Ллойд Дж. Системы тепловидения (1978), страница 58

Для 90з4-ной вероятности правильного различения требуется в среднем 24 строки растра или 12 пар разрешаемых штрихов на высоту объекта. 2. Для 50А4-ной вероятности правильного различения требуется в среднем 15 строк растра или 7,5 пары разрешаемых штрихов на высоту объекта. 3. Угловой размер одной строки растра для глаза должен быть не более 1 мрад и не менее 0,5 мрад, в противном случае характеристики изображения существенно ухудшаются. Эти цифры хорошо согласуются с современной практикой разработки систем РЫБ. Так, при 350 строках и угловом размере чувствительного элемента приемника 0,25 мрад, при высоте экрана 150 мм, рассматриваемого с максимального расстояния 0,75 м, угловой размер строки получается равным 0,57 мрад.

Некоторые интересные примеры обработанных на ЭВМ изображений, полученных системой г ЫВ, показаны на фиг. 10.24 и 10.25. Изображения обрабатывались [13), чтобы моделировать систему с параллельным сканированием, в которой определягощее влияние на МПФ оказывают размеры чувствительного элемента приемника (апертуры на входе) и светодиода (апертура на выходе). На фиг. 10.24 показаны изображения, приведенные к числу строк, равному 125, при постоянном размере светодиода и при меняющихся размерах приемника и отношениях сигнала к шуму в точке. На фиг. 10.25 показаны изображения с теми же относительными изменениями параметров при числе строк, равном 31. Исходное термографическое изображение, в которое вводились эти изменения, показано на фиг.

10.26. 10.10. Другие ограничения при наблюдении йБеннет и др. [23) установили, что увеличение не должно превышать предела, при котором элемент разрешения имеет угловой размер для глаза, равный 3' ( 1 мрад). Этот вывод подтвержден Хемингуэем и Эриксоном [30) и согласуется с исследованиями, описанными в гл. 4. Вильямс и Бороу [7! не обнаружили ухудшения характеристик поиска при движении картины по экрану индикатора со скоростью 0 — 8 град/с. При скорости 16 град/с время поиска увеличивается а" С1 Ф о й Ф Ю а ~Т аУ б а оо О о 2 ф Ф оа Н щ Ф о,а а'о 6 Щ о а Ф а о й,а а о а а а,а, о аа а о а о о о Ма а а. ао ~о е' о а а Ф ао Я о а а оа аа М ф $ а о а а, Ю о з Ф Р» з $ ю в а Ж о Ф б о б о М о й Ф б о о о" м ао ~Г о о 6 Х о $ ф Ф о о о о, Ы д о ц йи хщ 'О о о о Ф 1 о, "о Ь' а о о.

$ о о о д Щ Ю б д ~о Р$ о 3 о о о о Г о о о о о я „ Рс Фй х о 6 о Ю о о впзхАльное воспгиятин овъектов на 25%, а при 31 град/с — на 100% . Опи установили также, что горизонтальное движение приводит к меньшему ухудшению видения, чем вертикальное. Вильямс и Вороу [7) определили, что разброс по отдельным наблюдателям в способности извлекать информацию составляет 4: 1. Аналогично Торнтон и др. [32) установили, что точность оценки изображений, полнота восприятия и время поиска для различных наблюдателей варьируют в отношении 5: 1. Эриксон [31) обнаружил, что время поиска уменьшается прн повьппении периферической остроты зрения.

Ьеппет и др. [23[ нашли, что спосооность наблюдателей оценивать изображение ооъекта можно улучшить в 3 раза, если просто заранее сообщить им,что определенный объект (один нз возможных) имеется па картине. циклам [33! создавал быстро меняющуюся последовательность телевизионных изображений.

содержащих только вполне определенные объекты. и установил, что в идеальных условиях можно различить от трех до пяти объектов или символов в секунду. 10.11. Оптимизация параметров системы Для экономически эффективного проектирования необходимо обеспечивать только требуемые характеристики. Поэтому следует представлять себе, как взаимосвязаны в системе различные ограничения наблюдения.

В качестве примера рассмотрим простую систему, имеющую квадратное поле зрения и растр с примыкающими друг к другу строками без пропусков и перекрытий. Предположим, что для обеспечения эффективности поиска по условиям ограничения размера экрана, восприятия мельканий оптимального коэффициента окружающего фона или по другим причинам мы выбрали угловые размеры экрана А' ~ А' (мрад'). Предположим далее, что нз общего рассмотрения качества изображения мы выбрали угловое увеличение М, которое обеспечивает требуемую эффективность совокупности система — глаз.

