×
10.02.2016
216.014.c4ae

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ МАЛОКОНТРАСТНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002574522
Дата охранного документа
10.02.2016
Аннотация: Способ регистрации малоконтрастных точечных объектов использует астрономический или иной оптико-электронный прибор, объектив которого формирует оптические изображения точечных объектов на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения, которая состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения. Эти изображения многократно экспонируют и считывают с бинированием пикселей, когда соседние пиксели матричного приемника излучения группируют в один бинируемый массив. При каждом новом экспонировании и считывании в данном способе бинируемый массив смещают по строке или столбцу матричного приемника излучения по отношению к предыдущему положению. Технический результат - повышение вероятности правильной регистрации малоконтрастных точечных объектов. 5 ил., 4 табл.
Основные результаты: Способ регистрации малоконтрастных точечных объектов, в котором используют оптико-электронный прибор, объектив которого формирует оптические изображения точечных объектов на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения, которая состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения, эти изображения многократно экспонируют и считывают с бинированием пикселей, когда соседние пиксели матричного приемника излучения группируют в один бинируемый массив, отличающийся тем, что в данном способе при каждом новом экспонировании и считывании бинируемый массив смещают по строке или столбцу матричного приемника излучения по отношению к предыдущему положению.

Изобретение относится к оптической и оптико-электронной технике и может быть использовано для регистрации малоконтрастных точечных объектов, например искусственных и естественных небесных тел.

Известны способы регистрации точечных объектов, заключающиеся в формировании оптических изображений объектов на светочувствительной поверхности многоэлементного матричного приемника излучения, например ПЗС-матрицы, однократным экспонированием в течение выбранного временного интервала и считыванием накопленных зарядов. Оптические изображения точечных объектов, представляющих собой кружки рассеяния, в которых полезные фотоны, как правило, распределены по нормальному закону, проектируются на конкретные элементы - пиксели ПЗС-матрицы. Каждый из этих пикселей фактически представляет собой обособленный преобразователь фотонов в фотоэлектроны, т.е. является элементарным приемником излучения. Для получения более полной информации об объектах, в частности для повышения точности измерения их координат, размеры пикселей выбирают меньшими, чем кружки рассеяния. При этом полезные фотоны, т.е. фотоны от объектов, делятся между засвеченными пикселями. Вследствие чего для малоконтрастных объектов отношение сигнал/шум на выходе одного пикселя мало и вероятность правильной регистрации объектов невысока.

Для повышения вероятности правильной регистрации вместо однократного экспонирования и считывания зарядов применяют многократное экспонирование и считывание, т.е. выполняют несколько регистрации одних и тех же объектов. Считается, что при N-кратном экспонировании и считывании, т.е. при увеличении числа регистраций в N раз, чувствительность регистрирующего прибора увеличивается в N1/2 раза - описано в издании «Выделение оптических сигналов на фоне случайных помех», автор Шестов Н.С. - М.: Сов. Радио, 1967, стр. 145. Однако при обнаружении объектов в условиях дефицита времени на число N накладываются ограничения, что снижает результативность регистрации.

Известен также способ регистрации объектов, заключающийся в использовании бинирования фоточувствительных элементов ПЗС-матрицы. При бинировании заряды считываются не с каждого отдельного элементарного пикселя, а с массива элементов с заданными размерами, например 2×2 пикселя, т.е. пиксели объединяются в группы и считывается просуммированный заряд. Как правило, применяют независимое бинирование по двум координатам с коэффициентами 2, 3, 4 и т.д. При таком бинировании накопленные в элементарных пикселях заряды объединяются, что увеличивает количество полезных фотоэлектронов. Так, например, при времени экспонирования 1 секунда бинирование повысило проницание телескопа АЗТ-8 с 16,5m до 17,0m, по данным пробных экспериментов на АЗТ-8 в Евпатории, автор Молотов И., ссылка на статью - lfVn.astronomer.ru/optic/evpatoria/exp2006/index.httm.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является способ регистрации точечных объектов, описанный в разд. 2, разд. 4.2 методического издания «Определение положения астрономического объекта по наблюдениям с прибором зарядовой связи», авторы Куимов К.В., Амирханян В.Р., Соколова А.Ю., ссылка на статью - http://heritage.sai.msu.ru/ucheb/Kuimov/. Для осуществления этого способа используют оптико-электронный прибор, объектив которого формирует оптические изображения точечных объектов на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения, которая состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения, эти изображения многократно экспонируют и считывают с бинированием пикселей, когда соседние пиксели матричного приемника излучения группируют в один бинируемый массив, причем экспонирование и считывание с бинированием происходит в неизменном режиме.

