Спосіб розпізнавання об’єкта за зональними інфрачервоними аерознімками

Винахід відноситься до способів вимірювання Інтенсивності Інфрачервоного (ІЧ) випромінювання та розшифруванню зображень шляхом порівняння двох чи більше зображень тої ж самої ділянки. Винахід може бути використаний при розробці багатозональних систем дистанційного спостереження та дешифрування отриманих ІЧ зображень. Є відомим спосіб розпізнавання об'єкта, який заснований на тому, що різноманітні об'єкти мають характерні залежності спектрального коефіцієнта яскравості rо від довжини хвилі l. Вимірювані інтенсивності зображень об'єктів в кожній спектральній зоні порівнюються з еталонними їх значеннями. За результатами ІЧ аерознімання можуть бути визначені яскравісні температури Т і для усіх спектральних діапазонах Ті згідно зі співвідношенням де h = 6,62517×10-34 Вт×с2 - стала Планка, с = 2,99793×108 м/с - швидкість світла у вакуумі, к = 1,38054×10-23 Вт×с/К - стала Больцмана, Мі - спектральна густина енергетичної світності ІЧ випромінювання об'єкта спостереження в діапазоні l і. Вадою даного способу є неможливість визначення істинної температури об'єкта Т о тому, що інтенсивність ІЧ випромінювання залежить не тільки від неї, а й від коефіцієнта теплового випромінювання e і: Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб розпізнавання об'єкта за ІЧ аерознімками [Патент СССР № 1790771 A3, 1993], який включає сприймання ІЧ випромінювання не менш. ніж у трьох спектральних діапазонах, два з яких однакові за шириною і суміжні за спектром, а ширина третього діапазону перевищує ширину кожного з двох інших, при цьому третій діапазон об'єднує їх за спектром, а межі усіх спектральних діапазонів лежать на прямолінійній ділянці залежності коефіцієнтів теплового випромінювання об'єктів від довжини хвилі, визначення істинної температури То і коефіцієнтів теплового випромінювання e 1, e 2 за формулами та розпізнавання об'єкта за цими значеннями коефіцієнтів теплового випромінювання. Вадами даного способу є, по-перше, обмеження, які накладені на ширину та взаємне розташування спектральних діапазонів реєстрації, та, по-друге, необхідність їх розміщення у межах прямолінійної ділянки залежності коефіцієнтів теплового випромінювання об'єкта від довжини хвилі. Крім того, аналітичне розв'язування системи рівнянь (3)-(5) неможливе внаслідок їх трансцендентного вигляду. Метою запропонованого винаходу є підвищення ймовірності розпізнавання об'єктів на зональних ІЧ аерознімках за рахунок одержання додаткових дешифрувальних ознак - коефіцієнтів теплового випромінювання об'єктів і значень їх істинної температури, а також уникання обмежень вибору спектральних діапазонів реєстрації та спрощення необхідних розрахунків. Поставлена мета досягається завдяки тому, що в способі розпізнавання об'єкта за ІЧ аерознімкамм, який містить в собі сприймання теплового випромінювання в трьох робочих спектральних діапазонах, два з яких однакові за шириною та суміжні за спектром, а ширина третього діапазону перевищує ширину кожного з цих двох діапазонів, при цьому третій діапазон об'єднує їх за спектром, а межі спектральних діапазонів лежать на прямолінійній ділянці залежності коефіцієнтів теплового випромінювання об'єктів від довжини хвилі, визначення аналітичним шляхом значень Істинної температури і коефіцієнтів теплового випромінювання в усіх спектральних діапазонах, розпізнавання об'єкта за розрахованими коефіцієнтами теплового випромінювання, зроблені такі змінювання: 1) сприймання теплового випромінювання роблять не менш ніж в трьох довільно розташованих спектральних діапазонах з різними значеннями ефективної довжини хвилі l і, і = 1, 2, 3; 2) крім яскравісних температур визначають аналітичним шляхом значення істинної температури Т о і коефіцієнтів теплового випромінювання e і, і = 1, 2, 3 об'єкта в усіх спектральних діапазонах; 3) за розрахованими коефіцієнтами теплового випромінювання e і та Істинною температурою Т о виконують розпізнавання об'єкта. Таким чином, спосіб розпізнавання об'єкта за зональними 14 аерознімками вирішує задачу отримання кількісної Інформації про об'єкти місцевості або саму місцевість у вигляді коефіцієнтів теплового випромінювання в кожному спектральному діапазоні та істинної температури. Згідно з цією інформацією робиться розпізнавання об'єкта Пропонуємий спосіб розпізнавання об'єкта за зональними 14 аерознімками базується на тому, що в багатьох випадках переважною є апроксимація залежності e і(l і) експонентою вигляду де e о і a o - параметри апроксимації. Така апроксимація забезпечує менші як середньоквадратичну, так й максимальну похибки апроксимації, що демонструється даними таблиці, в яку зведені результати відповідних розрахунків параметрів лінійної та експоненціальної апроксимації методом найменших квадратів для декілька типових об'єктів дистанційного спостереження. Їх спектральні характеристики в діапазоні 2-14 мкм Ілюструються кресленням Нехай за даними дистанційного спостереження визначені яскравісні температури об'єкта Т і у трьох спектральних зонах l і згідно з (1). Тоді з урахуванням апроксимації (6) можна записати Система трьох рівнянь (8) з трьома невідомими (e о, a о, То) може бути розв'язана в аналітичному вигляді як Далі здійснюється визначення коефіцієнтів теплового випромінювання за допомогою формули (6) Таким чином можливо розрахувати значення коефіцієнтів теплового випромінювання не тільки для реєструємих спектральних діапазонів, але й для усякої довільної довжини хвилі, звичайно з відповідною похибкою апроксимації. Використання запропонованого способу дозволить підвищити вірогідність розпізнавання об'єктів за рахунок одержання додаткових дешифрувальних ознак - спектрального розподілу коефіцієнта теплового випромінювання e(l) та істинної температури То.