Мгновенное поле - зрение
Cтраница 3
Для использования в прицельно-навигационной системе ночного видения Лантирн, предназначенной для истребителя F-16 и штурмовика А-10 разрабатывается голографический индикатор на лобовом стекле. В связи с тем, что габариты кабины самолетов невелики, то с тем чтобы получить большое мгновенное поле зрения индикатора ( 30 по горизонтали и 18 по вертикали) разработчиками фирмы Маркони Эйвионикс ( Англия) было решено разместить коллимирующий элемент ИЛС над приборной доской. Оптическая система включает три раздельных элемента, каждый из которых обладает свойствами дифракционных оптических систем: центральный изогнутый элемент выполняет функции коллиматора, два других элемента служат для изменения направления лу: чей. ТВ-экране воспроизводится информация в буквенно-цифровой форме и в виде графических данных, формируемых штриховым способом. [31]
 |
Варианты схемного решения сметем сканирования с коническим обзором пространства. [32] |
В одних случаях ( рис. 6 - 20 а) конический обзор осуществляется за счет вращения плоского зеркала, при котором обеспечивается последовательное проектирование участков кольцевого пояса на приемник излучения. В последнем случае оптическая ось объектива должна составлять с осью сканирования угол, равный половине угла отклонения мгновенного поля зрения от оси сканирования. [33]
Одними из простейших являются системы обзора со строчным обзором пространства. Сущность строчного метода обзора заключается в последовательном просмотре одного за другим участков пространства, угловая ширина которых равна углу мгновенного поля зрения, а длина определяется величиной угла обзора. Переход с одной строки на другую осуществляется за счет перемещения носителя прибора. [34]
Сканирование в электронном тракте осуществляется в тех случаях, когда в качестве фотоприемников используются телевизионные трубки, их твердотельные аналоги и многоэлементные мозаичные приемники. Мгновенное поле зрения в телевизионных и в матричных приемниках определяется формулой (5.72), где 5Д - площадь сканирующей апертуры мгновенного поля зрения, приведенная к масштабам изображения. Таким образом, во всех случаях мгновенное поле зрения может быть определено одной и той же формулой, если площадь сканирующей апертуры 5Д привести к масштабу изображения в фокальной плоскости. Это позволяет находить характеристики всех анализаторов изображения как элементов преобразования излучения по единой методике. [35]
Основными элементами ИК-приборов, определяющими их технические возможности, являются оптическая система ( объектив) и приемник ( преобразователь) излучения. Следовательно, как и всякий оптический прибор, большинство ИК-приборов независимо от конструкции и схемы можно охарактеризовать следующими основными параметрами: мгновенным полем зрения, разрешающей способностью, точностью определения координат ( для приборов управления), избирательностью ( селективностью) и чувствительностью. Приборы видения характеризуются еще и увеличением. В предыдущих параграфах мы частично уже рассмотрели некоторые из этих характеристик применительно к конкретным типам приборов. В настоящей главе приводятся общие методы расчетов некоторых параметров ИК-приборов. [36]
Важным параметром сканирующего устройства является количество строк, просматриваемых в единицу времени. От прилегания просматриваемых строк друг к другу зависит качество получаемой тепловой картины объекта, а от времени нахождения визируемого участка объекта контроля в мгновенном поле зрения прибора - ее информативность. [37]
При вращении призмы положение мгновенного поля зрения сдвигается от одного края контролируемого листа к другому, так что его поверхность оказывается оптически развернутой в пределах поля зрения, равного 560 мм по направлению, перпендикулярному: движению контролируемого материала. Размер мгновенного поля зрения выбирается близким к минимально обнаруживаемому поверхностному дефекту. Когда размеры мгновенного поля зрения уменьшаются, отношение сигнал / шум для дефекта того же размера увеличивается. Минимально обнаруживаемый дефект 0 1 мм в диаметре. Применение металлического вращающегося зеркала увеличивает скорость сканирования в четыре раза по сравнению со стеклянным. [38]
В этих системах мгновенное поле зрения прибора вращается относительно определенного направления, называемого осью сканирования или осью прибора. В приборах, предназначенных для наблюдения земной поверхности, эту ось совмещают с направлением местной вертикали. В общем случае мгновенное поле зрения отклонено от оси вращения на угол а. Основные зависимости между параметрами полета носителя и характеристиками сканирующего прибора могут быть получены из следующих соображений. [39]