Однако при данном способе регистрации малоконтрастных точечных объектов, например звезд, расположенных случайным образом на небесной сфере, эти звезды находятся не в равных условиях. Если изображение звезды по площади занимает четыре пикселя матричного приемника излучения, то это изображение может попасть на пиксели таким образом, что заряды от слабой звезды при бинировании считаются за один раз. При этом произойдет суммирование полезных фотоэлектронов и отношение сигнал/шум в считанном сигнале будет высоким, что обеспечит более надежную регистрацию звезды. Но с такой же вероятностью изображение звезды может попасть на четыре пикселя матричного приемника излучения таким образом, что при бинировании сложение полезных фотоэлектронов не произойдет и отношение сигнал/шум останется низким, т.е. бинирование не только не улучшит условия регистрации, но даже ухудшит, так как количество мешающих электронов возрастет за счет того, что эти электроны просуммируются. Использование многократного, например четырехкратного, экспонирования и считывания повысит вероятность правильной регистрации, но в равной степени для всех звезд. И те звезды, у которых при бинировании полезные фотоэлектроны с пикселей матричного приемника излучения объединяются не лучшим образом, т.е. отношение сигнал/шум для них окажется низким, так и останутся в невыгодных условиях.

Задачей заявляемого изобретения является повышение технических характеристик при регистрации малоконтрастных точечных объектов.

Технический результат - повышение вероятности правильной регистрации малоконтрастных точечных объектов.

Это достигается тем, что в способе регистрации малоконтрастных точечных объектов используют оптико-электронный прибор, объектив которого формирует оптические изображения точечных объектов на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения, которая состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения, эти изображения многократно экспонируют и считывают с бинированием пикселей, когда соседние пиксели матричного приемника излучения группируют в один бинируемый массив, в отличие от известного, в данном способе регистрации при каждом новом экспонировании и считывании бинируемый массив смещают по строке или столбцу матричного приемника излучения по отношению к предыдущему положению.

На фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 схематично изображены процессы регистрации малоконтрастных точечных объектов при однократном и четырехкратном экспонировании и считывании без бинирования и с бинированием. На фигурах представлен фрагмент светочувствительной поверхности матричного приемника, на которую попали изображения четырех малоконтрастных точечных объектов. На фигурах обозначено: изображение первого точечного объекта 1, изображение второго точечного объекта 2, изображение третьего точечного объекта 3, изображение четвертого точечного объекта 4, пиксели 5 матричного приемника излучения, бинируемые массивы 6 матричного приемника излучения. Предполагается, что размер изображений точечных объектов равен размеру четырех пикселей матричного приемника излучения. Например, диаметр изображения 1 первого, диаметр изображения 2 второго, диаметр изображения 3 третьего и диаметр изображения 4 четвертого точечных объектов составляет 0,024 мм, размеры пикселей 5 матричного приемника излучения составляют 0,012×0,012 мм2, размеры бинируемых массивов 6 матричного приемника излучения составляют 0,024×0,024 мм2. Все точечные объекты имеют примерно одинаковый блеск и являются малоконтрастными. Из-за случайного распределения изображений по светочувствительной поверхности матричного приемника излучения изображение конкретного точечного объекта может попадать в лучшем случае на четыре пикселя, в худшем случае - на девять пикселей матричного приемника излучения. При этом полезные фотоэлектроны разделятся между пикселями.

