Вивчено селективні властивості проміжного режиму дифракції поблизу бреггівського резонансу. Показано, що зі зменшенням частоти ультразвуку відбувається розширення відносної смуги частот, в межах якої виконуються умови бреггівського синхронізму. Встановлено, що в проміжному режимі, коли водночас присутні складові першого та другого порядків дифракції, існує такий режим акустооптичної взаємодії, за якого величина дифракційної ефективності складової першого порядку є мінімальною. Наведено результати експериментальних досліджень, які підтверджують ці положення.

Проведен обзор алгоритмов обнаружения целей по спектральным признакам. Показано, что увеличение числа спектральных каналов изображающего спектрометра повышает вероятность обнаружения целей. Обсуждены вопросы реализации алгоритмов обнаружения в видеоспектрометрах, оснащенных акустооптическими фильтрами на основе как первых, так и вторых брэгговских резонансов.

В интересах уменьшения избыточности изображений, регистрируемых видеоспектрометрами дистанционного зондирования Земли, оснащенными акустооптическими фильтрами, обсуждены методы информационной селекции изображений путем управления полосой пропускания акустооптических неколлинеарных фильтров. Рассмотрены три метода управления полосой пропускания. Два из рассматриваемых методов связаны с выбором условий взаимодействия световой и ультразвуковой волн, а третий предполагает использование дифракции света на нескольких ультразвуковых волнах, отличающихся по частоте.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д234.2 + В342.2 в641

Рубрики:

Атмосферна оптика

Теорія оптичних систем і оптичних зображень

Шифр НБУВ: Ж70474 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработан метод спектральной фильтрации изображения объекта наблюдения при наличии атмосферной помехи с учетом различных вариантов взаимного расположения приемника излучения, объекта и атмосферной дымки. Построена структурная схема оптико-электронной системы повышения контраста изображения объекта при наличии сигнала атмосферной помехи на основании разработанного метода. Приведены результаты исследования повышения контраста изображения объекта в зависимости от расстояния, проходимого излучением, отраженным от объекта и фона, при наличии атмосферной помехи.

Внимание уделено дифракции света на ультразвуковой волне при сильном акустическом взаимодействии, описанию физики явлений при слабом и сильном взаимодействиях световой и ультразвуковой волн в изо- и анизотропных средах. Рассмотрены изменения фазы нулевой дифракционной составляющей, выявлен невзаимный акустический эффект. Освещены особенности дифракции света на ультразвуковой волне под углами кратными углу Брэгга (брэгговских резонансов высших порядков). Исследована дифракция света в кристаллах с оптической активностью, а также дифракции света на нескольких ультразвуковых волнах. Приведен метод решения акустических задач - непрерывных дробей.

В интересах повышения разрешающей способности акустооптических фильтров исследована последовательная дифракция света на двух ультразвуковых пучках при первом и втором брэгговских резонансах. Разработана и исследована математическая модель системы. Произведен сравнительный анализ разрешающей способности акустооптических фильтров при различных параметрах акустооптического взаимодействия.

Исследованы селективные свойства пространственных составляющих второго порядка при взаимодействии света и звука под двойным углом Брэгга в промежуточном режиме дифракции. Значения дифракционной эффективности определялись с помощью численного решения системы связанных дифференциальных уравнений Рамана-Ната методом непрерывных дробей. Приведены результаты вычислений дифракционной эффективности составляющих первого и второго порядков от частоты ультразвука при различных значениях волнового параметра.

Приведены результаты исследований характеристик акустооптических спектроанализаторов излучения оптического и радиотехнических диапазонов, основанных на использовании брэгговскихрезонансов первого и второго порядков. Показано, что характеристики акустооптических устройств, использующих первый и второй порядки дифракции, различным образом зависят от параметров акустооптического взаимодействия, так как в основе селекции оптических и радиотехнических сигналов лежат различные принципы акустооптического взаимодействия.

Описан метод частичного восстановления элементов изображений целей, утраченных в результате низкого пространственного разрешения оптоэлектронных систем, в случае, когда фон и объект представляют собой однородные, но различные по своему спектральному составу изображения. Проведено математическое моделирование метода восстановления элементов изображений. Показано улучшение сходства по геометрическим признакам обработанных и эталонных изображений.

