Модуляційна передавальна функція тепловізійного монокуляра
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2019.78.74-78Ключові слова:
тепловізійний монокуляр, модуляційна передавальна функція, кутова просторова частотаАнотація
В даній статті досліджується модуляційна передавальна функція (МПФ) тепловізійного монокуляра (ТПМ), до складу якого входять об’єктив, мікроболометрична матриця (МБМ), електронна система підсилення і обробки відеосигналу, мікродисплей і окуляр. МПФ визначає просторове розділення монокуляра, яке впливає на якість тепловізійного зображення і максимальну дальність виявлення і розпізнавання об’єктів спостереження. Розроблена фізико-математична модель ТПМ, в якій монокуляр розглядається як лінійна інваріантна некогерентна система, МПФ якого дорівнює добутку модуляційних передавальних функцій окремих компонентів такого ТПМ. Запропоновані аналітичні вирази для МПФ сучасних компонентів ТПМ, а саме: об’єктива, матричного приймача випромінювання, електронної системи, дисплея і окуляра. Для зручності практичного застосування МПФ запропоновано розглядати МПФ усіх компонентів в просторів «об’єкт спостереження – ТПМ», що дозволяє розрахувати кутову роздільну здатність контрастно обмеженого ТПМ. Встановлено зв'язок між просторовими частотами в просторі спостереження і просторі предметів. Отримано формулу для розрахунку кутового збільшення системи «ТПК – оператор». Розглянуто приклад розрахунку МПФ ТПМ з заданими характеристиками компонентів монокуляра. Дослідження МПФ такого монокуляра показало, що найбільший вплив на погіршення цієї функції має просторова МПФ МБМ, яка визначається її матричною структурою. Наприклад, на частоті Найквіста 2 〖мм〗^(-1) відбувається зниження контрасту за рахунок МБМ до 28%, дифракційно обмеженого об’єктива до 71%, дисплея до 62%, окуляра до 71%. За цих умов МПФ ТПК дорівнює0,094.Результуюча МПФ ТПК добре апроксимується гаусовою функцією.
Посилання
Kaplan H. (2010) Front Matter. Practical Applications of Infrared Thermal Sensing and Imaging Equipment, Third Edition, SPIE Press, 192 p. DOI: 10.1117/3.725072.fm
Holst G.C. (2008) Electro-optical imaging system performance. Fifth edition. Winter Park, JCD Publishing, 502 p.
Diakides N.A. (2008) Medical Infrared Imaging. CRC Press, 452 p.
Yang C. (2012) A high-resolution airborne four-camera imaging system for agricultural remote sensing. Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 88, pp. 13-24. DOI: 10.1016/j.compag.2012.07.003
Glushchenko A.R., Gordienko V.I. and Burak A.I. (2007) Tankovye nochnye sistemyi pribory nabliudeniia [Tank night systems and surveillance devices]. Cherkassy, 442 p.
Lloyd J.M. (1975) Thermal Imaging Systems. DOI: 10.1007/978-1-4899-1182-7
Kolobrodov V.H. and Lykholit M.I. (2007) Proektuvannia teploviziinykh i televiziinykh system sposterezhennia [Design of Thermal Imaging and Television Observation Systems], Kyiv, NTUU KPI, 364 p.
RTO/NATO (2003) Experimental Assessment Parameters and Procedures for Characterization of Advanced Thermal Imagers, 60 p.
Boreman G.D. (2001) Modulation Transfer Function in Optical and Electro-Optical Systems. DOI: 10.1117/3.419857
Chrzanowski K. (2010) Testing thermal imagers. Practical guidebook. Warsaw, Military University of Technology, 172 p.
Fiete R.D. (2010) Modeling the Imaging Chain of Digital Cameras. DOI: 10.1117/3.868276
Vollmer M. and Möllmann K. (2010) Infrared Thermal Imaging. DOI: 10.1002/9783527630868
Holst G.C. (2000) Common sense approach to thermal imaging. SPIE Press, 378 p.
Zhang T., Lin C., Chen H., Sun C., Lin J. and Wang X. (2018) MTF measurement and analysis of linear array HgCdTe infrared detectors. Infrared Physics & Technology, Vol. 88, pp. 123-127. DOI: 10.1016/j.infrared.2017.11.010
Rafol S.D.B., Gunapala S.D., Keo S.A., Ting D.Z., Soibel A., Khoshakhlagh A., Hill C.J., Luong E., Fisher A.M., Mumolo J.M., Liu J.K. and Pepper B. (2019) Modulation transfer function measurements of Type-II mid- wavelength and long-wavelength infrared superlattice focal plane arrays. Infrared Physics & Technology, Vol. 96, pp. 251-261. DOI: 10.1016/j.infrared.2018.11.006
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
