Спосіб “сокіл” створення псевдооб’ємного тепловізійного зображення

Реферат: Спосіб створення псевдооб'ємного тепловізійного зображення, при якому обробляється інформація з двох каналів спостереження, які працюють у різних діапазонах оптичного випромінювання. Тепловізійне зображення формують з сигналів в двох діапазонах ІЧ випромінювання, один з яких відповідає довжині хвилі 3-5 мкм, а другий 8-14 мкм; причому проводять попередню обробку первинних зображень в кожному діапазоні і за результатами комп'ютерної обробки та алгоритмом формування псевдооб'ємного зображення. UA 91921 U (12) UA 91921 U UA 91921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів створення тепловізійних зображень та систем тепловізійного спостереження, які працюють в інфрачервоному діапазоні випромінювання і може бути використана в виробництві спеціальної техніки. Для покращення якості тепловізійного зображення відомі способи та пристрої [1, 2], в яких використовуються для отримання тепловізійних зображень засоби та алгоритми для зменшення впливу шкідливих теплових засвіток і усування інформації з ушкоджених чутливих комірок матриці, чутливих до ІЧ випромінювання. Крім того, для покращення телевізійного ІЧ зображення відомі способи та пристрої [3, 4], які дозволяють проводити додаткову обробку зображення для підвищення контрастності та кращого сприйняття тепловізійної картини. Недоліком аналогів є те, що вони створюють зображення в одному наперед обраному ІЧ діапазоні (наприклад 8-14 мкм або 3-5 мкм) випромінювання, що зменшує інформаційну здатність цих приладів. Найбільш близьким аналогом є спосіб [5], згідно з яким формують комплексне зображення в двох діапазонах: видиме та інфрачервоне. Такий спосіб реалізується приладом, який містить об'єктив, детектори ІЧ та видимого випромінювання і поворотну пластину з зовнішнім дзеркальним покриттям, оптично зв'язану з об'єктивом, який відрізняється тим, що має два об'єктиви - для ІЧ та видимого діапазонів, на оптичній осі кожного з яких розміщені відповідно детектори ІЧ та видимого випромінювання, причому між собою оптичні осі кожного з цих каналів оптично зорієнтовані двома пластинами з зовнішнім дзеркальним покриттям, при цьому пластини механічно з'єднані між собою. При цьому у такому приладі кожна пластина в своєму оптичному каналі розміщена під кутом 45° відносно оптичної осі, а між собою пластини розташовані під кутом 90°. Комплексне зображення, яке формується в видимому та інфрачервоному діапазонах, дозволяє вести спостереження як в нічний час, так і в умовах задимлення у денний час. Конструкція має зовнішнє вікно, яке захищає прилад від атмосферних опадів та роси. Недоліком аналога є відсутність можливості отримання псевдооб'ємного зображення об'єкту спостереження, що зменшує виявну здатність такої системи. В основу корисної моделі поставлено задачу створення можливості підвищення виявної здатності тепловізійної системи псевдооб'ємного зображення. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується спосіб створення псевдооб'ємного тепловізійного зображення, при якому обробляється інформація з двох каналів спостереження, які працюють у різних діапазонах оптичного випромінювання, згідно з корисною моделлю, тепловізійне зображення формують з сигналів в двох діапазонах ІЧ випромінювання, один з яких відповідає довжині хвилі 3-5 мкм, а другий 8-14 мкм; причому проводять попередню обробку первинних зображень в кожному діапазоні і за результатами комп'ютерної обробки та алгоритмом формування псевдооб'ємного зображення. Суть корисної моделі пояснюється кресленням на якому зображена блок-схема. ІЧ випромінювання від об'єкта спостереження (1) потрапляє до об'єктивів двох тепловізорів (2), один з яких працює в діапазоні 3-5 мкм, а другий в 8-14 мкм. Зображення, які формують в цих тепловізорах, обробляють у блоці синхронізації та аналізу зображень (3), який формує телевізійне комплексне ІЧ зображення. Це зображення відображається на моніторі (4) з двома фільтрами для правого (5) і лівого (6) ока спостерігача. Позитивний ефект від використання запропонованої корисної моделі полягає в тому, що обробка інформації з двох ІЧ каналів дозволяє підвищити контрастність за рахунок створення псевдооб'ємного комплексного ІЧ зображення. Використання двох тепловізорів (один з яких працює в діапазоні 3-5 мкм, а другий 8-14 мкм) дозволяє збільшити апертуру цього комплексного ІЧ каналу, що додатково підвищує його виявну здатність. При необхідності для створення комплексного зображення додатково може бути використаний діапазон видимого світла. Приклади реалізації. Для реалізації запропонованого способу були використані тепловізори, один з яких працює в діапазоні 3-5 мкм (матриця на основі антимоніду індію), а другий 8-14 мкм (матриця на основі кадмій - ртуть - телур). Як програми обробки інформації було використано наступний алгоритм: зображення з двох тепловізорів проектуються на екран монітора з певною різницею у поляризаційних характеристиках, що дозволяє за допомогою поляризаційних фільтрів (5) та (6) з тією ж різницею поляризаційних характеристик формувати псевдооб'ємне зображення. Робота фільтрів (5) та (6) має технічну подібність до застосування поляризаційних окулярів, що формують 3D зображення в сучасних телевізорах. 1 UA 91921 U 5 10 15 20 25 Таким чином формувалось псевдооб'ємне комплексне зображення мало інформацію з двох діапазонів ІЧ випромінювання і мало більш високу контрастність та інформативність за рахунок спостереження об'єкту за його глибиною. Крім того, для обробки сигналу можуть бути також використані відомі програми (ER Mapper, Erdass Imagine, Idrisi) для багатозонального аналізу зображень при дистанційному зондуванні Землі. Випробовування запропонованого способу показали можливість збільшення інформативності зображення на 30-50 %, що дозволяло надійно виявляти та спостерігати за цільовим об'єктом. Враховуючи оригінальність корисної моделі, що заявляється автори просять надати способу назву "Сокіл". Джерела інформації: 1. Кремис И.И. Способ компенсации дефектных фоточувствительных элементов многоэлементного фотоприемника, патент Российской Федерации № 2412554, от 20.02.2011 г. 2. Куренной Е.В., Прокудин О.А. Устройство формирования сигналов тепловизионного изображения, патент Российской Федерации № 2397618, от 20.08.2010 г. 3. Виленчик Л.С, Гончаренко Б.Г., Курков И.Н., Разин А.И., Розвал Я.Б. Способ визуального спектрального анализа телевизионного изображения дальнего инфракрасного диапазона и устройство, реализующее этот способ, патент Российской Федерации № 2233559, от 27.07.2004 г. 4. Куренной Е.В., Прокудин О.А. Устройство компенсации искажений сигналов тепловизионного изображения, патент Российской Федерации № 2396728, от 10.08.2010 г. 5. Венгер Є.Ф., Гордієнко В.І., Замосенчук В.М., Мазурін І.В., Маслов В.П. Прилад для формування комплексного зображення, патент України на корисну модель № 63725 від 25.10.2011 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Спосіб створення псевдооб'ємного тепловізійного зображення, при якому обробляється інформація з двох каналів спостереження, які працюють у різних діапазонах оптичного випромінювання, який відрізняється тим, що тепловізійне зображення формують з сигналів в двох діапазонах ІЧ випромінювання, один з яких відповідає довжині хвилі 3-5 мкм, а другий 8-14 мкм; причому проводять попередню обробку первинних зображень в кожному діапазоні і за результатами комп'ютерної обробки та алгоритмом формування псевдооб'ємного зображення. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2