Локационные лазерные системы видения

Локационные лазерные системы видения
В.Е. Карасик, В.М. Орлов
  • Год:
    2013
  • Тип издания:
    Монография
  • Объем:
    480 стр. / 30 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-3667-5
  • Читать Online

Ключевые слова: биологические среды, импульсный подсвет, локационные лазерные системы видения, модель трехмерного шума, обнаружительные способности, оптико-электронные системы, передаточные функции, рассеивающие среды, световозвращатели, системы активного видения, случайно-неоднородные среды, теорема взаимности, формирование изображения, фотоприемные устройства

Изложены общая теория и технические пути построения изображающих оптико-электронных систем нового типа - локационных лазерных систем видения, предназначенных для наблюдения дистанционных объектов при недостаточной естественной освещенности или в ночное время. Представлены современные методы анализа процесса формирования изображения в рассеивающих и случайно-неоднородных средах, основанные на синтезе теорий линейных систем и переноса излучения. Приведены оригинальные методики расчета основных параметров систем активного видения и характеристик воспроизводимого на экране монитора изображения, учитывающие специфические свойства зрительного анализатора оператора. Рассмотрен специальный класс локационных лазерных систем, предназначенных для обнаружения световозвращателей. Исследована возможность формирования изображений активными системами видения в сильно рассеивающих средах. Описаны экспериментальные образцы систем видения, обсуждены результаты экспериментальных исследований и выработаны рекомендации на проведение проектирования. Часть материалов монографии соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в областях лазерной локации и оптико-электронных изображающих систем, а также для студентов технических университетов, обучающихся по направлению "Оптотехника".

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Общие сведения о локационных лазерных системах видения
1.1. Видение в рассеивающих средах
1.2. Назначение и технические характеристики локационных ЛСВ
1.3. Обобщенная структурная схема локационных ЛСВ
1.4. Классификация и основные схемы построения локационных ЛСВ
Глава 2. Локационная лазерная система видения как изображающая система
2.1. Линейная изображающая система
2.2. Модуляционная передаточная функция изображающей системы
2.3. Глубина модуляции и контраст
2.4. Контрастная передаточная функция изображающей системы
2.5. Модуляционная передаточная функция оптического канала
2.6. Модуляционная передаточная функция матричного фотоприемника
2.7. Модуляционная передаточная функция блока усилителя яркости
2.8. Анализ передаточной функции электронного тракта
2.9. Модуляционная передаточная функция видеомонитора
2.10. Модуляционная передаточная функция зрительного анализатора
Глава 3. Перенос изображения в рассеивающей среде
3.1. Характеристики поля излучения. Основные фотометрические величины
3.2. Модели лазерного источника и приемного устройства
3.3. Распространение лазерного излучения в рассеивающей среде. Уравнение переноса изображения. Малоугловое приближение
3.4. Теорема взаимности. Уравнение переноса изображения в рассеивающей среде
Глава 4. Перенос изображения в случайно-неоднородной среде
4.1. Характеристики поля излучения и теория когерентности
4.2. Модели лазерного источника и приемного устройства
4.3. Распространение лазерного излучения в турбулентной атмосфере. Волновое уравнение. Принцип Гюйгенса - Френеля
4.4. Теорема взаимности. Уравнение переноса изображения в слое случайно-неоднородной среды
Глава 5. Оптические характеристики слоя среды распространения излучения
5.1. Оптические характеристики слоя атмосферы
5.2. Оптические характеристики слоя морской среды
Глава 6. Модуляционная передаточная функция слоя среды распространения излучения
6.1. Наблюдаемый контраст в изображении объекта
6.2. Модуляционная передаточная функция слоя атмосферы
6.3. Модуляционная передаточная функция слоя морской среды
Глава 7. Энергетические соотношения при лазерном видении в рассеивающих средах
7.1. Энергетические параметры изображения и методы их расчета
7.2. Энергетические соотношения при лазерном видении в атмосфере
7.3. Энергетические соотношения при лазерном видении в море
7.4. Энергетические соотношения при лазерном видении через границу раздела "воздух - вода"
7.5. Особенности светоэнергетического расчета фотоприемного устройства ЛСВ с усилителем яркости
7.6. Энергетические характеристики при лазерном видении через взволнованную морскую поверхность
Глава 8. Минимальный разрешаемый контраст и предельная дальность видения
8.1. Минимальный разрешаемый контраст
8.2. Анализ шумов, влияющих на качество изображения ЛСВ
8.3. Модель трехмерного шума
8.4. Оценка предельной дальности видения
Глава 9. Методика расчета предельной дальности видения при использовании лазерной системы видения с импульсным подсветом
9.1. Расчет предельной дальности видения при работе ЛСВ в приземном слое атмосферы
9.2. Расчет предельной дальности видения при работе ЛСВ под водой
9.3. Расчет дальности видения объекта при работе ЛСВ через границу раздела "воздух - вода"
9.4. Определение предельной дальности видения при наблюдении через взволнованную границу раздела "воздух - вода"
Глава 10. Примеры практической реализации лазерных систем видения
10.1. Двухчастотная ЛСВ с импульсным подсветом
10.2. ЛСВ с повышенной обнаружительной способностью
Глава 11. Локационные лазерные системы видения для обнаружения световозвращателей
11.1. Особенности функциональной схемы ЛСВ СВ
11.2. Анализ эффекта световозвращения и основные отражательные характеристики СВ
11.3. Энергетические соотношения при лазерной локации СВ
11.4. Функциональные схемы ЛСВ СВ на основе полупроводниковых лазерных излучателей
11.5. Примеры практической реализации активных систем видения СВ
Глава 12. Лазерные системы видения в сильно рассеивающих биологических средах
12.1. Оптические характеристики биологической среды (цельной крови)
12.2. Приближения уравнения переноса излучения, используемые в теории видения в слабопоглощающей мутной среде. Модуляционная передаточная функция биологической среды (цельной крови)
12.3. Математическое моделирование влияния эффектов многократного рассеяния на структуру изображения тест-объекта (зонной миры)
12.4. Примеры практической реализации ЛСВ в сильно рассеивающих средах

Авторы работы: Карасик В.Е., Орлов В.М.