Отличительной особенностью систем автоматического обнаружения дефектов поверхности является использование протяженного ( полосового) источника света, излучение от которого освещает поверхность, подлежащую исследованию. Свет, отраженный поверхностью, вновь отражается поверхностями вращающейся призмы и фокусируется на щели, затем фотоумножителем преобразуется в электрический сигнал. При вращении призмы положение мгновенного поля зрения сдвигается от одного края контролируемого листа к другому, так что его поверхность оказывается оптически развернутой в пределах поля зрения, равного 560 мм по направлению, перпендикулярному движению контролируемого материала. Размер мгновенного поля зрения выбирается близким к минимально обнаруживаемому поверхностному дефекту. Когда размеры мгновенного поля зрения уменьшаются, отношение сигнал / шум для дефекта того же размера увеличивается. Минимально обнаруживаемый дефект 0 1 мм в диаметре. Применение металлического вращающегося зеркала увеличивает скорость сканирования в четыре раза по сравнению со стеклянным. [40]
Механические сканирующие устройства чаще всего осуществляют строчную развертку изображения. При этом поле обзора просматривается мгновенным полем зрения последовательно строка за строкой без пропусков и перекрытий каких-либо участков. В отдельных случаях сканирование мгновенным полем зрения осуществляется и по более сложным траекториям [32], однако это сопряжено со значительным усложнением конструкций и увеличением энергоемкости сканирующего механизма. Для привязки величины потока, проходящего через анализатор изображения, к координатам в поле обзора, просматриваемого в каждый момент мгновенным полем зрения, синхронно со сканирующим устройством работают генераторы, создающие электрические сигналы, пропорциональные координатам просматриваемого участка. Эти сигналы позволяют затем восстановить микроструктуру поля излучения. [41]
Сканирование в электронном тракте осуществляется в тех случаях, когда в качестве фотоприемников используются телевизионные трубки, их твердотельные аналоги и многоэлементные мозаичные приемники. Мгновенное поле зрения в телевизионных и в матричных приемниках определяется формулой (5.72), где 5Д - площадь сканирующей апертуры мгновенного поля зрения, приведенная к масштабам изображения. Таким образом, во всех случаях мгновенное поле зрения может быть определено одной и той же формулой, если площадь сканирующей апертуры 5Д привести к масштабу изображения в фокальной плоскости. Это позволяет находить характеристики всех анализаторов изображения как элементов преобразования излучения по единой методике. [42]
Волоконный преобразователь представляет собой устройство, обеспечивающее изменение формы изображения из строки в кольцо. Для этого входные торцы волокон собираются в жгут, имеющий в сечении форму сильно вытянутого прямоугольника. Его малый размер определяется величиной угла мгновенного поля зрения, а большой - величиной угла обзора. Выходные торцы волокон собираются в кольцо, размеры которого зависят от параметров оптической системы, угла обзора и угла мгновенного поля зрения прибора. При такой конструкции преобразователя изображение строки модифицируется в кольцо. Если с помощью оптического коммутатора излучение, выходящее из преобразователя, последовательно с каждого участка кольца, направлять на приемник излучения, то за один оборот коммутатора будет просмотрена вся строка. Роль коммутатора может выполнять либо линзовая оптическая система с диафрагмой, либо жгут волокон, вращающийся относительно оптической оси объектива. [43]
Общим недостатком всех сканирующих приборов со строчной разверткой, предназначенных для наблюдения наземных объектов, является то, что излучающие объекты наблюдаются на различных дальностях, зависящих от положения объекта в пределах угла обзора. Это обстоятельство приводит к различию сигналов от одинаковых объектов, расположенных в разных местах зоны обзора. Кроме того, с ростом угла отклонения мгновенного поля зрения от нормали наряду с увеличением расстояния до излучающих объектов возрастает толщина поглощающего слоя атмосферы на пути распространения потока излучения. Указанное обстоятельство обусловливает еще большее ослабление потока от объекта и уменьшение сигнала на выходе приемника. [44]
Таким образом, исходя из тактических требований, необходимо просматривать большие зоны пространства, а с точки зрения технических возможностей аппаратуры размеры зоны, просматриваемой в данный момент времени, должны быть наименьшими. Это кажущееся противоречие разрешается применением оптических систем с малыми углами мгновенного поля зрения, последовательно направляемого на различные участки пространства в пределах требуемой области. Отсюда вытекает назначение системы обзора, которая служит для обеспечения просмотра заданной области пространства путем последовательного перемещения мгновенного поля зрения по определенному закону. [45]
Страницы: 1 2 3 4