Поляровизор Советский патент 1982 года по МПК G01J4/04 

(5) ПОЛЯРОВИЗОР

1

Изобретение относится к поляризационным устройствам, предназначенным для поляриметрических исследований протяженных космических объектов.

Известны устройства для поляриметрических исследований небесных объектов, позволяющие визуально наблюдать характер изменения степени поляризации света по поверхности объекта, содержащие сканирующее устрой- „ ство, блок обработки информации, блок I регистрации информации 1.

Недостаток устройства - малое быстродействие, обусловленное механической разверткой.

Наиболее близким техническим ре-шением к предлагаемому является поляровизор, содержащий приемный блок, в состав которого входит оптико-электронный канал, содержащий расположен-20 ные по ходу луча объектив, модулятор поляризации и телевизионную передающую камеру, блок обработки информации, содержащий два логарифмичес- ,

, ких усилителя и амплитудный анализатор, блок регистрации информации, содержащий видеоконтрольнов устройство Г2 .

Недостаток устройства состоит в невозможности проведения одновременных исследований поляризованной и неполяризованной компонент изображения по всему полю изображения.

Цель изобретения - обеспечение возможности проведения одновременных исследований поляризованной и неполяризованной компонент изображения по всему полю изображения.

Указанная цель достигается тем, что в поляровизоре, содержащем приемный блок, в состав которого входит оптике-электронный канал, содержащий расположенные по ходу луча объектив, модулятор поляризации, и телевизионную передающую камеру, блок обработки информации, содержащий два логарифмических усилителя и амплитудный анализатор, блок регистрации информации, содержащий видеоконтрольное устройство, в приемный блок дополнительно введен оптико- ; электронный канал, содержащий распо ложенные последовательно по ходу луча объектив и телевизионную передающую камеру, а также узел синхронизации, подключенный к телевизионным передающим камерам, блок обработки информации дополнительно содержит нормирующий усилитель, подключенный к телевизионной передающей камере оптико-электронного канала, содержащего модулятор поляризации, устройство обработки видеосигналов, подключенное к нормирующему усилителю, узлу синхронизации и телевизионной передающей камере оптико-электронного канала, содержащего модулятор поляризации, а также камплитудному анализатору, причем два логарифмических усилителя и амплитудный анализатор подключены к устройству обработки видеосигналов, блок регистрации унформации дополнительно содержит пульт управления, подключенный к устройству обработки видеосигналов и к амплитудному анализатору, и узел памяти, -подключенный к пульту управления.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого поляровизора.

Поляровизор состоит из приемного блока, блока обработки информации блока регистрации информации.

Приемный блок предназначен для получения информации об исследуемом объекте в виде двух электрических сигналов, один из которых несет информацию о поляризованной компоненте изображения с определенным положением вектора поляризации. Приемный бло состоит из двух идентичных объективов 1 и 2, расположенных так, что их оптические оси параллельны, модулятора 3, телевизионных передающих камер и 5, узла 6 синхронизации.

Блок обработки информации служит для совмещения двух видеоизображений и получения сигнала, соответствующего степени поляризации исследуемого объекта. Блок обработки информации состоит из нормирующего усилителя 7 согласующего коэффициент усиления камер k и S, устройства 8 обработки видеосигналов, логарифмических усилителей 9 и 10, амплитудного анализатора П.

Блок регистрации информации состоит из пульта 12 управления видеоконтрольного устройства 13 и узла памяти.

Принцип работы поляровизора основан на электронном совмещении двух изображений, полученных по разным оптико-электронным каналам с одного участка неба. При этом, один из оптических каналов с помощью модулятора выделяет поляризованную компоненту изображения объекта с определенным положением вектора поляризации. , Так в первом оптическом канале находится модулятор 3, то на мишени телевизионной трубки камеры 4 формируется изображение, интенсивность которого определяется как

3(,)( x(2u)t.d,J,

где Лц(Х|У) интенсивность неполяризованной компоненты изображения-,

(х,3) интенсивность поляризованной компоненты изображения-,

UJ - частота вращения модулятора;

о - угол положения плоскости поляризации объекта.

