Ллойд Дж. Системы тепловидения (1978) (1095910), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Элворт и др. (73) подтвердили, что Л'ю согласуется с оценками операторов лучше, чем любой другой количественный критерий разрешения. Однако критерий ЛГю нельзя применять безотносительно к пространственно-частотному составу картины.
Рассмотрим, например, две МПФ на фиг. 4.29. Обе кривые (А и Б) имеют одинаковую величину Л",. Кривая Б обеспечит несколько лучшее иэображение, чем А, для объектов с очень низкими частотами, однако А будет лучше, чем Б, для объектов с очень высокими частотами. Выше мы отмечали, что Шаде использовал данные Болдуина. Опыты Болдуина [71) ааслуживают более подробного рассмотрения, поскольку он определял, насколько различимы изменения функции рассеяния при непрерывном изменении качества изобрангения на кинопленке.
Болдуин формировал прямоугольные функции рассеяния шириной а (что соответствовало Л', = 1/2 а) в поле зрения от 14 до 19', рассматриваемом с расстояния 75 см. Величины Л', менялись от 0,175 до 0,75 мрад ' для глаза, что соответствовало частотам первого нуля от 0,35 до 1.5 мрад '.
Результаты, получен- 156 ГЛАВА 4 Ороеоранапбенная оаогооеоа Фвг. 4.29. Две раалнчные МПФ с одинаковым значением эквнаалентной полосы частот. ные Болдуином, выражены в единицах пороговой различимости изменений разрешения. Единичный порог соответствует 50%-ной вероятности различения изменений, и примерно 3 — 4 порога соответствуют 100%-ной вероятности различения. Полученная Болдуином зависимость разлнчимости от Л е представлена на фиг.
4.30. 11о даняым Болдуина, можно определить диапазон ЛЛг,/Л', на одно пороговое приращение. Отношение еьЛГ,!Л~е изменяется от 1О -10 -144 0 0,2 0,4 0,0 0,0 00 1,2 1,4 1,0 Ларад г Фцг. 4.30. 1!редельная реакость в ааанспмостн от граничной частоты для и япоугольной функции рассеяння [711. ФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ 157 Ю 070 ° 1 ° ИЯ 001Щ 079 1 170 ! 00 150$ Зерна паааапаа ппдпешаап Фиг. 4.31. Предельная резкость в зависимости от формы элемента разре- шения (71). Число элементов разрешения нз кадр: а — 115 000; 0 — 88 000; и — 8 750.
0,03 для 1/а = 0,35 мрад 1 до 0,075 для 1/а = 1,33 мрад '. Таким образом, для системы с фиксированным увеличением с ростом разрешения становится все труднее заметить его улучшение. Так, при 1/а = 1,33 мрад ' (система с разрешением з/, мрад) нужно улучшить разрешение на 7,5%, чтобы заметить это с Вероятностью э0%, и на 20%, чтобы обеспечить существенное различие. Болдуин менял также вертикальное и горизонтальное разрешение, используя прямоугольные функции рассеяния, и обнаружил небольшое преимущество горизонтального направления по сравнению с вертикальным (фиг.
4.31). 4.12. Применение положений физиологии зрительного восприятия к проектированию систем тепловидения В этой главе были отмечены пять главнейших особенностей поведения глаза, который 1) подобен совокупности стохастически независимых, перемещающихся и перекрывающихся узкополосных фильтров, из которь7х строится близкий к оптимальному фильтр для решения определенной зрительной задачи; 2) суммирует сигналы, распределенные в пространстве и повторяющиеся во времени; 3) обнаруживает и опознает объекты вероятностным образом; 4) характеризуется двумя режимами работы, при которых обнаружение лимитируется величиной контраста и шумами; ГЛАВА 4 5) чувствителен к параметрам покадрового и чересстрочного разложения изображения.
Каждая из этих особенностей оказывает соответствующее влияние на разработку систем, которое необходимо учитывать, а именно; 1) обеспечить согласование увеличения системы и МПФ воспроизведения изображения, чтобы пространственно-частотный спектр объекта соответствовал полосе пропускания глаза; 2) учесть влияние временного и пространственного суммирования па характеристики проектируемой системы для обеспечения повышения отношения сигнала к шуму; 3) обеспечить отношение сигнала к шуму, досгаточное для достижения требуемых вероятностных характеристик обнаружения; 4) обеспечить соответствующие значения коэффициента окружающего фона г', и яркости экрана индикатора, динамического диапазона и контраста, с тем чтобы получить уровень характеристик системы, при котором ее возможности будут ограничиваться шумами; 5) устранить восприятие глазом чередования кадров и строк.
