Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка):
Расстояние между элементами должно быть согласовано с разрешающей способностью объектива и характером изображения. Если это расстояние будет большим, то возможно нарушение условий, вытекающих из теоремы Котельникова, т.е. потеря информации об анали-
209 Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов
зируемом изображении. С другой стороны, уменьшение этого расстояния ведет к усложнению технологии изготовления многоэлементного приемника, увеличению числа элементов, составляющих его, т.е. к удорожанию приемника-анализатора.
Следует отметить, что после дискретизации изображения (пространственной выборки) фильтрация сигнала в электронном тракте с целью подавления высоких частот не поможет восстановить потерянную в результате сглаживания и эффекта наложения информацию.
Для того, чтобы рабочие боковые полосы (спектры, расположенные около ±2п/Х) не попали в область частоты среза Coxrcp = 2т:/а, т.е. в область первого нуля спектра сигнала G(сох), необходимо уменьшать значение коэффициента заполнения у = а/Х, поскольку сохср = 2т:/а = = 2л/уХ. Если уменьшать у путем увеличения X из-за возможного наложения частот и в соответствии с теоремой Котельникова нельзя, то остается один путь — уменьшение а. Однако это зачастую трудно осуществить технологически, а кроме того уменьшение а приводит к усложнению требований к качеству оптической системы, которая должна собрать достаточное количество энергии на малую площадку приемника. Поэтому в каждом конкретном случае для конкретного спектра -E(COx) нужен тщательный выбор Xw. а, связанных с comax, v>N, сох .
Контрольные вопросы
1. Дайте сравнительную характеристику растровых н многоэлементных (на базе многоэлементных ПИ) анализаторов оптического изображения.
2. От каких параметров объектива зависит вид статической характеристики амплитудных, амплитудно-фазовых и фазовых анализаторов?
3. Перечислите достоинства и недостатки анализаторов изображения различных типов.
4. Каков вид статических характеристик анализаторов, представленных на рис. 7.1 и 7.2, если изображение имеет вид круга с равномерной освещенностью?
5. Как влияет на работу амплитудно-фазового анализатора в виде вращающегося полудиска и всего ОЭП с таким анализатором (см. рис. 7.4) нестабильность скорости вращения полудиска?
6. Влияет ли изменение освещенности изображения (см. рис. 7.6) на вид статической характеристики и другие параметры фазового растрового анализатора?
7. Дайте сравнительную характеристику фотодиодных матриц и ПЗС как анализаторов оптических изображений. Глава 8. Сканирование в оптико-электронных приборах
Глава 8. СКАНИРОВАНИЕ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
8.1. Назначение и роль сканирования. Методы сканирования
Для преобразования многомерного оптического сигнала в одномерный электрический, содержащий информацию о распределении параметров оптического сигнала, в ОЭП используется сканирование — процесс последовательной непрерывной или дискретной выборки значений оптического сигнала с целью его преобразования и получения электрического сигнала, параметры которого однозначно соответствуют параметрам оптического сигнала. Например, можно последовательно подавать на приемник излучения потоки, соответствующие различным длинам волн в разложенном с помощью дифракционной решетки на монохроматические составляющие оптическом сигнале, пришедшем от исследуемого излучателя. Распределение амплитуд электрического сигнала на выходе приемника при работе последнего в линейном режиме будет соответствовать спектру излучателя.
Наиболее часто в ОЭП выполняется преобразование пространственного распределения потока (яркости или освещенности) в электрический сигнал (в видеосигнал). Поэтому обычно сканированием называют последовательный просмотр (развертку) сравнительно большого поля обзора малым мгновенным угловым полем в целях получения электрического сигнала, мгновенные значения которого пропорциональны значениям исследуемого параметра поля (яркости, освещенности, температуры).
211 Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов
Как следует из последнего определения, сканирующие системы могут включать и оптическую систему, создающую изображение, и приемник излучения, выдающий электрический сигнал. Поэтому иногда под термином «оптическая сканирующая система» понимают весь ОЭП, служащий для анализа поля обзора, тем более что в некоторых приборах сканирование производится путем управления каким-либо параметром оптической системы или приемника, т. е. без ввода дополнительных узлов. Примеры подобного рода будут приведены ниже.
Важной функцией сканирования является повышение помехозащищенности ОЭП. Действительно, во многих ОЭС необходимо обеспечить поиск излучателя или наблюдать за ним в большом поле обзора. В то же время использование оптической системы с большим угловым полем часто невыгодно или невозможно по ряду причин, к важнейшим из которых относятся: трудность выделения малоразмерного объекта на фоне внешних излучающих помех, сложность создания широко-польной оптической системы с хорошим качеством изображения, увеличение размера приемника излучения.