На фиг. 1 изображен процесс регистрации первого, второго, третьего и четвертого точечных объектов при однократном экспонировании и считывании накопленных зарядов без бинирования.

На фиг. 2 представлен процесс регистрации первого, второго, третьего и четвертого точечных объектов при четырехкратном экспонировании и считывании накопленных зарядов без бинирования в неизменных режимах - а, б, в, г.

На фиг. 3 представлен процесс регистрации первого, второго, третьего и четвертого точечных объектов при однократном экспонировании и считывании накопленных зарядов с бинированием, т.е. с группированием четырех соседних пикселей 5 в бинируемые массивы 6 матричного приемника излучения. Процесс бинирования начинается с первого пикселя 5 первой строки матричного приемника излучения и заключается в том, что в первый бинируемый массив 6 группируют первый и второй пиксели 5 первой строки и первый и второй пиксели 5 второй строки, во второй объединенный пиксель 6 группируют третий и четвертый пиксели 5 первой строки и третий и четвертый пиксели 5 второй строки матричного приемника излучения и т.д.

На фиг. 4 представлен процесс регистрации первого, второго, третьего и четвертого точечных объектов при четырехкратном экспонировании и считывании накопленных зарядов с бинированием при условии, что процедура бинирования повторяется четыре раза в неизменных режимах, т.е. пиксели 5 группируют в бинируемые массивы 6 матричного приемника излучения по одним и тем же правилам - а, б, в, г.

На фиг. 5 представлен процесс регистрации первого, второго, третьего и четвертого точечных объектов при четырехкратном экспонировании и считывании накопленных зарядов с бинированием при условии, что процедура бинирования также повторяется четыре раза, но уже в разных режимах.

А именно, при первом экспонировании и считывании, как и ранее, процесс бинирования начинают с первого пикселя 5 первой строки матричного приемника излучения, т.е. в первый бинируемый массив 6 группируют первый и второй пиксели 5 первой строки и первый и второй пиксели 5 второй строки, во второй бинируемый массив 6 группируют третий и четвертый пиксели 5 первой строки и третий и четвертый пиксели 5 второй строки матричного приемника излучения и т.д. (фиг. 5а). Но уже при втором экспонировании и считывании первый бинируемый массив 6 смещают и процесс бинирования выполняют со второго пикселя 5 первой строки матричного приемника излучения, группируя в него второй и третий пиксели 5 первой строки и второй и третий пиксели 5 второй строки матричного приемника излучения. Далее по тем же правилам смещают второй и последующие бинируемые массивы 6 матричного приемника излучения. Таким образом, при втором экспонировании и считывании бинирование выполняется со вторых пикселей 5 всех строк матричного приемника излучения, т.е. со второго его столбца (фиг. 5б). При третьем экспонировании и считывании бинируемый массив снова смещают, но так, что в него группируют первый и второй пиксели 5, но уже второй строки и первый и второй пиксели 5 третьей строки матричного приемника излучения. Далее по тем же правилам смещают второй и последующие бинируемые массивы 6 матричного приемника излучения. Таким образом, при третьем экспонировании и считывании бинирование выполняют со вторых пикселей 5 всех столбцов матричного приемника излучения, т.е. со второй его строки (фиг. 5в). При четвертом экспонировании и считывании первый бинируемый массив снова смещают, но уже и по строке и по столбцу матричного приемника излучения, т.е. в него группируют второй и третий пиксели 5 второй строки и второй и третий пиксели 5 третьей строки матричного приемника излучения. Далее по тем же правилам смещают второй и последующие бинируемые массивы 6 матричного приемника излучения. Таким образом, при четвертом экспонировании и считывании считывание первой строки и первого столбца матричного приемника излучения не производится, а бинирование выполняют со второго пикселя 5 второй строки матричного приемника излучения (фиг. 5г).