При надлежащем учете указанных требований характеристики системы будут весьма близки к оптимальным. Нет необходимости устранять дефекты полностью, поскольку глаз допускает без ущерба для качества видения небольшие дефекты в изображении телевизионного типа. Уже проверено, что влияние воспринимаемых шумов и паразитных сигналов уменьшается с ростом числа деталей картины, тогда как восприятие резкости контуров улучшается. Так, небольшие паразитные сигналы, оказывающие нежелательное воздействие на телевизионное иэображение с малым количеством деталей, становятся менее заметными при наблюдении детализированной картины.
ЛИТЕРАТУРА 1. Огезогу В. Ь., Еуе ап6 Ига!и: ТЬе РаусЬо1обу о1 Бее!ВЕ, Чуог16 Ов!гега!1у 1.!Ьгагу, ТЬ!гв 1горгеаа!оп, 1967. 2. Огезогу В. 1... ТЬе 1и!е1!!6еп! Еуе, Мсбгак-Н!11, 1970. 3. Согвеиее! Т. )Ч., Ч!аэа! Регоер!!оп, Асадею!с Ргееа, 1970. 4. Оаиеоо Н., е6., ТЬе Еуе, Асадегв!с (1оэг го!имев) 1969. 5. Рту О. А., ТЬе Еуе ав6 Ч!е!оп, Чо!. 2, СЬ. 1, Арр!!ей Ор!!се апд Орг!са! Еазипеепоз, В. К!Вза)аЬе, ей., Асаньею!с, 1965. 6. БсЬаде О. Н., Бг.. Орбса! апй РЬогое1ессгоа!с Апа!од о1 !Ье Еуе. УОТА. 46, 721 — 739 !!956).
7. О!ае1огг) С. М., Рэпдавгевга!е о1 Те!от!е!оп Евьчпеег!Вз, МсОгаи-Н!11. 1955. ФизиОлОГия 3РительнОГО поснриятня 159 8. СашрЬеП Р. %., ВоЬвоп Х. 6., АррПсаПоп о1 Роипег Апа1ув|в |о 1Ье Ч!в!Ь!1!|у о1 6га|!п8в, Хеагпа! а1 Раус!е!еуу (Сгеа| ВН|а1п), 197, 551 — 566 (1968). 9. БасЬв М. В., 7(асЬш)ав Х., ВоЬвоп Х. 6., БраПа!-РгеЧиепсу СЬаппе!в 1п Нишап Ч!вюп, КОБА, 61, 1176 — 1186 (1971). 10.
Б|гошеуег С. Р., Хи1евг В., Браг!а! -Ргециепсу МавЫи8!и Ч|в1оп: СггПса1 Вапг)в апй |Ье Бргеас] о1 МавЫп8, УОЕА, 62, 1221 — 1232 (1972]. 11. ЪЧа1апаЬе А., Мог! Т., На8а|а Б., Н!|ча1авЬ| К.. БраНа1 Б!пе-)Чаче Вевропвев о1 |Ье Ншпап Ч!виа! Був|еш, Ч|ыап Ееееагса, 8, 1245 — 1263 (1968). 12. Рту 6. А., ТЬе Ор|!са1 Рег1огшапсе о1 |Ье Ншпап Еуе, Рго8гевв !и ОРНсв, Чо1. 8, Е. )ЧоН е|)., Ашег!сап Е1веч!ег РиЫ!вЫп8 Сошрапу, 1970. 13. Р!огеп!!п! А., Вупаппс СЬагас1епвысв о1 Ч!виа1 Ргосеввев, Рго8гевв ш Орг!св, Чо1.
1, Е. %оН, е|)., Ног1Ь НоПапд РиЫ1вЫп8 Сошрапу, 1965. 14. Ьеч! Ь., Ч|вюп |п Сопииип!са|юи, Рго8гевв !и Ор11св, Чо!. 8, Е. %о!1, ед., Ашепсап Е!вечАег РиЫ1вЫп8 Сошрапу, 1970. 15. Жев|Ье)шег 6., 1ша8е 1)иаП!У !и 1Ье Ншпап ЕУе, ОРИса АсСа, 17, 641— 658 (1970). 16.
Островская М. А., Частотно-контрастная характеристика глава, Онтакемеханическая промышленность, 36, № 2, 45 — 54 (1969). 17. КоЬвоп Х. 6., БраПа1 аис) Тешрога1 Соп1гав| Бепы1!чНу Риис|!опв о1 !Ье Ч!виа1 Бух|ею, УОЕА, 56, М41-1142 (1966]. 18. Ьоиту Е. М., Вера!ша Х. Х., Б!|ие-Ччаче Вевропве о1 |Ье Ч!виа! Був1еш; 1. ТЬе МасЬ РЬепошепоп, ХОЗА, 51, 740 — 746 (1961). 19. Ьо|чгу Е.
