SU1520353A1

SU1520353A1 - Способ контрол качества изображени , формируемого визуальными оптикоэлектронными системами

Info

Publication number: SU1520353A1
Application number: SU874316695A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Васин; Юрий Сергеевич Захаров; Василий Яковлевич Колючкин; Александр Николаевич Метелкин; Геннадий Михайлович Мосягин; Виктор Васильевич Сергеев
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1989-11-07

Abstract

Изобретение относитс к области измерений характеристик изображений. Цель изобретени - повышение точности контрол качества изображений. Способ заключаетс в проецировании изображени синусоидального тест-объекта с выхода контролируемой системы в плоскость анализатора изображени , согласованной с тест-объектом пространственной фильтрации изображени путем сканировани , преобразовании потока излучени на выходе анализатора в электрический сигнал, фильтрации электрического сигнала, определении максимальных за врем сканировани значений выходного сигнала, вычислении по ним отношени сигнал/шум и суждении по нему о качестве изображени . Перед преобразованием потока излучени осуществл ют спектральную фильтрацию потока излучени . После фильтрации электрического сигнала его возвод т в квадрат и интегрируют по времени, снимают отсчеты выходного сигнала при параллельном направлению сканировани в визуальной оптико-электронной системе расположении полос синусоидального тест-объекта и анализатора, при перпендикул рном направлению сканировани их расположении, при равномерной по площади ркости тест-объекта и равномерном пропускании анализатора и при непрозрачном анализаторе, при этом отношени сигнал/шум вычисл ют по формулам Ψ_II=U₃-U₅/√T(VU₂-U₇-U₁ ²/T-√U₆-U₇-U₅/T²+(U₁-U₃)²

Ψ₁=U₃-U₅//√T(√U₄-U₇-U₃/T-√U₆-U₇-U₅/T), где Ψ_II - отношение сигнал/шум при параллельном направлению сканировани расположении полос тест-объекта

Ψ_I - отношение сигнал/шум при перпендикул рном направлению сканировани расположении полос тест-объекта

U₁ - максимальное значение выходного сигнала при параллельном направлению сканировани расположении полос тест-объекта без возведени сигнала в квадрат перед интегрированием

U₂ - то же при возведении в квадрат перед интегрированием

U₃ - максимальное значение выходного сигнала при перпендикул рном направлению сканировани расположении полос тест-объекта без возведени сигнала в квадрат перед интегрированием

U₄ - то же при возведении сигнала в квадрат перед интегрированием

U₅ - значение выходного сигнала при равномерной ркости тест-объекта без возведени сигнала в квадрат перед интегрированием

U₆ - то же при возведении сигнала в квадрат перед интегрированием

U₇ - значение выходного сигнала при непрозрачном анализаторе при возведении сигнала в квадрат перед интегрированием

T - врем интегрировани . 1 ил.

Description

выходного сигнала при равномерной ркости тест-объекта без возведени сигнала в квадрат перед интегнием; и - значение выходного сигнала при непрозрачном анализаторе при возведении сигнала в квадрат перед ин

рированием; Ug - то же,при возведении , .тегрированием Т - врем интегриро„ ,, л

сигнала в квадрат перед интегрировавани . 1 ил.

Изобретение относитс к измерителной технике и может быть использован дл контрол качества изображени оптико-электронных систем.

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол .

На чертеже представлено устройство дл реализации предлагаемого способа .

Устройство состоит из осветител , включающего источник 1 излучени ,конденсатор 2 и матовый рассеиватель 3, тест-объекта 4, контролируемой визуальной оптико-электронной системы 5, проекционной системы 6, анализатора 7. изображени , светофильтра 8, приемника 9 излучени , усилител 10, апериодического звена 11, интегратора 12, квадратора 13, второго интегратора 14, регистрирующего блока 15.

Излучение от источника 1 через конденсатор 2 попадает на матовый рассеиватель 3, расположенньй вплот- ную к тест-объекту 4, таким образом осветитель равномерно подсвечивает тест-объект 4. Контролируема визуальна оптико-электронна система 5 формирует изображение тест-объекта, например, на телевизионном экране. Проекционна система 6 переносит изображение тестгобъекта, сформированное контролируемой визуальной оптико-электронной системой 5, в плос кость анализатора 7 изображени , который сканирует в плоскости изобра- женн в двух ортогональных, направлени х . Поток излучени фильтруетс после анализатора 7 изображени светофильтром 8 (корректируетс спектральна чувствительность приемника 9 излучени дл воспроизведени кривой видимости глаза человека-оператора ) . Приемник 9. излучени преобразует поток излучени в электрический сигнал, который усиливаетс усилите- лем 10, фильтруетс апериодическим звеном 11, имеющим посто нную време- ни, равную посто нной времени глаза Затем сигнал поступает на интегратор

л

вани . 1 ил.