Рассмотрим процесс регистрации малоконтрастных точечных объектов с использованием предложенного способа при помощи оптико-электронного, например, астрономического прибора. Объектив астрономического прибора формирует оптические изображения точечных объектов, в частности изображения малоконтрастных естественных и искусственных небесных тел, на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения, которая состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения. Эти изображения многократно экспонируют и считывают с бинированием пикселей, когда соседние пиксели матричного приемника излучения группируют в один бинируемый массив, причем при каждом новом экспонировании и считывании бинируемый массив смещают по строке или столбцу матричного приемника излучения по отношению к предыдущему положению.

Процесс регистрации точечных объектов реализуется астрономическим прибором следующим образом. Поле зрения оптико-электронного прибора, содержащего объектив, матричный приемник излучения, который состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения, блок амплитудной селекции сигнала и аппаратуру управления процессом регистрации, выводится на исследуемый участок небесной сферы и включается отработка вращения Земли. Изображения регистрируемых точечных объектов и распределенного фона неба проектируются на конкретные пиксели 5 матричного приемника излучения, как показано, например, на фиг. 5а, и остаются практически неподвижными в течение выбранного времени экспонирования. При экспонировании полезные фотоны от объектов и мешающие фотоны от распределенного фона преобразуются в фотоэлектроны и накапливаются в пикселях 5 матричного приемника излучения. В процессе накопления к ним добавляются также термоэлектроны и другие помеховые электроны, возникающие в матричном приемнике излучения.

Далее выполняется процесс считывания накопленных зарядов с бинированием. Бинирование начинается с первого пикселя 5 первой строки и первого столбца матричного приемника излучения (фиг. 5а).

Изображение 1 первого точечного объекта при первом экспонировании и считывании оказывается в самом выгодном положении, т.к. при бинировании 100% всех его полезных фотоэлектронов находится в одном бинируемом массиве и при считывании все они объединятся в один заряд. У второго точечного объекта изображение 2 делится поровну между двумя строками матричного приемника излучения и в один заряд объединяется по 50% его полезных фотоэлектронов в двух бинируемых массивах. У третьего точечного объекта изображение 3 располагается на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения таким образом, что в один заряд объединяется 75% его полезных фотоэлектронов в одном бинируемом массиве и 25% - в другом. У четвертого точечного объекта изображение 4 делится поровну между двумя столбцами и двумя строками матричного приемника излучения и в один заряд объединяется по 25% его полезных фотоэлектронов в четырех бинируемых массивах.

У любых других точечных объектов количество полезных электронов, объединившихся при бинировании в один заряд, будет колебаться между 0% и 100%, количество задействованных бинируемых массивов - от одного до четырех. При бинировании объединяются и мешающие электроны, однако такое группирование происходит во всех бинируемых массивах одинаково и не зависит от положения пикселей в составе матричного приемника излучения.

Далее выполняется второе экспонирование и считывание с бинированием, которое начинают с нового пикселя матричного приемника излучения, смещенного по столбцу на один пиксель по отношению к исходному положению (фиг. 5б). В этом режиме при новом бинировании изображение 1 первого точечного объекта делится между двумя столбцами матричного приемника излучения и в один заряд объединяется по 50% его полезных фотоэлектронов в двух бинируемых массивах. Изображение 2 второго точечного объекта оказывается в самом невыгодном положении, т.к. его фотоэлектроны делятся между четырьмя бинируемыми массивами матричного приемника излучения и в один заряд объединяется по 25% его полезных фотоэлектронов. У изображения 3 третьего точечного объекта, несмотря на сдвиг при бинировании, в один заряд объединяется 75% его полезных фотоэлектронов в одном бинируемом массиве и 25% - в другом. У четвертого точечного объекта, изображение 4 которого разделено между двумя строками матричного приемника излучения, в один заряд объединяется по 50% его полезных фотоэлектронов в двух бинируемых массивах.

После этого выполняется третье экспонирование и считывание с бинированием, которое начинают с нового пикселя матричного приемника излучения, смещенного по строке на один пиксель по отношению к предыдущему положению (фиг. 5в). При этом количество фотоэлектронов, объединившихся в один заряд, составляет для изображения 1 первого точечного объекта - 50% и 50%; для изображения 2 второго точечного объекта - 100%, для изображения 3 третьего точечного объекта - 37%, 37%, 13%, 13%; для изображения 4 четвертого точечного объекта - 50% и 50%.

Наконец, выполняется четвертое экспонирование и считывание с бинированием, которое начинают с нового пикселя, смещенного как по строке, так и по столбцу матричного приемника излучения на один пиксель по отношению к предыдущему положению (фиг. 5г). При четвертом экспонировании и считывании количество фотоэлектронов, объединившихся в один заряд, составляет для изображения 1 первого точечного объекта - 25%, 25%, 25%, 25%; для изображения 2 второго точечного объекта - 50% и 50%; для изображения 3 третьего точечного объекта -37%, 37%, 13%, 13%; для изображения 4 четвертого точечного объекта -100%.

При таком четырехкратном экспонировании и считывании с бинированием происходит перераспределение полезных фотоэлектронов между считываемыми зарядами таким образом, что все малоконтрастные точечные объекты в процессе четырехкратной регистрации находятся примерно в равных условиях. Это повышает вероятность их правильной регистрации.

После завершения регистрации точечных объектов на наблюдаемом участке небесной сферы поле зрения прибора перебрасывается на следующий небесный участок, и процесс регистрации новых точечных объектов продолжается по тому же принципу.

Рассмотрим количественные характеристики процесса регистрации точечных объектов. Считается, что поток фотонов, поступающих на вход прибора, описывается пуассоновской статистикой. Тогда средний суммарный заряд, считанный с четырех бинируемых пикселей матричного приемника излучения, т.е. с бинируемого массива, содержит nео полезных фотоэлектронов и nеп электронов, представляющих собой помеху. Для nеп справедливо выражение:

nеп=nеф+nеш,

где: nеф - количество фотоэлектронов от фона неба, образующихся в одном бинируемом массиве за время экспонирования tэ,

nеш - количество шумовых электронов, образующихся в одном бинируемом массиве за время экспонирования tэ.

Для оценки nео и nеф могут быть использованы приближенные формулы, приведенные в издании «Телевизионная астрономия» авторов Абраменко А.И. и др. под ред. Никонова В.Б. - М.: «Наука», 1974, стр. 156, формулы (8.18) и (8.19):

,

,

где: mo - блеск регистрируемого объекта в звездных величинах,

mф - уровень распределенного фона в звездных величинах с кв. угл. сек,

ε - интегральный квантовый выход приемника излучения,

D -диаметр эффективного входного зрачка объектива в мм,

f - фокусное расстояние объектива в мм,

d - диаметр изображения регистрируемого объекта в мм,

τо - интегральный коэффициент пропускания оптики,

τа - интегральный коэффициент пропускания атмосферы,

tэ - время экспонирования в секундах.

В свою очередь, для внутренних шумов аппаратуры nеш можно записать следующее:

nеш=nет+nес,

где: nет - шумы термоэлектрические в электронах за секунду с одного бинируемого массива за время экспонирования,

nес - шумы считывания в электронах с одного бинируемого массива за один акт считывания.

Вероятность правильной регистрации объекта Рпр и вероятности ложной регистрации объекта Рлр могут быть представлены в соответствии с формулами, приведенными в издании «Теория обнаружения, оценок и модуляции. Том 1», автор Ван Трис Г. - М.: «Сов. радио», 1972, стр. 53, формулы (84) и (85):

,

,

где: γ - порог регистрации (порог амплитудной селекции), выбираемый по критерию Неймана-Пирсона, причем значение вероятности Рлр задается заранее, вероятность Рпр максимизируется.

Для конкретных расчетов приняты значения основных характеристик астрономического прибора: D=180 мм; f=l500 мм; d=0,024 мм; το=0,65; ε=0,7 фотоэлектр./фотон; lэл=0,012 мм; nет=8 электр. с бинируемого массива; nес=12 электр./ бинируемый массив./акт счит.; tэ=1,0 с.

Для условий регистрации точечных объектов приняты следующие значения:

прозрачность атмосферы τа=0,7; уровень распределенного фона неба mф=21 звездн. вел./кв. угл. сек; порог регистрации γ выбирается таким, чтобы выполнялось условие Рлр≤0,001.

При заданных характеристиках:

;

.

Так как нас интересуют малоконтрастные объекты, то количество фотоэлектронов от таких объектов nео должно примерно соответствовать помеховым электронам nеп. Если предположить, что блеск регистрируемых объектов в звездных величинах соответствует 17,5m; то при использовании ранее приведенной формулы для nео имеем:

Следовательно, такие объекты действительно являются малоконтрастными.

Определим значение порога регистрации, обеспечивающего непревышение заданной вероятности ложной регистрации. Расчеты показывают, что при заданном уровне помех и при γ=60

.

При заданном уровне помех и при γ=61

.

Дальнейшие расчеты выполняются при γ=61.

При объединении в один заряд 100% фотоэлектронов от объекта вероятность его правильной регистрации:

.

При объединении в один заряд 75% фотоэлектронов от объекта вероятность его правильной регистрации:

.

При объединении в один заряд 50% фотоэлектронов от объекта вероятность его правильной регистрации:

.

При объединении в один заряд 37% фотоэлектронов от объекта вероятность его правильной регистрации:

.

При объединении в один заряд 25% фотоэлектронов от объекта вероятность его правильной регистрации:

.

При объединении в один заряд 13% фотоэлектронов от объекта вероятность его правильной регистрации:

.

Результаты расчетов вероятности правильной регистрации объектов Рпр для вариантов расположения их изображений, представленных на фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, приведены в табл. 1.

Определим вероятность правильной регистрации первого, второго, третьего и четвертого малоконтрастных точечных объектов при однократном экспонировании и считывании с бинированием. Для этого воспользуемся формулами сложения и умножения вероятностей, а также изображениями, приведенными на фиг. 3, и данными, приведенными в табл. 1.

Вероятность правильной регистрации Рпр первого точечного объекта за одно экспонирование и считывание:

Рпр=0,97951.

Вероятность правильной регистрации Рпр второго точечного объекта за одно экспонирование и считывание:

Рпр=1-(1-0,36402)(1-0,36402)=1-0,63598·0,63598=1-0,40447=0,59553.

Вероятность правильной регистрации Рпр третьего точечного объекта за одно экспонирование и считывание:

Рпр=1-(1-0,81764)·(1-0,05401)=1-0,18236·0,94599=1-0,17251=0,82749.

Вероятность правильной регистрации Рпр четвертого точечного объекта за одно экспонирование и считывание:

Рпр=1-(1-0,05401)·(1-0,05401)(1-0,05401)(1-0,05401)=1-0,94599·0,94599·0,94599·0,94599=1-0,80084=0,19916.

Вероятность того, что за одно экспонирование и считывание будут зарегистрированы все четыре точечных объекта:

Рпр=0,97951·0,59553·0,82749·0,19916=0,09613.

Результаты данной оценки приведены в табл. 2.

Определим вероятность правильной регистрации первого, второго, третьего и четвертого малоконтрастных точечных объектов при использовании способа регистрации, принятого в качестве прототипа. Для этого воспользуемся формулами сложения и умножения вероятностей, а также изображениями, приведенными на фиг. 4, и данными, приведенными в табл. 1, табл. 2. Вероятность того, что первый точечный объект будет зарегистрирован хотя бы один раз за четыре экспонирования и считывания с бинированием:

Рпр=1-(1-0,97951)·(1-0,97951)(1-0,97951)(1-0,97951)=1-0,02049·0,02049·0,02049·0,02049=1-0,00000017=0,99999983.

