2. Структура засобів вимірювань (зв). Принцип дії, вимірювальне коло і види схем зв.
ЗВ – це технічні засоби, які використовуються для вимірювань і мають нормований метрологічні характеристики.
Метрологічні характеристики – це ті характеристики ЗВ, від яких залежить точність результатів вимірювань.
Кожний ЗВ – техн. пристрій певної структури, складність якої визначається характером і кількістю проміжних перетворень інформативного параметра вхідного на інформативний параметр вихідн. вимірювального сигналу. Всі ці проміжні вимір. Перетворення здійснюються перетворювальними елементами і основані на певних фізичних ефектах, які в сукупності узгоджені так, щоб забезпечити потрібні функціонування ЗВ, причому 1-н із них домінуючий.
Тому принципом дії ЗВ даного виду називається фізичний принцип, що покладений в основу його побудови.
Перетворювальні елементи ЗВ зєднані у коло вимірювального перетворення, яке коротко, хоча й не зовсім коректно називають вимірювальним колом.
Вимірюв. колом може бути тільки таке коло вимірювального перетворення, у якому є операція порівняння вимірювальної інформації. Тому все коло перетворення вимірювального приладу є вимірювальним колом, а кола перетворення вимірювальних перетворювачів, зя деякими вийнятками, не є вимірювальними колами.
Кола перетв. на окремих ділянках вимірювальних кіл без операцій порівняннятакож не є вимірювальними колами.
Кола перетв. зображають графічно схемо-структурними, функціональними і принциповими.
Структурна схема кола перетв. всього ЗВ чи окремої його частини відображають у вигляді відповідного зєднання прямокутників - структурні елементи кола, їх функціональне призначення і взаємозвязки. Ступінь диференціації структурн. схеми на структ. Елементах залежить від призначення схеми.
Схема, яка крім структурного кола перетв., пояснює ще функціонування окремихйого ділянок, процеси, що в них відбуваються називаються функціональною схемою.
Схема, яка відображає повний склад перетвор. елементів і їх зєднання, дає уявлення про принцип дії називається – принципова схема.
3. Методи та засоби оптичної фільтрації
Просторова фільтрація
Результатом просторової фільтрації (ПФ) є результат оптичної обробки оптичного зображення. У загальному вигляді таким чином:
(1)
де
Q-оператор
який залежить від просторових координат
х, у і ставиться у відповідність фрагменті
і-ої зони розміром
з координатами центра фрагмента х, у
значення
.
Будемо
вважати що
,
.
Тобто розмір фрагмента суттєво менше
ніж розмір зображення.
ПФ поділяється на два класи:
лінійну (ЛПФ)
нелінійну (НЛПФ)
Лінійна просторова залежна фільтрація (ЛПЗФ) має вид
, (2)
де
функція чотирьох елементів яка описує
ядро ЛПЗФ.
Якщо ядро фільтрації в просторі незмінне тобто є функцією тільки двох аргументів то вираз (2) має вигляд лінійно просторового інваріантного фільтра (ЛПІФ)
, (3)
де
функція яка описує ядро ЛПІФ
У
дискретному вигляді формули 2 та 3 мають
вигляд ( при цьому індексами нехтуємо
і вводимо позначення
(4)
–
ядро
ЛПІФ
Просторово-частотна фільтрація
ЛПІФ
може бути представлена у вигляді згортки
, (5)
де
=0,
якщо
або
Для обчислення виразу (5) можна скористатися теорією згортки, яка свідчить, що фур’є образ згортки дорівнює добутку фурє-образів функцій, що згортаються, тобто замість (5) можна записати:
,
(6)
де
, (7)
, (8)
де
-
просторово частотні координати
Формула (8) є фурє образ ядра ЛПІФ, або передаточна функція комплексного просторово частотного фільтра.
Просторово-спектральна фільтрація
Просторово- спектральна (ПС) фільтрація є узагальненям спектральної фільтрації і ЛПІФ
, (9)
де
– ядро ПСФ
Основною областю застосування ПСФ є узгоджена фільтрація, яка зорієнтована на пошук визначення координат, тобто класифікацією обекта не тільки за формою, але й за спектральню функцією відбиття від поверхні обекта. Наприклад за ПСФ можна символи «Т», «Х» червоного і синього кольору можна можна розпізнавати за чотирма ознаками.
Білет 8