Спосіб дешифрування спектральних характеристик об`єкта
Номер патенту: 82814
Опубліковано: 12.05.2008
Автори: Бурачек Всеволод Германович, Прима Наталія Олександрівна, Готинян Василь Степанович, Кравченко Артем Олегович
Формула / Реферат
Спосіб дешифрування спектральних характеристик об'єкта за його кольоровим зображенням на знімку, що базується на спектрометрії, який відрізняється тим, що визначення спектральних характеристик на різних ділянках знімка виконують скануванням за допомогою "зчитуючої щілини", потім пропускають потік світла через об'єктив і диспергуючий елемент, при цьому спектральні смуги орієнтують так, що сканують мішень матричного фотоприймача за напрямком однієї з координатних осей фотоприймача, а по іншій осі сканування виконують структурою фотоприймача за напрямком, що паралельний кромці "зчитуючої щілини".
Текст
Винахід належить до галузі прикладної спектрометри, зокрема до оптико-електронних спектральних вимірювань. Відомі способи спектрометрії, що базуються на розкладанні світла на складові спектра, з використанням диспергируючих елементів, наприклад, призм або дифракційних решіток [1]. Відомі методи багатозональної зйомки місцевості [2]. Головний недолік цих методів полягає в дуже малому полі зору і можливість роботи тільки у вузькому пучку світлови х променів, відбитих від об'єкта. Недоліком багатозональної зйомки є необхідність використання багатозональної апаратури, нерідко це дуже ускладнює вирішення поставлених задач. В якості аналога, приймаємого за прототип, найбільш близьким є спектрометричний метод [1]. Завданням винаходу є створення способу дешифр ування картини місцевості, який може перетворити інформацію на кольоровому аерокосмічному знімку в спектральну характеристику кожної з ділянок місцевості на знімку. Поставлене завдання вирішується за рахунок створення способу дешифрування спектральних характеристик об'єкта по його кольоровому зображенню на знімку, що базується на спектрометрії, якій відрізняється тим, що визначення спектральних характеристик по різних ділянках знімка виконують скануванням за допомогою «зчитувальної щілини», потім пропускають потік світла через об'єктив і диспергуючий елемент, при цьому спектральні смуги орієнтовані так, що сканують мішень матричного фотоприймача по напряму однієї з координатних осей фотоприймача, а по іншій осі сканування виконують структурою фотоприймача по напрямку, що паралельний кромці «зчитувальної щілини». Технічним результатом є автоматизоване дешифрування аерокосмічних знімків, покращення точності дешифр ування. На Фіг.1 представлена блок-схема приладу для реалізації запропонованого способу. 1 - об'єктив вхідного коліматора; 2 - диспергируюча система (дифракційна решітка); 3 - об'єктив; 4 - багатоелементний фотоприймач матричного типу; 5 - блок обробки інформації; 6 - блок індикації; 7 - блок касети аерознімка зі щілинною діафрагмою; 8 - підсвітка аерознімка у зоні щілинної діафрагми; 9 - механізм пересування знімку відносно діафрагми з датчиком величини пересування знімку; 10 - блок керування; 11 - блок пам'яті еталонів; 12 - блок запису та зберігання інформації; Блоки 1,2,3,4,6,7,8,9,10 - розташовані у єдиному корпусі, блоки 5,11,12 - у комп'ютері. Можливий варіант мінітіарюзації блоків 4,11,12 та розташуванні усі х блоків у єдиному корпусі. На Фіг.1 одинарними лініями зі стрілками показані електричні зв'язки, а подвійними лініями - оптичні. Блок касети космічного аерознімка має щілинну діафрагму, вісь якої знаходиться в площині, паралельній напрямку робочих елементів диспергируючої системи 2 і з одною з осей двухкоординатної матриці багатоелементного фотоприймача 4. Блок 7 має підсвітку 8 та механізм пересування знімка 9 з датчиком величини пересування знімку у напрямку перпендикулярному до осі щілинної діафрагми. Величину пересування знімка фіксують датчиком механізма 8, перетворюють у електронний сигнал-код і передають у блок 5. Блоки 1,2,3,4,7,8 мають між собою оптичний зв'язок (на Фіг.1 показану подвійними лініями). В якості диспергируючої системи 2 може бути застосована дифракційна решітка, а в якості фотоприймача 4 - ПЗС матриця. Електроживлення пристрою здійснюють через блок керування 10 від зовнішнього чи вбудованого джерела електроживлення. На Фіг.2 розглянемо оптичну схему спектрального приладу з плоскою дифракційною решіткою. Такий прилад має вхідний і вихідний коліматори з об'єктивами 1 і 