Аналогичные вычисления выполняются для всех точечных объектов.

Вероятность того, что за четыре экспонирования и считывания с бинированием будут зарегистрированы все четыре точечных объекта:

Рпр=0,99999983·0,973236·0,9991143·0,588676=0,572413.

Результаты оценки приведены в табл. 3.

Определим вероятность правильной регистрации первого, второго, третьего и четвертого малоконтрастных точечных объектов при использовании заявляемого способа регистрации. Для этого воспользуемся формулами сложения и умножения вероятностей, а также изображениями, приведенными на фиг. 5, и данными, приведенными в табл. 1.

Вероятность того, что первый точечный объект будет зарегистрирован хотя бы один раз за четыре экспонирования и считывания с бинированием:

Рпр=1(1-0,97951)(1-0,59553)(1-0,59553)(1-0,19916)=1-0,02049·0,40447·0,40447·0,80084=1-0,00268=0,99731.

Вероятность того, что второй точечный объект будет зарегистрирован хотя бы один раз за четыре экспонирования и считывания с бинированием:

Рпр=1-(1-0,59553)(1-0,19916)(1-0,19916)(1-0,97951)(1-0,595553)=1-0,40447·0,80084·0,02049·0,40447=1-0,00268=0,99731.

Вероятность того, что третий точечный объект будет зарегистрирован хотя бы один раз за четыре экспонирования и считывания с бинированием:

Рпр=1-(1-0,82749)(1-0,82749)(1-0,29273)(1-0,29273)=1-0,17251·0,17251·0,70727·0,70727=1-0,01488=0,98511.

Вероятность того, что четвертый точечный объект будет зарегистрирован хотя бы один раз за четыре экспонирования и считывания с бинированием:

Рпр=1-(1-0,19916)(1-,059553)(1-,059553)(1-0,97951)=1-0,80084·0,40447·0,40447·0,0249=1-0,00268=0,99731.

Вероятность того, что за четыре экспонирования и считывания с бинированием будут зарегистрированы все четыре точечных объекта:

Рпр=0,99731·0,99731·0,98511·0,99731=0,97718.

Результаты оценки приведены в табл. 4.

Таким образом, применение предлагаемого способа регистрации малоконтрастных точечных объектов в рассмотренном примере позволяет повысить вероятность правильной регистрации всех четырех точечных объектов с 0,57241 до 0,97718 при заданной вероятности ложной регистрации ≤0,001, что является весьма высоким результатом.

Способ регистрации малоконтрастных точечных объектов, в котором используют оптико-электронный прибор, объектив которого формирует оптические изображения точечных объектов на светочувствительной поверхности матричного приемника излучения, которая состоит из множества пикселей, образующих столбцы и строки матричного приемника излучения, эти изображения многократно экспонируют и считывают с бинированием пикселей, когда соседние пиксели матричного приемника излучения группируют в один бинируемый массив, отличающийся тем, что в данном способе при каждом новом экспонировании и считывании бинируемый массив смещают по строке или столбцу матричного приемника излучения по отношению к предыдущему положению.
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ МАЛОКОНТРАСТНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ МАЛОКОНТРАСТНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ МАЛОКОНТРАСТНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ МАЛОКОНТРАСТНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ МАЛОКОНТРАСТНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 52.
20.07.2014
№216.012.e1e2

Лазерный целеуказатель

Изобретение относится к аппаратуре для лазерного целеуказания и дальнометрии. Лазерный целеуказатель содержит канал лазерного целеуказания, электронную аппаратуру управления мощностью (энергией) лазера канала лазерного целеуказания и канал лазерного дальнометрирования. Каналы лазерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523612
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.10.2014
№216.013.034c

Устройство наведения двухосного гиростабилизатора

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, а конкретно к двухосным управляемым гиростабилизаторам оптической линии визирования, работающим на подвижных объектах и предназначенным для стабилизации и наведения линии визирования. Устройство содержит исполнительные двигатели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532242
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034e

