Ллойд Дж. Системы тепловидения (1978) (1095910), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Яс1. аад Еаж, 13, 127 — 133 (1969). 6. )в!!евп М., 1Ыгвгед ТЬепполгарЬу Есйргаепг 1ог Мейсв! Аррйсвпопв, РЬП1рв уесть )(ес., 30, 278 — 291 (1969). 7. Неге!юп-СоЬеп 1., Мед!св1 ТЬегп!о8гврЬу, Бс1еап/гс Атенсап, 94 — 102 (1967). 8. Во!8 8. В., ТЬсппв1 1гаврп8 и!!Ь Кеа)-Тяпе Рьс!пге Ргевеп1впоп, А рр!. Орг., 7, 1697 — 1703 (1968). 9. 8ппдвггога Е., ЧЧ!де Ап8!е 1п1гагсд Свпгегв (ог 1пдпв!гу впд Мейс!пе, Арр!. Орг., 7, 1763 — 1768 (1968).
10. Сгаппп С. Р., 1п1гвгед Еяйргаспг, АррНед Орпсввпд Орг!са!Еп8!песйп8, К. К!плв!аЬе, ед., Чо!. 2, Асадега!с, 1965, СЬ. 9. 11. Ваге)у С. К., Спййогд Е. Н., А 100 1 !пе ТЬеппв1Чгеиег, ! п)гагед Раумсв, 8, 131 — 134 (1968). 12. Ь!пдЬег6 Р. !., А Рммп вдпе-8свппег 1ог Н!8Ь-8реед ТЬегюо8гврйу, Орнса Асса, 15, 305 — 316 (1968).
типы ткплонизионных систнм 329 13. ЬааЬтпапп Р., ()п11ей Бтатея Ратепт ХитпЬег 3723642, ТЬеппа1 1та8!п8 8ув1етп, 1971. 14. Нариженский Е. Я., Мирошников М. М., Сканирующие системы длл теплоеияоров, Оптика-метаничеекаа промышленность, 37, 36 9, 39 — 42 (1970). 15. Ей8аг К. Г., Бояне Сев!8п СопвЫега11оп 1ог 1п1гагей 1ша3е Бсапп!п8 Бувтептв, Тн)татей Рдупсз, 8, 183 — 187 (1968). 16.
Чу!11!абая С. Б., 1Апи1ат!опв оп ОрНса1 Бувтешв 1ог 1тпа8ев о1Мапу В!всгете Е!ешепщ о1 Агеа, Арр!. Ор!., 6, 1383 — 1385 (1967). 17. Виде!Ыв Х. Ь., ЧЬиа1 ТЬгевЬо!дв апй 1Ье Ч!в!Ы!Ву о1 Вапйош Ыо!ве !п ТЧ, Ргос. ТЕЕ (Аивтга!1а), 751 — 759 (1961). 18. Свегпу М., Рвуят(я, 53, 1 (1929). 19. Свегпу М., Мо!1е1, 2еятзеЛг!)1 (йт теейлысйе Рйун!з, 18, 582 (1937). 20.
КоЬяпвоп ет а1., УОЕА, 47, 340 (1957) (только реферат). 21. ЫсОаие1 6. ЧЯ., ВоЫпяоп П. 2, ТЬегша11ша8!п8 Ьу Ыеапя о11Ье Ечарога8тарЬ, Арр!. Орг., 1, 311 — 324 (1962). 22. ОчтеЬо Р. 1., Баччуег В. К., Овтегдгеп В. Н., Речке!1 К. Ч'., ЧтоодсосЬ Е. Ь. 1пдив1г1а), ТесЬпяса! апд Мед!са! Арр1!са1!опв о( 1п1гагед ТесЬпи)ие, Ргас.
1ЕЕ (1959). 23. Б!п1воч Ч. )Я)., Ечарога8гарЫс !шабе ()иа!!1у, А рр!. Ор!., 6, 1851 — 1854 (1967). 24. РовЬее Ь. Ь., НиБЬев А!гсгаВ Сошрапу, Си!чет СВу, СарНогп!а (частное сообщение). 25. Сгета8 АС, СН-8105, Ке8епвйог1, Бяч!1вег1апд. 26. Вед1п81оп В. Чу., чап Неегдеп Р. 1., Варей Б!1юоп апд 6еппапюпт РЬотосопйистогв ав Тат8етв 1ог 1п1гагей Те!еч!Моп Сапега ТиЬев, ХОЗА, 49, 997 †10 (1959).
27. Неппапп Чт., Кивке С., 1п1гагот-Ч!д!Ьоп, Та!татей Рлузшз, 2, 175 — 181 (1962). 28. ВегтЬ М., ВгЬво1 7. 7., Таг8етв 1ог 1п1гагед Те1ечЬюп Сашега ТиЬевя РРАИрз Тес)ян!са1 Ееятею, 30, 270 — 279 (1969). 29. Кпп С. ЧЯ., Оачегп )Ч. Е., !пАв СЬагде-81ога8е РЬотод!ойе 1п1гагед Ч!д!соп Таг8етв, !ЕЕЕ Ттаня. Е!ес. Сея., ЕВ-18, 1062-1069 (1971). 30. 61пнпосЬ Х. О., СараЫ1В!ев апй Ьппйа1!опв о( 1п1гагед 1шад!п8 Бувтешв, Ртае, ЗР!Е Еетн!нате Вече!артек!я ян Е!ее!тон!с Ттау!нц Тесла!диез, 32 (1972].
31. ТЬошрвеп М. Р., А Ругое1естпс ТЬеппа1 1тпа8!пд Сашега ТиЬе, 1ЕЕЕ Ттанз. Е!ее. Оея., ЕВ-18, 1070 — 1074 (1972). 32. СагЬипу М., Чо8е! Т. Р., Наивен 1. В., 1ша8е Сопчег1ег 1ог ТЬегша1 Вад(а1!оп, УОЕА, 51, 261 — 273 (1961). 33. АирЬап М., Вои1гу 6. А., Впвво1 7. 7., Оогщопт Н., Рет(1Ьои 2 а Р1е1г! С., ()п ТиЬе Тгапв1огшатеи д'!шабе роиг Г1п1гагоидс Моуеп а СоисЬе РЬотосопйис1тче е1 СоисЬе РЬотоеппвюче 7ил(аровеев: Ье Бетта), Тн(гатей Рйуйсе, 3, 117 — 127 (1963).
34. Пшег Чт., А Хеяч Туре о1 ОрКса1 1тпаде Сопчепет, 1н)татей Рдунся, 11, 221 — 224 (1971), 35. СЬоЬвег 7. Р., ЧтувосувпвЬ1, Е!ее!топ!с Ч1в!оп Согрогатюп, Бап О!е8о, Са1Иогпяа (частное сообщение). 36. Мог1оп 6. А., Гог8ие Б. Ч., Ап 1п1гагед Р!сЬир ТиЬе, Ргая. 1ЕЕ, 47, 1607 †16 (1959). 37. Уаг!ч А., 1п1гойист!оп 1о ОрНса1 Е1ес1гоп!св, Но11, К!пеЬагт, Чт!патон, 1971, СЬ. 8. 38. %атлет 1., Рагащетг!с 1)рсопчегв!оп 1готп 1Ье 1п1га-Кед, Ортае!ее!тон!сз, 3, 37 — 48 (1971).
39. М!!1оп А. Р., Орсопчегв!оп — А Бувтетпв Ч!еия, Арр!. Ор!., 11, 2311— 2330 (1972). Глава 9 Выборка 9.1. Введение В системах изображения выборка оказывает столь же большое влияние на качество изображения, как оптическая передаточная функция и тепловая чувствительность. Примерами процессов выборки являются использование линеек дискретных чувствительных элементов приемников излучения для разложения изображения, электронная коммутация или широтно-импульсная модуляция, преобразование информации при сканировании и относительное перемещение между наблюдаемой картиной и приемным устройством, работающим с покадровым разложением.
Роль выборки при получении изображения рассматривается в работах ! 1 — 101. Как отмечалось в гл. 3, к важнейшим свойствам высококачественных процессов получения изображения относятся пространственная инвариантность импульсной реакции и линейность передачи сигнала. Если система РЫК не обладает этими свойствами, то возможно искажение изображения. Пространственная и временная выборки осуществляются в том случае, когда в системе имеются дискретные отклонения от инвариантности, а выборка по амплитуде — прн дискретных отклонениях от линейности. В системах изображения особое значение имеют два типа выборок.
