Воспроизведение формы объекта

2.12. Воспроизведение формы объекта,

наблюдаемого на конечном расстояния.

На рис.13 показаны два случая наблюдения: для бесконечно удалённого объекта и для объекта, находящего на конечном расстоянии l. Как уже отмечалось в разделе 2.9, расстояние l влияет на оптико-математическую модель изображений объектов, а значит и на воспроизведение формы объекта.

Как видно из рис.13, в случае конечного расстояния l, угол наблюдения соответствует формуле ( 99 ):

y’= y + a .

Тогда, при определении координаты х должно быть использовано выражение:

  é U₁^н - 1 ù

y’ = arccos | 1 - ---------------------------------------- | + arctg [( r_t / ( l -x)] . ( 109 )

  ë  cos [ arctg (U₂^н - 1) /(U₁^н - 1)] û

В остальном вывод формулы для х идентичен выводу при бесконечно удалённом объекте.

2.13. Воспроизведение формы объекта

с учётом эллиптичности поляризации его излучения.

Воспроизведение формы в этом случае должно начинаться с формул ( 75 ) для U₁^н и U₂^н вида:

U₁^н = 1 + P × cos2×g × cos2×t ;

U₂ ^н = 1 + P × cos2×g × sin2×t .

Выразим степень, азимут и эллиптичность поляризации излучения через видеосигналы:

g = arctg[( 1 - P ) / ( 1 + P )]; ( 110 )

2 × t = arctg (U₂^н - 1) /(U₁^н - 1) ;  ( 111 )

 U₁^н - 1

P × cos 2 × g = ----------------------------------------- . ( 112 )

cos [ arctg (U₂^н - 1) /(U₁^н - 1)]

Если обозначить

 U₁^н - 1

 -------------------------------------- = А ,

cos [ arctg (U₂^н - 1) /(U₁^н - 1)]

то  P×cos 2×g =А ;

1 - tg²g 1 - [( 1 - P ) / ( 1 + P )]² 4 ×P

cos 2×g = ---------------- = ------------------------------------ = --------------  ;

1 + tg²g 1 + [( 1 - P ) / ( 1 + P )]² 2 ×(1+ P²)

P × [4 ×P /2×(1+ P²)] = A ;

 .

/ A /  U₁^н - 1

P = / -------- =  / ----------------------------------------------------- . ( 113 )

Ö 2 - A Ö 2 × cos [ arctg (U₂^н - 1) /(U₁^н - 1)] - (U₁^н - 1)

Тогда выражение ( 113 ) должно быть использовано в качестве формулы для степени поляризации эллиптично-поляризованного излучения.

Далее процесс воспроизведения координаты х для получения формы объекта полностью совпадает с выводом для частично линейно-поляризованного излучения.

2.14. Среднее значение степени поляризации

 по поверхности объектов.

Среднее значение степени поляризации также можно использовать для распознавания формы  объектов как один из признаков подтверждения ” относится ли распознаваемый объект по форме к той или иной группе объектов“, т.е. для качественного определения формы.

Докажем это. Для этого обратимся к формуле:

P = a ×( 1 - cos y) ,

где y - угол наблюдения или угол наклона элементарной площадки по отношению к наблюдателю. Отсюда очевидно, что элементарные площадки таких объектов, как конус и эллипсоид ( со всеми частными случаями ) имеют разные закономерности углового расположения элементарных площадок по всей поверхности, а значит и средние значения степени поляризации по всей поверхности у таких объектов будут различаться.

Среднее значение степени поляризации легко определить по формуле:

òò P × dz × dy

P_cр = ( z, y) . = a òò ( 1 - cos y) × dz × dy/ p × R² ( 114 )

p × R^{2 (z, y)}

В связи с вышеизложенным, среднее значение степени поляризации можно использовать в качестве дополнительного критерия распознования объектов.

2.15. Результаты моделирования изображения объектов

по модифицированной методике.

Модели поляризационных изображений объектов по видеосигналам U₁ соответствуют поляризационной термограмме, которая формируется при азимуте поляризатора d = 0⁰, а модель изображения по видеосигналам U₂ соответствует термограмме при d = 45⁰.

