювання, які в них використовуються. Доведено, що для підвищення просторової та температурної роздільної здатності ТВ необхідно використовувати приймачі випромінювання, що мають високу питому здатність виявлення, малі розміри чутливого елемента та невелику постійну часу. Розроблено математичну модель формування сигналу в піровідиконі (ПВ), на основі якої одержано аналітичні вирази для просторово-часового імпульсного відгуку та потенціалу мішені. Проведено узгодження основних конструктивних параметрів та режимів роботи ПВ з метою одержання максимального вихідного сигналу. Запропоновано систему параметрів та характеристик для атестації ПВ.

  Скачати повний текст