Публикации автора

Основная идея разработки алгоритма заключается в таком подходе, что любое входное изображение можно условно считать состоящим из нескольких калибровочных сегментов с разной степенью интенсивности.

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.

Рассмотрен блок электронной обработки сигналов, предназначенный для работы с матричным фотоприемным устройством (МФПУ) формата 256x256 элементов спектрального диапазона 3—5 мкм на основе фотодиодов из InSb.

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.

Представлены результаты разработки тепловизионного прибора на основе выпускаемого ФГУП «НПО “Орион”» фотоэлектронного модуля ФЭМ 7М формирования тепловизионного сигнала (МФТВ), включающего фотоприемное устройство ФУК 11М для спектрального диапазона 3—5 мкм из InSb формата 256x256 элементов и блок цифровой обработки (БЦО).

Приведены результаты исследований долговременной стабильности параметров двухточечной коррекции неоднородности для формирователя сигналов изображения (ФСИ) на основе охлаждаемого матричного фотоприемного устройства (МФПУ) формата 256x256 элементов на спектральный диапазон 3—5 мкм с использованием фотодиодов из InSb. Определены влияние каждого из двух параметров двухточечной калибровки на разность температур, эквивалентную шуму, и ее стабильность.

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

Каждый элемент матрицы фоточувствительных детекторов имеет временной и геометрический шумы из-за неоднородности или разброса характеристик детекторов и, следовательно, имеет свою собственную чувствительность и “темновой” ток, которые задают наклон и смещение характеристики “освещенность—выходное напряжение” для элемента. При повторном опросе пикселов в условиях, идентичных предыдущему опросу, геометрический шум повторяется и величина его практически не изменяется в период между выборками. Поэтому существуют действенные меры борьбы с данным видом шумов — запоминание и вычитание. Это предопределяет два метода коррекции ФЧЭ: одноточечный, когда коррекция проводится при одном уровне засветки, и двухточечный — при двух различных уровнях засветки. Данная работа посвящена анализу стабильности корректируемости МФПУ при двухточечной коррекции.

Разработаны формирователь сигналов изображения (ФСИ) на спектральный диапазон 3—5 мкм, включающий матричное фотоприемное устройство (МФПУ), блок сопряжения (БС) и блок электронной обработки (БЭО). МФПУ включает матрицу фоточувствитель-ных элементов на основе InSb-фотодиодов и охлаждаемую схему считывания и мультиплексирования сигналов в фокальной плоскости.

Предложен способ обработки слабоконтрастных двухдиапазонных тепловизионных изображений, позволяющий проводить синтез без потери полезной информации. Проведено математическое моделирование работы аппаратуры, функционирующей по описанному алгоритму. Приведены и описаны результаты экспериментальной проверки работы макета двухдиапазонного тепловизионного прибора.

Представлены результаты разработки двухдиапазонного (3—5 и 8—12 мкм) тепловизионного прибора на основе серийно выпускаемых в ФГУП «НПО “Орион”» матричных фотоприемных модулей из InSb и CdHg1-xTex формата 256x256 элементов.