- •1. Видеоинформационный тракт сдз.
- •2. Информационные показатели качества сдз.
- •3 Оценка качества изображения по критерию пространственного разрешения (разрешающей способности)
- •4 Системотехнические показатели качества сдз.
- •5 Математические модели источника информации сдз: детерминированные и квазидетерминированные модели.
- •6. Модели непрерывного стационарного поля (Математические модели источника информации сдз)
- •7. Модели дискретизированного стационарного поля (Математические модели источника информации сдз)
- •8. Алгоритмы синтеза тестовых изображений в рамках моделей стационарного поля (Математические модели источника сдз)
- •9. Модели нестационарного поля (математические модели источника информации сдз)
- •10. Мозаичные модели разбиения (Математические модели источника информации сдз)
- •11. Мозаичные модели разбиения (Математические модели источника информации сдз)
- •12. Математические модели атмосферы
- •1) Атмосферная рефракция (искажения), искривление оптических лучей
- •2) Молекулярное и аэрозольное поглощения
- •3) Молекулярное и аэрозольное рассеяние
- •4) Помехи от посторонних источников
- •5) Атмосферная турбулентность
- •13. Математические модели оптической системы
- •1. Масштабирование
- •2. Расфокусировка (размытие). (Погрешность применения)
- •14 Общая структура математических моделей видеодатчика и ацп.
- •1. Свертка:
- •2. Дискретизируем:
- •15. Принцип действия и эквивалентная апертура видеодатчика на элт.
- •16. Принцип действия и эквивалентная апертура однокоординатного (линейного) пзс датчика.
- •1).Ячейка из k-электродов
- •17. Принцип действия и эквивалентная апертура двух координатного (матричного) пзс датчика.
- •18. Принцип действия и эквивалентная апертура матричного пзс-датчика с временной задержкой и накоплением.
- •19. Шумовые искажения изображений в видеодатчике.
- •20. Дополнительные искажения сигналов пзс-датчиках.
- •21. Квантование сигнала по уровню.
- •22. Анализ точности цифровых моделей непрерывных лис-систем: модель дискретной свёртки.
- •23. Анализ точности цифровых моделей непрерывных лис-систем: спектральная модель.
- •24. Анализ точности цифровых моделей непрерывных лис-систем: оптимальная модель.
- •25. Предварительная обработка входных сигналов при моделировании лис-системы.
- •26. Вычисление быстрой свертки на основе дпф и секционирования сигнала.
- •27. Принцип построения параллельно-рекурсивных ких-фильтров.
- •28. Общая схема расчета параллельно-рекурсивных ких-фильтров
- •29. Расчет параллельно-рекурсивного ких фильтра при аппроксимации их лис(лпп)-системы.
- •30. Расчет параллельно-рекурсивного ких-фильтра при аппроксимации частотной характеристики лис-системы.
- •31. Расчет параллельно-рекурсивного ких-фильтра для моделирования лис-системы.
- •32. Расчет параллельно-рекурсивного ких-фильтра для преобразования и синтеза стационарных случайных сигналов.
17. Принцип действия и эквивалентная апертура двух координатного (матричного) пзс датчика.
На плоскость проецируется изображение.
кадровый перенос.
Строчно-кадровый перенос.
Мат. модель датчика.
Шаги дискретизации: - по горизонтали - по вертикали (не зависит от движения объекта).
Эквивалентная апертура ПЗС матрицы совпадает с апертурой ПЗС линейки с поворотом на 90 градусов.
Шаги дискретизации: - по горизонтали - по вертикали.
18. Принцип действия и эквивалентная апертура матричного пзс-датчика с временной задержкой и накоплением.
Проблема: когда аппарат пролетает над поверхностью – как можно чётче снять (меньше шаг дискретизации) – увеличить время накопления (т.к. сигнал слабый).
Решение: если бы датчик бежал за изображением.
С интервалом строка смещается на одно положение вниз.
Скорость смещения строк стараются сделать примерно .
Шаги дискретизации:
Рассмотрим непрерывную ЛИС-систему, которая размазывает этот сигнал:
Любой из электродов описывается ЛИС-системой:
После объединения электродов в ячейки:
Пусть изображение не движется (t3=0).
Сначала ячейки не полноразмерные. Таковыми они становятся с момента .
Будем пренебрегать накоплением сигнала в «Обломках».
Время накопления
М-К+1 – положение зарядового пакета.
Перейдем к частотной характеристике.
Если игнорировать сдвиг, то ЧХ этого датчика
ЧХ, описывающая усреднение сигнала по прямоугольному электроду:
Описывает формирование К-электродной ячейки:
Смаз изображения во время одного такта экспозиции (пока ячейка неподвижна).
ЧХ системы, которая описывает икаж/смаз изображения за счет рассогласования скорости движения изображения и ячейки.
Для этого датчика вносит наибольшее искажения, длинная ИХ.
Требование к согласованию:
Вспомним косой смаз:
На вход подаем перекошенное изображение.
Смаз становится строго вертикальным.
Можем построить одномерный фильтр для устранения смаза по каждой оси.
19. Шумовые искажения изображений в видеодатчике.
В ВТ действуют некоторые шумовые искажения. Если бы ВТ был идеален – все искажения внешние. Внешние шумы в реальных системах пренебрежимо малы по сравнению с внутренними шумами самой аппаратуры.
Тепловой шум (основной и принципиально неустранимый): необратимые флуктуации электронов. Если такой шум возникает на входе усиливающего ВТ, то он будет усилен и станет достаточно большим. Эти шумы описываются эквивалентным источником тока:
;
Шум является высокочастотным и на расстоянии шага дискретизации его можно считать БШ. Мат. ожидание = 0, распределён по нормальному закону.
Фотонный шум (дробовой):
Для датчиков с коротким временем экспозиции (или низкое освещение), когда когда электроны можно «пересчитать».
х – число электронов. Число электронов за время экспозиции разное (Пуассоновский поток):
В место х получем у. ; у=0,1,…; Му = x; Dу = x.
Если (достаточно 100) – это распределение стремится к нормальному.
Распределение y жестко зависит от x.
Способ моделирование: генерируют случайное поле: - БШ N(0, 1) и тепловой шум
Часто считают изображение не контрастным (х меняется не сильно => ). Тогда можно упростить:
На практике: по картинки оценивают уровень шумов на постоянном участке (для теплового шума). Эти шумы описываются на уровне дискретизированного сигнала – искажения картинки.