12, интегрируетс и регистрируетс регистрирующим блоком 15. Кроме того сигнал с апериодического звена 11 возводитс в квадрат квадратором 13, затем интегрируетс на втором интеграторе 14 и регистрируетс регистрирующим блоком 15. С помощью устройства провод тс измерени величин:

и, - максимальное значение выходного сигнала,достигаемое при сканировани изображени тест-объекта 4 в виде полос с синусоидальным распределением ркости анализатором 7 изображени в виде полос с синусоидальным распределением пропускани при расположении полос тест-объекта 4 и анализатора 7 изображени параллельно направлению сканировани в контролируемой визуальной оптико-электронной системе без возведени выходного сигнала в квадрат перед интегрированием на интеграторе 12; U2 - то же, при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13; Us - максимальное значение выходного сигнала, достигаемое при сканировании изображени тест-объекта 4 в виде полос с синусоидальным распределением ркости анализатором 7 изображени в виде полос с синусоидальным распределением пропускани при расположении полос тест-объекта 4 и анализатора 7 изображени перпендикул рно направлению сканировани в контролируемой оптико-электронной системе без возведени сигнала в квадрат перед интегрированием ка интеграторе 12;

Ц, - то же, при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13 перед интегрированием на втором интеграторе 14;

и 5 - значение выходного сигнала при равномерной по площади ркости те;ст-объекта 4 и равномерном.пропускании анализатора 7 изображени (при этом анализатор 7 изображени неподвижен ) без возведени сигнала в квадрат перед интегрированием на интегра- торе 12;

51

U - то же, при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13 перед

интегрированием на втором интеграторе 14,

и, - значение выходного сигнала при непрозрачном анализаторе 7 изображени при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13 перед интегрированием на втором интеграто- ре 14.

Возможностью замены реального объекта синусоидальным тест-объектом при контроле качества изображени , формируемого визуальными оптико- электронными системами, обусловлена их адекватность в смысле обнаружени и опознавани в зашумленном изображении человеком-оператором. Отношени сигнал/шум (V ,71 определ ют ка- чество изображени дл двух различных положений тест-объекта по отношению к направлению строчного сканировани в контролируемой визуальной оптико-электронной системе.

Последовательность действий с измерением значений выходных сигналов позвол ет раздельно определить энергию сигналов, а также средний квадрат энергии аддитивного шума отфильтрованного согласованным фильтром , и средний квадрат энергии шума пространственной дискретизации, отфильтрованного согласованным фильтром , и рассчитать отношени сигнал/ /шум. При этом по разности значений if и - можно судить о вли нии шумов пространственной дискретизации изображени в визуальной сканирующей оптико-электронной системе на качест во изображени .

Вычисление отношени сигнал/шум позвол ет при измерени х учесть вли ние посто нной ркости фона в изображении и вли ние собственных адди- тивных шумов приемника излучени в. устройстве дл реализации предлагаемого способа на точность измерений.

Claims

Формула изобретени

Способ контрол качества изображени , формируемого визуальными оптико- электронными системами, заключающийс в том, что изображение тест-объек- та в виде полос с синусоидальным распределением ркости проецируют в плоскость анализа изображени , осуществл ют сканированием согласованную

536

пространственную фильтрацию изображени тест-объекта, преобразуют поток излучени на выходе анализатора в электрический сигнал, фильтруют электрический сигнал, определ ют максимальные достигаемые при сканировании значени выходного сигнала, вычисл ю по ним отношение сигнал/шум и суд т по нему о качестве изображени , о тличающийс тем, что, с целью повышени точности, перед преобразованием потока излучени в электрический сигнал осуществл ют его спектральную фильтрацию, устанавливают тест-объект и аналогичный ему анализатор изображени так, что полосы параллельны направлению сканировани в контролируемой визуальной оптико-электронной системе, и после фильтрации электрического сигнала ег интегрируют по времени, при этом регистрируют максимальное значение выходного сигнала U,, электрический сигнал возвод т в квадрат и интегрируют по времени, регистриру При этом максимальное значение выходного сигнала Uj, устанавливают тест-объект и анализатор так, что полосы перпендикул рны направлению сканировани , и после фильтрации электрического сигнала его интегрируют по времени и регистрируют максимальное значение выходного сигнала Uj, электрический сигнал возвод т в квадрат и интегрируют по времени, регистриру при этом максимальное значение выходного сигнала U, устанавливают тест-объект имеющий равномерную ркость, равную среднему уровню ркости тест-объекта с синусоидальным распределением ркости , и анализатор изображени , имеющий равномерное пропускание, равное среднему уровню пропускани анализатора изображени с синусоидальным распределением пропускани , и после фильтрации электрического сигнала его интегрируют по времени и регистрируют значений выходного сигнала Ujf электрический сигнал возвод т в квадрат и интегрируют по времени, регистриру при этом значение выходного сигнала U., устанавливают непрозрачный анализатор изображени , после фильтрации электрического сигнала его возвод т в квадрат и интегрируют по времени, регистрируют значение выходного сигнала U-, , при этом отношение сигнал/шум вычисл ют по формулам

1520353 из - U5

VTCV U -UT-UJ/T -YUg-U -Us/T j

Vj

Uj-Uf

{T(VUi-U7-u /T -/ur-V-uf/T) + (u,-uV)

(f - - отношение сигнал/шум при расположении полос тест- объекта параллельно I. ,. направлению сканировани в контролируемой визуальной оптикоэлектронной системе;

Редактор И. Шулла

Составитель В. &арнавский

Техред А.Кравчук Корректор, В. Кабаций

Заказ 6746/42

Тираж 466

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

It - отношение сигнал/шум при расположении полос тест- объекта перпендикул рно направлению сканировани в контролируемой визуальной оптикоэлектронной .системе;

Т - врем интегрировани .

Подписное