3. Оптичні осі об'єктивів 1 і 3 коліматорів перпендикулярні до штрихів решітки, тобто лежать у площині ху. Вхідна щілина 13 блоку-касети 7, що грає роль джерела світла, паралельна штрихам решітки. Кожна крапка щілини 13 по її висоті дає після проходження об'єктива 1 коліматора паралельний пучок світла, вісь якого утворить кут q' з оптичною віссю коліматора і, отже, із площиною ху. Осі паралельних пучків, що йдуть від різних точок щілини 13 (по її висоті), утворять різні кути з площиною ху, але усі вони лежать в одній площині, що проходить через вісь z. Виходячи зі схеми спектрального приладу, виявляється зручним характеризувати положення точки джерела а і точки спостереження b кутами y і j, що лежать у площині ху, і кутами q' і q", що лежать у площинах, що проходять через оптичні осі коліматорів і вісь z. Кут y, утворений віссю вхідного коліматора з віссю х є кут падіння паралельного пучка на решітку, а кут j, утворений віссю вихідного коліматора з віссю х, кут ди фракції. При такому виборі кутів осі паралельних пучків, що йдуть від різних точок вхідної щілини по її висоті, утворять різні кути q', але їхні проекції на площину ху утворять з віссю той самий кут y [1]. B результаті на мішені матричного фотоприймача 4 з'являється зображення спектральних смуг 14. Пристрій, за допомогою якого реалізують запропонований спосіб, працює наступним чином: За допомогою блока керування 10 вмикають інші блоки пристрою. Зображення місцевості, обмежені щілинною діафрагмою 13 блока 7 і освітлене блоком 8, передається в об'єктив 1, який формує світовий пучок, що падає на диспергеруючу систему - блок 2. В блоці 2 здійснюється розкладення потока світла на спектральні складові, які утворюють за допомогою об'єктивуй кольорові смуги з різною довжиною хвилі на мішені фотоприймача 4, при цьому напрямок смуг співпадає з напрямком однієї з осей матриці і смуги спроектовані на мішень по цьому напрямку. Ділянки мішені матриці, що освітлені спектральними смугами, електронно сканують «попіксельно» вздовж смуг, тим самим виконуючи сканування зображення на знімку, яке обмежене щілиною блока 7 вздовж осі цієї щілинної діафрагми. У той же час за допомогою механізму 9 виконують сканування (більш повільне, ніж „попіксельне") у блоці 7 знімка, по напрямку, який перпендикулярний до осі щілинної діафрагми блока 7. У результаті із блока 4 у блок 5 надходить у електронному коді інформація про спектральний склад зображення кожної найменшої ділянки знімка у двохкоординатній системі. В блок також потрапляє інформація з блока пам'яті еталонів 11. Еталони - це закодоване відношення інтенсивностей світлових потоків на робочих довжинах хвиль, що відповідають певним об'єктам. У блоці 5 виконують порівняння цих відхилень з отриманими у результаті вимірювань та ідентифікують об'єкти на знімку. Дані ідентифікації з блока 5 надходять до блока 6, де інформацію візуалізують і також її направляють до блока зберігання інформації 12. Таким чином запропонований спосіб дешифрування спектральних характеристик об'єкта по його кольоровому зображенню, наприклад, на космічному знімку дозволяє отримати спектральну характеристику кожної ділянки об'єкта по усьому полю зображення при повній автоматизації дешифрування. Література: 1. В.Н. Малышев. Введение в экспериментальную спектрометрию. М. «Наука», 1979 2. Н.П. Лаврова, А.Ф. Стеценко. Аэрофотосъемка. Аэрофотосъемочное оборудование. M. Недра, 1981.(стр. 271-273).
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for decoding spectral characteristics of object
Автори англійськоюBurachek Vsevolod Hermanovych, Gotynian Vasyl Stepanovych, Kravchenko Artem Olehovych, Pryma Nataliia Oleksandrivna
Назва патенту російськоюСпособ дешифровки спектральных характеристик объекта
Автори російськоюБурачек Вселовод Германович, Готинян Василий Степанович, Кравченко Артем Олегович, Прима Наталия Александровна
МПК / Мітки
МПК: G01C 11/00, G01J 3/28
Мітки: характеристик, спектральних, дешифрування, об'єкта, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-82814-sposib-deshifruvannya-spektralnikh-kharakteristik-obehkta.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб дешифрування спектральних характеристик об`єкта</a>
Попередній патент: Пристрій для дешифрування спектральних характеристик об`єкта
Наступний патент: Спосіб зміцнення поверхонь тертя деталей
Випадковий патент: Пристрій для отримання слини на дослідження