Анализ моделей поляризационных термограмм при d = 0⁰ для эллипсоидов с различным коэффициентом сжатия к показал, что изменение к сильно сказывается на распределении значения видеосигналов внутри контура объекта. Кроме того, как и следовало ожидать, вдоль горизонтальной линии сканирования значения U₁ изменяются плавно. Для сравнения можно отметить, что в модели поляризационных термограмм конуса при d = 0⁰, вдоль горизонтальной линии сканирования значения U₁ не изменяются. Это объясняется тем, что вдоль линии сканирования у конуса имеется только один угол между нормалью к элементам поверхности объекта и направлением наблюдения.

Анализ модели поляризационных термограмм, полученных по видеосигналам U₂ для всех объектов показал, что эти термограммы фактически получаются поворотом термограмм по видеосигналам U₁ на 45⁰ против часовой стрелки. Физически это легко объясняется тем, что видеосигналы U₁ моделируют термограммы при азимуте поляризации d = 0⁰, а видеосигналы U₂ моделируют поляризационные изображения объектов при азимуте поляризации d = 45⁰.

2.16. Моделирование Фурье-спектров

поляризационных тепловизионных изображений объектов.

Согласно теории Фурье-спектров излучателей простой формы [ 2, 9 ]. Их амплитудная и фазовая характеристики зависят как от формы контура объекта-излучателя, так и от распределения яркости по его поверхности. Так как распределение степени поляризации теплового излучения объектов зависит от их формы внутри контура, то представляет интерес задача моделирования Фурье-спектров поляризационного тепловизионных изображений ( ПТИ ). В данной работе Фурье-спектры ПТИ получились по следующей формуле:

_{00  - 2 × j ×p× (n × x +m× y)}

P(n, m) = òòP( x, y) × e  × dx × dy.  ( 115 )

_-00

Здесь

 P( x, y) - распределение степени поляризации теплового излучения по поверхности объекта;

n, m - пространственные частоты, соответственно, по координате х и y.

Анализ амплитуд всех гармоник Фурье-спектров ПТИ показал, что их абсолютные значения существенно зависят от коэффициента сжатия к всех объектов. При этом наблюдается следующая закономерность - чем больше коэффициент сжатия к, тем больше амплитуды гармоник.

Похожие работы

Фотоприемники на основе твердого раствора кадмий-ртуть-телур (КРТ)

Скачать

77701

2

12

... реакция и происходит выделение и осаждение вещества на подложке, а газообразные продукты реакции уносятся потоком газа-носителя.   1.6 Приборы на основе КРТ   Краткая справка. В 1959 г. началось развитие исследований твердых растворов Hg1-xCdxTe (HgCdTe) с переменной шириной запрещенной зоны, предоставляющих широкие возможности для создания ИК-детекторов. Технологии выращивания HgCdTe ...

Радиоэлектронное вооружение

Скачать

36918

0

0

... измерений на ПЭДМ под руководством В.Д.Плахотникова, К.Ф.Саенко, Л.Н.Гриненко, А.Ф.Мандрыко и В.Д.Регинского. Принятые в ходе Великой Отечественной войны меры по развитию отечественной радиоэлектронной промышленности и разработке корабельных радиолокаторов (создание в 1943г. Совета по радиолокации при Государственном комитете обороны, Отдела спецприборов ВМФ во главе с С.Н.Архиповым, в 1945г. - ...

Автоматизация и диспетчеризация систем электроснабжения

Скачать

129027

5

16

... разных этапах производства (потребления) электроэнергии. Основная цель создания таких систем – дальнейшеё повышение эффективности технических и программных средств автоматизации и диспетчеризации СЭС для улучшения технико-экономических показателей и повышения качества и надёжности электроснабжения ПП. Реформирование электроэнергетики России требует создания полномасштабных иерархических систем ...

Компьютерные преступления

Скачать

40022

0

0

... в 7-ми других странах - США, Финляндии, Израиле, Швейцарии, Германии, России и Нидерландах. Важнейшим и определяющим элементом криминалистической характеристики любого, в том числе и компьютерного преступления, является совокупность данных, характеризующих способ его совершения. Все способы подготовки, совершения и сокрытия компьютерных преступлений имеют свои индивидуальные, присущие только им ...