Первый тип соответствует периодическому восприятию информации через определенные промежутки. Второй тип представляет выборку средней величины в пределах каждого промежутка в периодическом наборе промежутков. Далее эти два типа выборок будут кратко именоваться соответственно выборкой через «окна» и «усредняющей» выборкой. Структура, покааанная на фиг. 9.1, может быть использована для получения обоих типов выборок.
Если изображение, сформированное системой, определяется распределением яркости объекта, рассматриваемого через эту структуру, то последняя действует как пропускающий фильтр, и мы имеем выборку через окна. Если изображение состоит из выборочной совокупности (возможно, пространственно отфильтрованной) средних значений яркости объек- ГЛАВА Э 332 Фиг. 9.1. Периодическая структура с чередоваииоы прозрачных и иепрозрачиых участков. та в пределах каждого окна структуры, то процесс представляет собой усредняющую выборку. Выборка через окна осуществляется при электронной коммутации и при взаимном перемещении объекта и приемного устройства, работающего с покадровой разверткой. Усредняющая выборка имеет место в полутоновой фотографии, а также в перпендикулярном к линии сканирования направлении в системах с дискретным разложением картины, например в телевидении, лазерных сканирующих устройствах, сканирующих преобразователях.
Большинство проблем, связанных с выборкой, довольно трудно решить обычными методами, однако решение существенно упрощается, если использовать сокращенные обозначения операций фурье- анализа, введенные в гл. 3. Покажем зто на следующем примере с выборкой через окна.
Рассмотрим объект, характеризуемый функцией распределения яркости О (х, у), который перекрыт периодической структурой, характеризуемой функцией пропускания И' (х, у). Получаемое распределение яркости изображения 1 (х, у) равно проиаведению этих двух функций у (х, у) = О (х, у) И' (л, у), (9.1) и преобразование Фурье спектра изображения имеет вид Х(1„, („) =О(1„, 1„). РУ((„, ),). (9.2) Если, как на фиг. 9.1, И' (х, у) = ( Весь ( — ) Вес1 ( У ) ~) е ( СошЬ ( — ) СопзЬ (+) ), (9.3) нывогка ззз Фкг. 9.2. Спектр кзображекяя объекта, рассматриваемого через перкодкческую структуру, показанную ка фкг.
9лС то Х(1„, 1е) = 0(1„, 1к) е(В1пс(а1„) Я1пс (а1„)) х х [СотЬ(Ь1„) СошЬ(61„)). (9.4) Этот спектр показан на фиг. 9.2, однако мы не пытались изобразить на рисунке фазовый сдвиг. Влияние выборки проявляется в возникновении боковых частотных полос с центрами в ~пт!Ь и ~-и/Ь, которые содержат частоты, называемые псевдочастотами (аИазез), поскольку последние отсутствуют в исходном спектре объекта. Псевдочастоты представляют собой просто смещенные в частотной области в процессе выборки пространственные частоты объекта. Боковые полосы показаны на фиг. 9.2 разделенными, но на самом деле, поскольку всегда Ь > а, они перекрываются.
В результате псевдочастоты интерферируют с частотами объекта, и в худшем случае псевдочастоты по оси х воспринимаются как частоты по оси у и наоборот. Усредняющую выборку проанализировать гораздо сложнее, чем выборку через окна, причем этот анализ представляет собой одну из интереснейших проблем теории выборки. Рассмотрим двумерную функцию распределения яркости объекта 0 (х, у). Чтобы показать особенности усредняющей выборки, найдем вид этой выборки для трех важных типов апертур.
Сначала рассмотрим апертуру, описываемую функцией Вест (у~~ (фиг. 9.3). В пределах данной прямоугольной функции заменим значение яркости объекта в каждой точке (х, у~ соответствующим значением, усредненным по у и оцененным в х. Затем произведем выборку этого нового распределения с помощгяо дельта-функции 6 (уд Тогда мы получим ЗЗА ГЛАВА 9 триг. 9.3. Апертура, описываемая прямоугольной функцией. следующее распределение яркости иаображения: В!з 1(х, у) = ~ — ~ 0(х, у) с)у) 6(у). -$!г Докажем, что это выражение эквивалентно свертке распределения яркости объекта с функцией Весь (уф) и последующей выборке с помощью функции 6 (у). Это важный момент, поскольку он позволяет существенно упростить анализ изображения, полученного с помощью выборки.