М., ВеРа!ша Х. Х., Б!ие-!Чаче Вевропве о1 |Ье Ч!виа1 Бух|ею; !!. 81пе-Жаче апс) Бс)ваге-руане Сои|гав| Бепв!11чВу, УОЕА, 52, 328 — 335 (1962). 20. Вгуп8|)аЫ О., СЬагас|ег1вйсв о( |Ье Ч1виа! Був1еш| РвусЬорЬув1са! Меавигешеп|в о1 |Ье Вевропве хо Бра|!а! Б!ие-)Чаче БИишП ш |Ье Мевор!с Ке8!оп, УОЕА, 54, 1152 — 1160 (1964). 21. БсЬоЬег Н. А. %., НПх В., Сои|гав| Бепв!1!ч!|у о( |Ье Ншпап Еуе !ог БЧиаге-ЧХаче Сгаг||п8в, ХОЕА, 55, 1086 — 1091 (1965).
22. Раге1 А. Б., Бра|1а1 Нево1иНои Ьу |Ье Нишап ЧМиа1 Був!еш ТЬе ЕНес1 о! Меап Не|!па1 Н1иш!папсе, УОЕА, 56, 689 — 694 (1966). 23. Чап Еев Р. Ь., Воишап М. А., Бра|1а1 Мойи1аПоп Тгапв1ег ш 1Ье Нишаи Еуе, УОЕА, 57, 401 — 406 (1967). 24. Чап Кев Р. ! ., КоепйеНпЬ Х. Х., )ч]ав Н., Во|ппап М. А., ХОЗА, 57, 1082— 1088 (1967]. 25. СагирЬеП Р. ЧЧ., ТЬе Ншпап Еуе ав ап ОРНса! РП|ег, Ргес. 1ЕЕЕ, 56, 1009-1014 (1968).
26. 6ПЬег| В. Б., Репйег В. Н., Сои|гав| ТЬгевЬо!йв Меавигей |чНЬ Б|аЬ!1!гей аид )ч(оп-БгаЫ!!хей Б!пе-)Чаче 6гайп8в, Орекса Асга, 16, 191 — 204 (1969). 27. РоПеЬп Н., КоеЬНЕ Н., ЕНес| о( НоМе оп |Ье Мог)и!а!!оп Тгапв(ег Риис|!оп о1 1Ье Ч1виа! СЬаиие), УОЕА, 60, 842 — 848 (1970). 28. КиПЬо|чврА Х. Х., Боше БНши!ив Рагаше|егв АНес|!п8 Браг!а! аис) Тешрога1 Вево1пНоп о( Нишав ЧМ!оп, Ры|ан Ееееагсй, 11, 83 — 93 (197!).
29. Веллера С. А., )Ч!п1егв1е!п Б. Н., Кеп1 В. Е., !ша8е |)иаП|у апд Таг8о| Весо8и|Поп, Трата~ >асгеге, 9, 5 — 32 (1967). 30. Мег|х Р., Регсер1юп о( Те1еч1в|ов Паис)ош )|)о!ве, ХЕА(РТЕ, 54, 9 — 34 (1950]. 31. Ва!ЗГНп М. ЧЧ. (неопублякованные данные, упомянутые в работе (30)). 32. Со1|шап Х. №., Аис)егвоп А. Е., 5)о!во ХАшНаПопв |о Нева!ч!п8 Роиег !и Е!ес|гоЫс !ша8ш8, Ргес. 1ЕЕ, 48, 858 — 865 (1960). ЗЗ.
Вагв|о|ъ. Х. М., СЬгпборЬег Н. )|)., ТЬе Меавигешеп! о( йапс)ош МопосЬгоше ЧЫео 1п|ег1егепсе, Тгане. с) гяе А1ЕЕ, 72, Раг! 1 — Сошншпка|юп апй Е1ес|гоп!св, 735 — 741 (1954). 34. Ваге|о|а Х. М., СЬНв|орЬег Н. ]ч]., ТЬе Меавигешеп1 о1 Капйош ЧЫео !п|ег1егепсе |о ЫопосЬгоше апс) Со!ог Те!еч!вюп Р!с|игев, А1ЕЕ Тгаа|асйене ап Саттон!се!топ акс) Е|ес|гоп|се, 63, 313 — 320 (1962].
160 Г.члнл 4 35. Вга!пагй К. С., Кашшегег Р. !]т., К!шше Е. О., ЕвМша|!оп о1 |Ье ЯиЬ!есМче ЕНес1в о1 Хо|ее ш 1 очч-Кезо!и1!оп Те1ечЬ!оп Яув|ешв, 1ВЕ Тгапе. оп 1п)о. Т]тгу., 1Т-В, 99 — 106 (1962). 36. Вга1пагй К. С., Ьои-Кево1иМоп ТЧ: ЯиЬ!есНче Е~ес|в о1 Хо!ве аййей |о а Я!Впа1, ВЕТ1, 46, 223 — 260 (1967). 37. Ниапб Т. Я., ТЬе ЯиЬ!ес1Ие ЕНес| о1 Т|чо-О!шепа!опа! Р!с|оПа! Хо|во, 1ЕЕЕ Тгапе. 1п1о. Твгу., !Т-И, 43 — 53 (1964).