Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Якушенков Ю.Г. -> "Теория и расчет оптико-электронных приборов" -> 162

Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.

Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов — М.: Логос, 1999. — 480 c.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка): teoriyairaschetelektronnihpriborov1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 156 157 158 159 160 161 < 162 > 163 164 165 166 167 168 .. 188 >> Следующая


Величины Lo6 вх и Ьф вх и, соответственно, рк вх отличаются от Lo6, іф и рк как за счет различия в пропускании среды на различных трассах «объект-ОЭП» и «фон-ОЭП», так и вследствие прихода на вход ОЭП потоков не только от объекта и фона, но и от среды распространения излучения. Эти потоки обусловлены, например, собственным излучением среды и рассеяным в ней излучением источников, находящихся вне углового поля ОЭП.

407 JO. Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов

Эквивалентная шуму разность температур (пороговая разность температур) ATn в ряде случаев недостаточно полно описывает качество ОЭП. В [14] указываются основные недостатки этого критерия применительно к системам тепловидения, в которых происходит преобразование невидимого глазу инфракрасного излучения в видимое изображение на экране системы отображения, например, на экране дисплея. Так, ATn, измеряемая на выходе электронного тракта, не учитывает процессов ухудшения качества сигнала (изображения) за счет ограниченной разрешающей способности системы отображения информации и зрительного аппарата человека-оператора. Для более полной характеристики системы «прибор-оператор» обычно используется такой критерий как минимальная разрешаемая разность температур ATpa3p (в зарубежной литературе MRT или MRTD), под которой понимается разность температур специального штрихового тест-объекта (трех- или четырехполосной миры с прямоугольным законом изменения яркости полос и отношением их высоты к ширине 7:1), которая обеспечивает необходимое для разрешения пороговое отношение сигнал/шум (обычно-2,0...2,5).

Одним из наиболее распространенных выражений для ATpa3p как функции пространственной частоты fx [мрад1] является [14]:

1/2

A T If 1-3- ЛГд (WfxPmj1.]

А^разр (fx СожШ\ рЛл J , (14.1)

где G0Jifx) — передаточная функция (частотная характеристика) всей системы «ОЭП+ наблюдатель»; A? — угловой размер элемента приемника по вертикали, т.е. в направлении по оси у, перпендикулярном траектории сканирования, мрад; Vx — скорость сканирования (мрад-с1) по оси X; при постоянстве Vx частота сигнала / в Гц равна f—fxvx; Fk — частота кадров, Гц; tril — время, которое система «глаз-мозг» человека-наблюдателя затрачивает на суммирование и осмысление визуального сигнала, с (часто принимают trJ1 = 0,1...0,2 с); рш п — так называемый коэффициент ширины полосы, определяемый как 00

(f )\К, (Z)JSTco (f)KTn (f )sinc(4/2fTO)\2 df

Фш(/) — спектральная плотность мощности шума на выходе приемника излучения; K3(fx) — передаточная функция (частотная характерис-

408 Глава 14. Энергетические расчеты оптико-электронных приборов

тика) электронного тракта ; Kco(fx) — передаточная функция (частотная характеристика) системы отображения, например, видеоконтрольного устройства; KTJ1(fx) — передаточная функция (частотная характеристика) глаза наблюдателя; sine (fx/2f'To) = sin(nfx/2f'To)/(nf/2fm) — частотная характеристика, учитывающая узкополосную пространственную фильтрацию периодической структуры (миры), состоящей из прямоугольных полос с основной частотой /то [мрад1], осуществляемую в зрительном аппарате; f'T0=fT0vx — частота (Гц), соответствующая основной пространственной частоте миры /то, мрад'1; Af3 — эквивалентная шумовая полоса всей системы в Гц (см. § 14.7), f — частота в Гц.

Выше, в §§ 10.4, 10.5, 10.7, 10.8 были приведены выражения для расчета входящей в (14.1) передаточной функции Goac(Zx) и отдельных ее составляющих, в том числе K3(fx), Kco (fx) и KrJt(fx).

Методы расчета основных энергетических пороговых характеристик ОЭП описаны ниже.

Помимо энергетического разрешения качество ОЭП может характеризоваться пространственной разрешающей способностью: простран-ственно-частотной характеристикой всего ОЭП или пороговым угловым или линейным разрешением, а также временным разрешением, определяемым динамическими характеристиками ОЭП. Нужно отметить, что все эти критерии качества ОЭП связаны между собой. Достаточно наглядно эта связь проявляется при проведении энергетического расчета ОЭП, которому посвящены последующие параграфы этой главы.

14.2. Обобщенная методика энергетического расчета

Для качественной работы любого ОЭП важно обеспечить определенные энергетические соотношения между полезным сигналом и шумом, источники которого могут быть как внутри прибора, так и вне его. Определение этих соотношений и на их основе некоторых важнейших параметров ОЭП составляет главное содержание и цель энергетических (светотехнических) расчетов.

В той или иной форме энергетический расчет выполняется практически всегда, т.е. при разработке любого ОЭП. Он позволяет найти важнейшие габаритные параметры оптической системы (площадь входного зрачка, относительное отверстие, угловое поле и др.), определить необходимое значение порогового потока или обнаружительной способности приемника излучения, сформулировать требования к источнику излучения, определить ряд требований к сканирующей сис-

409 JO. Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов
Предыдущая << 1 .. 156 157 158 159 160 161 < 162 > 163 164 165 166 167 168 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed