Ллойд Дж. Системы тепловидения (1978) (1095910), страница 47
Текст из файла (страница 47)
При многоканальной обработке сигналы с каждого чувствительного элемента приемника поступают на соответствующий элемент индикаторного устройства. При стандартной телевизионной обработке выходной сигнал электронной схемы представляет видеосигнал в едином видеоканале, причем характеристики сигнала соответствуют принятым в вещательном телевидении стандартам, что позволяет сформировать изображение, пользуясь стандартным телевизионным оборудованием.
В нестан- зг! ТИПЫ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ СИСТЕМ дартных системах по типу телевизионных используются телевизионный формат и монитор, аяалогичные используемым в стандартном телевидении. Современные системы можно разделить на четыре категории в соответствии с наиболее целесообразными сочетаниями типов сканирования и обработки сигнала: !. Параллельное сканирование — параллельная обработка ви- деосигналов. 2. Параллельное сканирование — стандартная обработка ви- деосигналов.
3. Последовательное сканирование — параллельная обработка видеосигналов. 4. Последовательное сканирование — стандартная обработка видеосигналов. Нестандартные системы по типу телевизионных экономически невыгодны по сравнению с системами других типов и здесь рассматриваться не будут. Остановимся на достоинствах и недостатках систем четырех указанных выше типов. Простейшей возможной системой с многоэлементным приемником излучения является система с параллельным сканированием и параллельной обработкой сигналов (фиг. 8.!6). Для создания такой системы требуется только собирающая оптика, двустороннее сканирующее устройство, многоэлементный приемник с линейкой чувствительных элементов, электронный блок усиления сигналов, блок управления индикаторным устройством, линейка светодиодов и окуляр. Система, изображенная на фигуре, Ската уеяадлееая сдетедасдама Ют еуедус Фиг. 8.!6.
Система с параллельным сканированием и параллельной обработкой видеосигналов. 1 — икйракраснмй объектив; в — линейка чувствителькмт овементов приемника; е — предусилители; Š— окуляр;  — линейка светодиодов; е — стема управления светодиодами. 81г глава В Фиг. 8я7. Система с оптико-»лектронной коммутацией, параллельным сканированием и стандартной телевизионной обработкой сигналов. 1 — иибракрасикй об»актив; в — лииеэиа чтвствительиыт елемеитов приемника; «в объектив для видимой области спектра; с — видикои; б — линейка светодиодов. имеет сканирующее устройство в сходящемся пучке, причем одна сторона тонного колеблющегося зеркала используется для сканирования тепловой картины, а другая — для формирования видимого ивображения.
Сигналы приемника излучения усиливаются и используются для соответствующей модуляции видимого излучения светодиодов. Окулярная оптика увеличивает и фокусирует сканирующее изображение линейки светодиодов, обеспечивая наблюдение изображения глазом. Преимущества такой системы заключаются в том, что в ней не нужна синхронизация, для привода сканирующего устройства требуется небольшая мощность и индикаторное устройство получается компактным.
Ке недостатки состоят в следующем: изображение может видеть только один наблюдатель; при частичном отказе одного ив каналов в изображении выпадает целая строка; все каналы требуют индивидуальной регулировки; все каналы должны одновременно управляться; может потребоваться восстановление постоянной составляющей сигнала в каналах; видеосигнал для управления индикатором нужно формировать в каждом канале. Несмотря на эти недостатки, построение «параллельно-параллельной» системы — эффективный путь создания малогабаритного прибора наблюдения.
Входная часть системы с параллельным сканированием и преобразованием видеосигналов в соответствии с телевизионным стан- ТИПЫ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ СИСТЕМ 818 саги!альl и сдеитоеиобуам б"игиалы оиб чуусмошпелбиьм рлемеиигоо приемиола Фиг. 8.18. Система с последовательным сканированием и параллельной обработкой видеосигналов, в которой применяется сканирующее устройстве с разверткой по двум осям.
т — икфракраскый обзектив; т — мозаика чувствителъимх алемектов приемника; З вЂ” объектив для видимой области спектра; б — мозаика светоддодов. дартом может быть такой же, как у параллельно-параллельной системы, а получение изображения на стандартном телевизоре осуществляется оптико-электронным путем, как покавано на фиг. 8.17 и описано в равд.
8.4.2. Здесь индикатор параллельно- параллельной системы визируется телевиаионной камерой, формирующей стандартный видеосигнал. Необходима точная синхронизация кадровой частоты сканирования тепловой картины и телевизора. Весьма тонкой задачей является согласование динамических диапазонов тепловизора и телевизора. Система с последовательным сканированием н параллельной обработкой сигналов может быть реализована, как показано на фиг. 8.18, где каждый элемент двумерной мозаики многоэлементного приемника подсоединен к соответствующему элементу аналогичной моааики светодиодов.
В таких системах используется способность наблюдателя осуществлять временную суммацию, что в сочетании с последовательным сканированием позволяет сгладить изображение; их достоинством является также простота устройства, поскольку мозаика светодиодов наблюдается непосредственно. Система с последовательным сканированием и стандартнои телевизионной обработкой сигналов показана на фиг. 8.19. В ней используется метод непосредственного формирования стандартного видеосигнала без коммутационных и преобразующих сканирую- ГЛАВА 8 314 ббггг.
8ЛО. Система с последовательным сканированием н стандартной телевизионной обработкой сигналов. 1 — интегрирующая линия задержки с отводами; у — линейка чувстаительныд глементов приемнива; а — устройство для обработйи видеосигнала. щих устройств. Система весьма близка к телевизионной. В ней сочетаются преимущества последовательного сканирования, рассмотренные в предыдущем разделе, с низкой стоимостью индикаторного устройства и таких вспомогательных средств, как устройства для видеозаписи и ретрансляции, генератор специальных отметок, автоматическая система слежения аа целью. Труппе оценить предельные характеристики системы тепло- видения, поскольку при современном состоянии их разработок определяющую роль обычно играют конструктивные ограничения, а не теоретические, например обусловленные дифракцией или квантовыми шумами.
Интересные сведения по этому вопросу приводятся в статьях Эдгара И5] и Вильямса [16!. Основные выводы, к которым приходит Эдгар, заключаются в том, что из-за ограничений, обусловленных современным состоянием разработок приемников излучения, может потребоваться использование приемников больших размеров, чем это необходимо для удовлетворения критерия разрешающей способности, что приводит к излишней чувствительности. Вильямс считает, что для широко- угольных многострочных систем может потребоваться оптика с таким большим относительным отверстием и соответственно малым фокусным расстоянием, что задача построения системы станет практически невыполнимой.
8.6. Системы тепловидения без сканирования Обычную систему ЕЫВ с механическим сканированием часто считают слишком громоздкой, дорогостоящей и неэффективной тепловизиопной системой. Строчно-кадровая раазертка, система типы ткпловизионных систвм 315 охлаждения приемника излучения, электронный блок обработки сигнала, движущиеся оптические элементы — часто упоминаемые недостатки обычных систем РЫК, которые стимулируют постоянный интерес к более простым в механической и электронной части приборам. Хотя можно себе представить много таких приборов, однако ни один из них по чувствительности, разрешающей способности и постоянной времени не способен заменить сканирующие системы.
Проблема ааключается не в том, что существуют какие-то фундаментальные физические ограничения, не позволяющие получить требуемые характеристики с приборами без сканирования, а скорее в том, что из-за низких радиационных контрастов в инфракрасной области спектра предъявляются очень жесткие требования к однородности чувствительных элементов и что линейное усиление сигналов должно сопровождаться вычитанием фона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
