Способ визуального обнаружения малоконтрастных объектов Советский патент 1992 года по МПК G02B27/10 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, предназначено для повышения надежности обнаружения малоконтрастных объектов и является усовершенствованием способа по авт. св. № 1219996.

Известен способ,с помощью которого обеспечивается визуальное обнаружение малоконтрастных объектов с пилотируемых летательных аппаратов. Обнаружение обеспечивается формированием зональных изображений в двух каналах, усилением яркости изображений в каждом канале до выравнивания фона на двух зональных изображениях, при этом формирование зональ- ных изображений производят подбором светофильтров с максимальной разностью контрастов объект - фон в первом и втором каналах.

Недостатками данного устройства являются: необходимость знания наперед спектральных кривых яркостей подлежащего

обнаружению объекта и подстилающей поверхности, что вызывает необходимость соответствующего подбора светофильтров при смене объекта и фона; делает невозможным выявление неизвестных объектов при отсутствии в каталоге данных о спектральных яркостях объекта и фона.

Наименее контрастными являются так называемые метамерные объекты - совпадающие по цвету в идентичных условиях наблюдения, но имеющие разный спектральный состав излучения.

Целью изобретения является повышение надежности обнаружения малоконтрастных объектов, особенно метамерных, упрощение конструкции, универсальность

Указанная цель достигается тем, что формирование зональных изображений производится через фильтры, один из которых имеет максимумы пропускания на длинах волн 450, 540 и 610 нм, а второй - на длинах волн 495 и 575 мм.

с/

с

V4

N ihO

N

сл

|Ю

На фиг, 1 приведены максимумы пропускания; на фиг. 2 - кривые метамерией пары; на фиг. 3 - схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.

Упрощение конструкции достигается тем, что устраняется необходимость в подборе и смене фильтров для тех или иных конкретных объектов обнаружения. Фильтры на предложенных длинах волн являются универсальными, так как обеспечивают вы- явление метамерных объектов с произвольными спектральными характеристиками.

Кривые отражения любой метамерной пары пересекаются около длин волн 450, 540 и 610 нм и максимально расходятся около длин волн 495 и 575 нм. В первом светофильтре метамерные пары будут неотличимы одна от другой, а во втором - они будут максимально отличаться одна от другой, т.е. контраст между объектом и фоном будет наибольшим.

Указанное отличие от известного способа позволяет без предварительного учета цвета подстилающей поверхности обнаруживать требуемые объекты с помощью од- ной пары светофильтров.

Спектральные кривые метамерной пары: осенний лист I и глина Западной Грузии II (фиг. 2)- имеют наиболее близкие ординаты в районе длин волн 450, 540 и 610 нм и отличаются в области длин волн 495 и 575 нм. Применение предлагаемых фильтров к такой и другим метамерным парам позволит легко различить изображения исследуемых районов земли, несмотря на очень незначи- тельное визуальное различие их цветов.

Положительным эффектом является то, что именно указанная пара светофильтров обеспечивает обнаружение объектов одного цвета с фоном,

Устройство (фиг. 3) состоит из объективов 1 и 2, светофильтров 3 и 4, электронно- оптических преобразователей 5 и 6, зеркала 7, полупрозрачного зеркала 8, окуляра 9, обтюратора 10, вращающегося вокруг оси 11 с помощью электродвигателя 12 со схемой 13 регулирования скорости вращения, а также схем 14 и 15 регулирования усиления ЭОП-ов.

Устройство работает следующим образом.

Для обнаружения малоконтрастных объектов, особенно метамерных, в устройстве используется один светофильтр 3 с максимумами светопропускания на длинах волн 450,540 и 610 нм, а второй светофильтр 4 - на длинах волн 495 и 575 нм.

При наблюдении изображения фона оператор регулирует усиление ЭОП-ов так, чтобы яркости фона в обоих каналах оказались одинаковыми. При появлении в поле зрения объекта, метамерного фону, яркость его изооражения в светофильтре 4 будет иной, чем яркость фона в этом же светофильтре, В светофильтре 3 {450, 540 и 610 нм) яркость изображения как для объекта, так и для фона будет такой же, как яркость фона в светофильтре 4. В результате при вращении обтюратора 10 объект будет выглядеть мерцающим пятном на неизменном фоне.

Формула изобретения

Способ визуального обнаружения малоконтрастных объектов по авт. св. N; 1219996, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности обнаружения и универсализации, светофильтры выполнены первый с максимумом на длинах волн 450, 540 и 610 нм, а второй - на длинах волн 495 и 575 нм.

d 3 C-0-) (

/ 2/7,0

7 л - З) 3ty J / fr i -i(1

7lL

Использование: для обнаружения малоконтрастных объектов. Сущность изобретения: формирование зональных изображений производится через фильтры, один из которых имеет максимум пропускания на длинах волн 450, 540 и 610 нм, а другой - на длинах волн 495 и 575 нм. 3 ил.

и

дигнл

ль ,/г дТЬ

1:1

Ч CO № -it -; Ј О -- bfO ,. (с. Л

Фиг. 2

J.JM

Электромагнитное излучение исслебуеного объекта