Разработан критерий согласованности оптимальной обработки сигналов в оптико-электронных системах с динамической спектральной фильтрацией. В качестве меры согласованности оптимальной обработки сигналов предложено использовать нормированную дивергенцию Кульбака - Лейблера, представляющую собой отношение дивергенций на выходе и входе динамического спектрального фильтра. Проведен анализ свойств нормированной дивергенции Кульбака-Лейблера.

Отмечено, что количественной оценкой эффективности процесса обнаружения в оптико-электронных системах обычно выступает критерий вероятности правильного обнаружения. Однако этот критерий жестко связан с решающим правилом и характеризует качество обнаружителя в целом. Произведено сравнение введенного показателя согласованности оптимальной обработки сигналов - нормированная дивергенция Кульбака - Лейблера с показателем вероятность правильного обнаружения. Полагают, что при появлении нового критерия его качество следует рассматривать по отношению к вероятностным критериям.

Розроблений метод, що забезпечує виявлення об'єктів за допомогою оптико-електронних систем з динамічною спектральною фільтрацію при відмінності спектральних характеристик поточних і опорних сигналів фону. Метод передбачає використання адаптивних алгоритмів і полягає в тому, що при певному значенні розузгодженості між сигналами система переходить в режим реєстрації спектральних характеристик фону. В якості міри узгодженості оптимальної обробки при наявності спектральної мінливості вхідних і опорних сигналів використовується нормована дивергенція Кульбака-Лейблера. Розроблено структурну схему оптико-електронної системи з динамічним управлінням спектральними характеристиками оптичного випромінювання на основі акустооптичних фільтрів.

Экспериментально исследуется процесс управляемой динамической спектральной фильтрации оптических изображений, отличающихся различными спектральными свойствами. Аппаратная функция акустооптического процессора формировалась на основе априорных сведений о спектральных свойствах объекта и фона таким образом, чтобы обеспечить подавление спектральных составляющих излучения фона. Источниками оптического излучения служили три полупроводниковых лазера, работающих в диапазонах красного, зеленого и синего участков спектра. В качестве элементов, имитирующих геометрические и спектральные свойства отражающих поверхностей объекта и фона, использовались миры и абсорбционные светофильтры. Количественная оценка спектральной фильтрации изображений объекта и фона осуществлялось с использованием амплитудно-пространственных характеристик на выходе пространственного фотоприемника.

Побудовано математичну модель процесу оптимальної динамічної спектральної фільтрації в оптико-електронних системах, яка дозволяє дослідити властивості оптимальної обробки оптичних сигналів та перевірити працездатність інформаційного критерію для оцінювання її узгодженості. Приведено результати математичного моделювання оптимальної додетекторної обробки та визначено ступень її узгодженості для трьох випадків: відсутнє розузгодження між вхідними та опорними сигналами; змінилось середнє значення яскравості вхідних оптичних сигналів об'єкта та фону; відбулись зміни в спектральному складі вхідного оптичного сигналу фону.

Дослідження присвячено розробці методу, що надає змогу, використовуючи спектральні ознаки об'єктів, виявити зміни спектрального складу області виявлення, що спостерігається за допомогою оптико-електронної системи. Для виявлення відмінностей зображень у роботі використовується інформаційна міра віддаленості один від одного імовірнісних розподілів і інформаційна дивергенція Кульбака - Лейблера. Відмінність визначається за значенням інформаційного показника (нормованої дивергенції), яка представляє собою відношення дивергенції еталонного зображення та поточного.

Роботу присвячено удосконаленню методу виявлення спектральних аномалій на зображеннях, що спостерігаються за допомогою оптико-електронної системи. Під спектральною аномалією слід розуміти область невеликого розміру на зображенні, спектральні відмінності пікселів якої суттєво відрізняються від оточуючої її околиці. Було проведено аналіз відомих методів виявлення спектральних аномалій та обгрунтовано доцільність використання методу на основі інформаційної міри віддаленості один від одного ймовірнісних розподілів і інформаційної дивергенції Кульбака - Лейблера.