Объектив коллиматора

Объектив может использоваться для работы в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн. Объектив коллиматора содержит первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием на кольцевой периферийной части, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532244
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.046a

Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором. Технический результат - повышение коэффициента полезного действия, снижение тепловыделение в обмотках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532528
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.048a

Объектив

Изобретение может быть использовано в качестве объектива телевизионной камеры с ПЗС-матрицей и фотоприемника дальномера. Объектив содержит по ходу луча первый компонент в виде положительной склеенной линзы из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент в виде положительного мениска,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532560
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0770

Цифровой преобразователь угла

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение как в цифровых системах наведения и управления огнем, так и в системах определения углового положения. Достигаемый технический результат - повышение точности преобразования углового положения ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533305
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.03.2015
№216.013.2fc1

Оптическая тепловизионная система для средней ик-области спектра

Система содержит входной объектив, проекционный объектив, компенсационный элемент и расфокусирующий элемент. Входной объектив строит промежуточное действительное изображение и выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, и отрицательного мениска,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543693
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.3c9d

Апохроматический объектив

Объектив содержит по ходу луча три компонента. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и обращенного вогнутой стороной к плоскости изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547005
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3d42

Зеркально-линзовый объектив

Объектив может быть использован в космических телескопах. Объектив содержит первое зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, линзовый корректор аберраций, выполненный в виде трех одиночных осесимметричных линз из разных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547170
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.41ed

Модуль лазерный

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели. Модуль лазерный содержит объектив, в фокальной плоскости которого расположен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548375
Дата охранного документа: 20.04.2015
Показаны записи 11-20 из 41.
20.07.2014
№216.012.e1e2

Лазерный целеуказатель

Изобретение относится к аппаратуре для лазерного целеуказания и дальнометрии. Лазерный целеуказатель содержит канал лазерного целеуказания, электронную аппаратуру управления мощностью (энергией) лазера канала лазерного целеуказания и канал лазерного дальнометрирования. Каналы лазерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523612
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.10.2014
№216.013.034c

Устройство наведения двухосного гиростабилизатора

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, а конкретно к двухосным управляемым гиростабилизаторам оптической линии визирования, работающим на подвижных объектах и предназначенным для стабилизации и наведения линии визирования. Устройство содержит исполнительные двигатели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532242
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034e

Объектив коллиматора

Объектив может использоваться для работы в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн. Объектив коллиматора содержит первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием на кольцевой периферийной части, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532244
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.046a

Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором. Технический результат - повышение коэффициента полезного действия, снижение тепловыделение в обмотках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532528
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.048a

Объектив

Изобретение может быть использовано в качестве объектива телевизионной камеры с ПЗС-матрицей и фотоприемника дальномера. Объектив содержит по ходу луча первый компонент в виде положительной склеенной линзы из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент в виде положительного мениска,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532560
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0770

Цифровой преобразователь угла

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение как в цифровых системах наведения и управления огнем, так и в системах определения углового положения. Достигаемый технический результат - повышение точности преобразования углового положения ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533305
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.03.2015
№216.013.2fc1

Оптическая тепловизионная система для средней ик-области спектра

Система содержит входной объектив, проекционный объектив, компенсационный элемент и расфокусирующий элемент. Входной объектив строит промежуточное действительное изображение и выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, и отрицательного мениска,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543693
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.3c9d

Апохроматический объектив

Объектив содержит по ходу луча три компонента. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и обращенного вогнутой стороной к плоскости изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547005
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3d42

Зеркально-линзовый объектив

Объектив может быть использован в космических телескопах. Объектив содержит первое зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, линзовый корректор аберраций, выполненный в виде трех одиночных осесимметричных линз из разных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547170
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.41ed

Модуль лазерный

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели. Модуль лазерный содержит объектив, в фокальной плоскости которого расположен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548375
Дата охранного документа: 20.04.2015
+ добавить свой РИД