Преобразование оптических сигналов в ОЭС изображающего типа
![Реферат: Преобразование оптических сигналов в ОЭС изображающего типа](https://bakalavr-info.ru/work/8863899/cover.png)
Для математического анализа в качестве объекта используется одномерная гармоническая решетка с ограниченными размерами и перидом по координате, составляющим приблизительно (условие правильного распознавания объекта). При этом решетка смещена относительно начала координат на величину. Суммарное пространственное распределение светимости отражающей решетки на равномерном отражающем фоне… Читать ещё >
Преобразование оптических сигналов в ОЭС изображающего типа (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
На рисунке 5 представлена оптическая схема некогерентной ОЭС изображающего типа, работающей в режиме распознавания, в котором изображение объекта содержит несколько элементов МПИ. ОЭС содержит плоскость объекта, удаленного от оптической системы на расстояние, оптическую систему с плоскостями входного и выходного зрачков и плоскость изображения, в которой расположена плоскость чувствительных элементов МПИ.
Рисунок 5 — оптическая схема некогерентной ОЭС изображающего типа
Различают два типа непрозрачных диффузных объектов — нагретые объекты с температурой и коэффициентом излучения, наблюдаемые на равномерном тепловом фоне с температурой и коэффициентом излучения, и объекты с коэффициентом отражения, освещенные излучением, наблюдаемые на равномерном фоне с коэффициентом отражения .
Для математического анализа в качестве объекта используется одномерная гармоническая решетка с ограниченными размерами и перидом по координате, составляющим приблизительно (условие правильного распознавания объекта). При этом решетка смещена относительно начала координат на величину .
В нашем случае объектом будет являться лицо человека. С помощью нашей оптической системы мы обеспечиваем регистрацию лица человека в диапазоне дальностей. Так как объект заменяется эквивалентной гармонической решеткой, тогда пространственное распределение коэффициента отражения гармонической решетки.
(1).
Рисунок 6 — Пространственное распределение коэффициента отражения объекта
Пространственное распределение светимости объекта в виде отражающей гармонической решетки:
(2).
увеличение системы.
координаты изображений.
Рисунок 7 — Сечение пространственного распределения светимости объекта
Суммарное пространственное распределение светимости отражающей решетки на равномерном отражающем фоне с коэффициентом отражения, из (2):
(3).
Рисунок 8 — Сечение суммарного пространственного распределения светимости отражающей решетки на равномерном отражающем фоне
Яркость диффузного объекта из формулы (3):
(4).
Рисунок 9 — Сечение распределения яркости на объекте
Пространственное распределение яркости объекта в виде отражающей решетки из формулы (4):
. (5).
Рисунок 10 — Сечение пространственного распределения яркости объекта в виде отражающей решетки
Фурье-образ распределение яркости объекта (5):
(6).
Рисунок 11-Сечение фурье-образа распределения яркости на объекте
Связь пространственных частот объекта (изображения) с пространственными координатами входного (выходного) зрачков.
(7) (8).
Функция рассеяния оптической системы Нормированную функцию рассеяния оптической системы можно приближенно описать функцией Гаусса:
(9).
где.
диаметр пятна рассеяния по уровню 0,5, равный размеру элемента.
.
Рисунок 12-Сечение нормированной функции рассеяния
Фурье-образ нормированной функции рассеяния есть передаточная функция оптической системы из (9):
В пространственных частотах.
(10).
Рисунок 13 — Сечение передаточной функции оптической системы в пространственных частотах
Распределение освещенности в плоскости изображения:
где (11).
Рисунок 14 — Сечение распределения освещенности в плоскости изображения
Фурье-образ распределения освещенности изображения из (11):
(12).
где.
При использовании распределение освещенности в плоскости изображения:
(13).
Рисунок 15 — Сечение Фурье-образа распределения освещенности в плоскости изображения
Выборка потоков излучения, зарегистрированная МПИ:
(14).
Фурье-образ выборки.
(15).
где модуляционная передаточная функция элемента МПИ.
Рисунок 16-Выборка потоков излучения, зарегистрированная МПИ
Выборка потоков излучения с использованием.
(16).
Выборка потоков относительно фона:
(17).
При и при.
(18).
Отношение сигнал/шум.
(19).