Оптико-цифровой процессор для обработки изображений в тепловизионных системах наблюдения

В данной работе исследуются пути повышения эффективности когерентных оптических спектроанализаторов (КОС). Повышение эффективности достигается за счет использования в КОС входного транспаранта в виде пространственно-временного дискретного модулятора света и регистрации пространственного спектра с помощью матричного приемника излучения (МПИ). Согласование параметров модулятора, фурье-объектива и МПИ позволила улучшить технические характеристики КОС. Под согласованием понимается выбор параметров компонентов КОС, которые позволяют получить улучшенные характеристики КОС. Критерий эффективности базируется на частоте изменения входных сигналов; рабочем диапазоне пространственных частот; пространственной полосе пропускания пространственном спектральном разрешении. В разработанной модели КОС были предложены математические модели дискретного пространственно-временного модулятора света, фурье-объектива, матричного приемника излучения, а также разработаны методы проектирования когерентных оптических спектроанализаторов.
Для подтверждения результатов проведенных теоретических исследований был создан лабораторный стенд КОС, который позволяет выполнить измерения распределения интенсивности света в дифракционной картине, сформированной тест-объектом; определение соответствия положения дифракционных максимумов и минимумов в плоскости спектрального анализа их пространственной частоте; измерения спектров тест-объектов, полученных при использовании двух лазеров с разными длинами волн; измерения технических характеристик КОС. Разработаны новые методы проведения таких исследований. Для измерения характеристик КОС предложено в качестве тест-объектов использовать щель и дифракционную решетку, а также фурье-объектив с переменной апертурной диафрагмой. Результаты экспериментальных исследований подтверждают достоверность теоретических исследований с относительной погрешностью (5 – 10)%. На предложенный оптико-электронный цифровой процессор обработки изображений и инфракрасны объектив были получены патенты Украины на полезную модель №132123, №132032.