Публикации автора

Рассмотрен метод коррекции неоднородности чувствительности многоэлементных фотоприемных устройств (ФПУ) без использования опорных источников однородного излучения. Метод решает актуальную для оптико-электронных систем ИК-диапазона спектра задачу устранения неоднородности сигналов из-за различий чувствительности отдельных элементов ФПУ к входному потоку излучения. Для определения корректирующих коэффициентов используются сигналы сцены, по которым для каждого элемента определяется пара корректирующих коэффициентов по смещению и чувствительности. Процесс коррекции состоит в периодически выполняемой процедуре определения корректирующих коэффициентов и непрерывно выполняемой процедуре корректирования сигналов. Рассмотрены способы технической реализации метода и получены расчетные выражения для определения корректирующих коэффициентов. Проанализированы факторы, характеризующие точность метода в зависимости от сцены, которые определяют его применимость как для матричных, так и для многорядных ФПУ со сканированием.

Рассмотрена трехточечная коррекция неоднородности элементов фотоприемных устройств в контексте с двухточечной коррекцией и для случая нелинейной зависимости сигналов элементов от входного потока. Определена общность между коррекцией по опорным источникам и коррекцией по сцене. Однородность приведенных сигналов элементов имеет два содержания, которым соответствуют два способа приведения: по сигналам и по потокам. Найдены функции приведения по обоим способам.

Разработан метод трехточечной коррекции неоднородности фотоприемных устройств. Полиномиальная модель элементов линеаризирует процесс коррекции и упрощает реализацию. Метод рассмотрен для коррекции по сигналам сцены и коррекции с использованием эталонных сигналов.

Рассмотрен метод коррекции неоднородности фотоприемных устройств инфракрасного диапазона спектра, основанный на определении градиентов сигналов сцены при микросканировании и последующем восстановлении изображения путем суммирования градиентов.

Рассмотрено влияние факторов сцены и обработки на коррекцию неоднородности фотоприемных устройств. Коррелированность сцены, адаптивность обработки, исправление дефектов и микросканирование обеспечивают условия, приближающие возможности методов работы по сцене к коррекции по опорным сигналам.

Рассмотрено обнаружение дефектных элементов фотоприемных устройств по сигналам сцены. Дефекты обнаруживаются с использованием средних сигналов элементов, дисперсий сигналов и дисперсий разностей соседних отсчетов элементов. Коррекция реальных изображений показала работоспособность предлагаемого метода обнаружения дефектов по сцене.

Рассматривается нейронная схема формирования изображения для ФПУ с микросканированием. Нейронная схема реализует градиентный метод обработки и обеспечивает распараллеливание процесса формирования изображения. Схема обеспечивает коррекцию неоднородности сигналов и устранение влияния дефектных элементов. Нейронная схема улучшает качество изображения и повышает скорость обработки. Однородность схемы и вычислительных операций обеспечивают простоту реализации

Рассматриваются варианты применения нейронной схемы для коррекции неоднородности и дефектов фотоприемных устройств. Анализируются варианты с использованием корректирующих коэффициентов и вариант без коэффициентов. Рассматривается альтернатива микросканера и опорных сигналов. Варианты сопоставляются с коррекцией с использованием для калибровки двух опорных сигналов. Вариант без коэффициентов – нейронная схема формирует выходное сигналы по градиентам входных сигналов. В других вариантах нейронная схема используется для формирования коэффициентов по чувствительности и по смещению. Улучшение коэффициентов достигается распараллеливанием их вычисления. Варианты сопоставляются по коэффициенту корреляции входных и выходных кадров. Совокупные показатели качества вариантов – это наличие микросканирования/опорных сигналов, использование корректирующих коэффициентов, кадровая частота, непрерывность/прерывность работы, корреляция входных и выходных кадров. С увеличением кадровой частоты нейронная схема с использованием микросканера позволяет обеспечить непрерывный режим работы с соизмеримым с двухточечной коррекцией качеством изображения и более простой обработкой.

Статья является развитием градиентного подхода с нейронной схемой в качестве формирователя изображения для ФПУ с микросканированием. В рассматриваемой модели широко используется метод наименьших квадратов (МНК). Данная МНК-модель обеспечивает оценку вариантов обработки на основе сопоставления градиентов сигналов и матриц неизвестных, соответствующих формируемым изображениям. Модель включает сопоставление градиентов сигналов и неизвестных, систему линейных уравнений относительно неизвестных, соответствующую системе нейронную схему; традиционное решение системы используется для формирования критерия остановки нейронной схемы.