Тогда приемное устройство будет иметь квадратное поле зрения со стороной А = == А'/М (прад). Предположим теперь, что требуется обеспечить определенную вероятность различения объекта с некоторым критическим линейным размером в метрах па наклонной дальности Л (км). Угловой критический размер объекта 9, (мрад) будет равен отношению линейного критического размера объекта в метрах к дальности в километрах. Требуемая вероятность различения определяет примерное число строк растра (или элементов разрешения для систем без выборки) в угловом размере О,; пусть это число будет Ь.

Тогда одна строка должна иметь угловой размер О,/Ь (мрад). Требуемая вероятность различения определяет также (правда, в менее явном виде) некоторый минимальный угловой критический ГЛАВА !О зя размер объекта для глаза, скажем О;, который согласуется с РОВ глаза и спектром пространственных частот объекта. Параметры О, и О; связаны соотношением ЛХ =-9;~9„ (10.28) но в то же время М = А'!А, (10.29) поэтому Л'!Л =-О; /О„или А=- А'О,!О;.

(10.30) Таким образом, поле зрения приемного устройства определяется выбором углового размера экрана, обеспечивающего эффективный поиск, и требованиями по различению. Например, реальные цифры могут быть следующими: А' = 160 мрад ( 9'), О, = = 1 мрад (3 и/3 км), О; = 4 мрад ( 12').

Эти значения дают поле зрения А =- 160 1!4 = 40 прад = 2,3' и увеличение, равное 4. Если мы выберем Рр„р — -- -50РЛр, подходящим значеннем числа строк будет Р = 4. Тогда угловой размер одной строки составит О,/Р = 0,25 мрад и общее число каналов будет равно 40 прад/0,25 мрад = 160. Наконец, для эффективной дистанции наблюдения экрана Р (и) и для малых значений А' ширина экрана И' (мм) должна быть равна И" ж РА' .

При раамещении экрана индикатора в кабине оператора дистанция Р может быть равной 0,6 м, так что для нашего примера И' составит 0,6 160 = 96 мм ж ж 10 см. Многие применяемые в настоящее время системы тепловидения не вполне оптимальны, по крайней мере в том отношении, что размер экрана, угловой размер строки, поле зрения и увеличение обычно выбираются независимо. Например, поле зрения может быть выбрано из условия перекрытия определенного участка земной поверхности с определенной высоты, в то время как увеличение выбирается независимо из условия эффективного разрешения.

Тогда значительная часть экрана не будет использоваться, поскольку наблюдатель не сможет охватить всю информацию. Опасность спроектировать систему с завышенными характеристиками всегда довольно велика, поскольку технически возможно обеспечить более высокое отношение поля зрения к разрешению по сравнению с тем, которое наблюдатель сможет эффективно использовать. В приведенном вьпне численном примере число строк 160 на все поле зрения мало для современных систем РЫВ с высокими характеристиками. В результате характеристики РЫВ обычно ограничиваются не кознов<костями прибора, а возможностями оператора. ВИЗУАЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ ОВЪРНТОВ ЛИТЕРАТУРА 1. В!Ьегп!ап Ь. М., ей., Регсер!!ои о1 РМр!ауей 1и!отша!!оп, Р1еицш, 1973. 2.

ЕпосЬ 1. М., Е1(ес! о! 15е сЛге о1 а Сошр!ех Шяр!ау (]реп Ч!вца! ЯеагсЬ, йОЯА, 49, 280 — 286 (1959). 3. Рогй А., ЪЧЫ!е С. Т., ]йсЫеив!е!и М., Апа1уяв о! Еус Мочешеп!в Рцг!ВЯ Ргее БеагсЬ, йОЯА, 49, 287 — 292 (1959). 4. ВаЬег С. А., МогПв Р. Р., Я!еейшап !Ч. С., Таг8е! Кесо8п!!1оп оп Сошр!ех Р!вр!ауя, Потап Гас!агя, 2, 51 — 61 (1960). 5. !ЧЫ!е С. Т., Осц!аг ВеЬач!ог 1и Ч!вца! ЯеагсЬ, А ррЛей ОРИся, 3, 569— 570 (1964). 6. Кгепйе1 Е, Б., !Чог!!пяЬу ут БеагсЬ !и ап Спягцс!цгей Ч!вца! Р!е!й, йОЯА, 50, 562 — 568 (1960). 7.

)Ч1!!!ашя Ь. 6., Восо!ч М. Б., ТЬе ЕНес! о1 Ка!е апй Шгсс!1оп о1 Р1вр1ау Мочешеп! Сроп Ч!яца! ЯеагсЬ, Нитап расгат, 5, 139 — 146 (1963). 8. %11!!ашя 1.. 6., Таг8е! Соляр!сц1!у апй Ч!вца1 ЯеагсЬ, Нитап Гас!ага„ 8, 80 — 92 (!966). 9. В!оошВе16 7. К., ЧЬша1 БеагсЬ 1и Сошр!ех Р!е!йв, Нитап рас!огя, 14„ 139 — 148 (1972]. 10.