Интенсивность изображения на мишени передающей трубки камеры 5 определяется как

3(,(,y}+3(,y)

.Сканирование изображений по мишеням телевизионных трубок камер и 5 происходит синхронно, пространственные координаты совпадают, Проведем следующие преобразования:

A3(x,,t)j(x,:()-2J(x,v)3n(,)/

/51П (2«U)i46o )/

e(rPlx,,t)Kec5A3(x.y,i)()

« /...1 1/i W

zKgc

.)

где ДО (x,y,t) - разность величин видеосигналов, из которых поляризованный сигнал удвоен;

К - коэффициент пропорциональности, н6рмирую1чий величину CcfP(x,y,t),

P{x,y,t) - степень поляризации. Поляровизор работает следующим образом. Изображение исследуемого объекта создаваемое длиннофокусным объективом 1, через модулятор 3, который выделяет из общего светового потока поляризованную компоненту с определенным состоянием поляризации, фоку сируется на мишени телевизионной . трубки камеры k. Во втором оптико-электронном кан ле, содержащем объектив 2 и телевиз онную передающую камеру 5, на кишени трубки камеры 5 получается яркос ное изображение объекта. Узел 6 синхронизации согласует работу телевизионных передающих кам t и 5 так, что видеосигналы двух изображений объекта синхронизирован Видеосигнал от телевизионной камеры Ц через нормирующий усилитель 7, где происходит удваивание амплитуды видеосигнала, и видеосигнал от телевизионной камеры 5 поступают на устройство 8 обработки видеосигналов, где сравниваются. Разностные сигналы поступают на логарифмические усилители. 9 и 10, устройство 8 обработки видеосигналов, где усиливаются в К раз. С выхода устройства 8 обработки видеосигналов сигнал поступает на амплитудный анализатор 11 через пул 12управления. Амплитудный анализатор 11 пропускает на устройство 8 обработки видеосигналов сигнал, уда влет врряющий условию (ZcrP(,:),-i)).(,,U ..tin.c.x где вeличины(cJP(x,y,t): (Р(х, у,t) )д задаются оператором с пульта 12 управления. В устройстве 8 обработки видеогеи гналов сигнал EcfP(x,у,t) дополняется до полного видеосигнала, т.е. формируются строчные и кадровые импу/1ьсы-,-И сигнал Сс Р(х,у, t) привязывается к уровню черного и через пульт 12 управления поступает на видеоконтрольное устройство 13и узел И памяти. Поляровизор может применяться для определения степени поляризации излучения слабых протяженных космических.объектов при градациях яркости, позволяющих телевизонным передающим камерам работать без насыщения мишени. Использование поляровизора позво ляет получить информацию о поляри0зации излучения комет, планет и других протяженных космических объектов в реальном масштабе времени, что важно для решения некоторых прикладных задач. Формула изобретения Поляровизор, содержащий приемный блок, в состав которого входит оптикЬ-электронный канал, содержащий расположенные по ходу луча объектив модулятор поляризации и телевизионную передающую камеру, блок обработки информации, содержащий два логарифмических усилителя и амплитудный анализатор, блок регистрации информации, содержаи(ий видеоконтрольное устройство, отличающий-, с я тем, что, с целью проведения одновременных исследований полрризованной и неполяризованной компонент изображения по всему полю изображения, в приемный блок дополнительно введен оптико-электронный канал, содержащий расположенные последовательно по ходу луча объектив и телевизионную передающую камеру, а также узел синхронизации, подключенный к телевизионным передающим камера ;, блок обработки информации дополнительно содержит нормирующий усилитель,, подключенный к телевизионной передающей камере оптико-электронного канала, содержащего модулятор поляризации, устройство обработки видеосигналов, подключенное к нормирующему усилителю, узлу синхронизации и телевизионной передающей камере оптико-электронного канала, содержащего модулятор поляризации, а также к амплитудному анализатору, причем два логарифмических усилителя и амплитудный анализатор подключены к устройству обработки видеосигналов, блок регистрации информации дополнительно содержит пульт управления, подключенный к устройству обработки видеосигналов к амплитудного анализатору и к видеоконтрольному устройству, и узел памяти, подключенный к пульту управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 16591, кл. G 01 J 2i/2t, 196. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 J ««/Ю, 1978 (ПРОТОТИП).