Способ тепловизионного распознавания формы объектов

 

Использование: в тепловизионной технике. Сущность изобретения: способ распознавания формы объектов заключается в сканировании поверхности объекта, приеме и обработке теплового излучения объекта, получении и анализе поляризационных тепловизионных изображений. Новым в способе является непрерывное формирование трех поляризационных тепловизионных изображений поверхности объекта для каждого аналогичного элемента, у которых азимут поляризации сдвинут на 60°, что позволяет в реальном масштабе времени определять форму поверхности объекта. Цель изобретения - уменьшение времени тепловизионного распознавания. 2 ил.

Изобретение относится к тепловизионной технике и может быть использовано в оптико-электронных системах обработки информации и распознавания.

Цель изобретения - уменьшение времени распознавания.

Это достигается тем, что по способу распознавания формы, заключающемуся в сканировании поверхности объекта, преобразовании поляризованного тепловизионного сигнала в электрический с последующим запоминанием и анализом электрического сигнала и формировании поляризационного тепловизионного изображения объекта, непрерывно формируют три кадра поляризационного тепловизионного изображения объекта, каждый элемент которых построен со сдвигом азимута поляризации на угол 60^о, а форму объекта определяют по выражениям: cs 1- × co 1- × где i(N,L) = (LB+N) ; X, Y, Z - декартовы координаты точек поверхности объекта; N, L - номер строки и элемента строки кадра изображения; U_i, U_60+i, U_120+i - величины видеосигналов трех поляризационных тепловизионных изображений с азимутами поляризации соответственно i, 60^o+ i, 120^o + i; а - постоянная, характеризующая материал объекта; А, В - число элементов в строке и число строк в кадре изображения.

На фиг. 1 изображена производная поверхность в декартовых координатах; на фиг. 2 - функциональная схема устройства для осуществления данного способа.

Устройство состоит из следующих элементов:
вращаемого линейного ИК-поляризатора 1, сферического зеркала со слепым пятном 2, плоского качающегося зеркала кадровой развертки 3, вращающейся призмы строчной развертки 4, диафрагмы 5, расположенной в фокальной плоскости телескопического объектива, состоящего из элементов 2 и 3, окуляра 6, плоского зеркала 7, конденсора 8, приемника теплового излучения 9, запоминающего устройства 10, блока обработки информации 11, видеоконтрольного устройства 12, привода призмы и качающегося зеркала 13, устройства 14 сопряжения вращения призмы и поляризатора и привода поляризатора 15.

Предлагаемый способ выполняется следующим образом.

Собственное ИК-излучение от наблюдаемого объекта проходит через вращающийся поляризатор 1 и отражается от зеркала 2, далее качающееся плоское зеркало 3 осуществляет сканирование поверхности по кадру, а вращающаяся призма 4 - по строке. ИК-излучение от объекта проходит диафрагму 5, окуляр, отражается от зеркала 7, проходит через конденсор 8 и попадает на приемник ИК-излучения 9.

Если при сканировании элемента объекта dS(N,L) угол поворота поляризатора был i, то на выходе приемника формируется сигнал U_i(N,L).

Устройство сопряжения 14 синхронизирует вращение сканирующего механизма 3, 4 и вращение поляризатора 1 таким образом, что за время формирования полного кадра из NxL элементов поляризатор поворачивается на 60^о.

Т. о. после сканирования первого кадра происходит сканирование второго кадра, для каждого элемента которого азимут поляризации сдвинут на 60^о, т. е. для одного и того же элемента объекта dS(N,L) угол поворота поляризатора 1 будет с i + 60^o и на выходе приемника 9 формируется сигнал U_i+60^o(N,L).

После сканирования второго кадра происходит сканирование третьего кадра, для каждого элемента которого азимут поляризации сдвинут на 120^опо отношению к первому кадру. Для элемента dS(N,L) угол поворота поляризатора 1 будет U_i+120^o, а на выходе приемника 9 формируется сигнал U_i+120^o(N,L).

В запоминающем устройстве 10 все эти видеосигналы трех кадров запоминаются, а в блоке обработки информации 11 эта информация обрабатывается согласно выражениям (1), а затем на видеоконтрольное устройство 12 выводится форма поверхности наблюдаемого объекта внутри его контура.

Формула изобретения

СПОСОБ ТЕПЛОВИЗИОННОГО РАСПОЗНАВАНИЯ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ изображений, заключающийся в том, что сканируют поверхности объекта световым потоком, принимают и преобразуют собственный ИК световой поток объекта в поляризованный свет, преобразуют поляризованный тепловизионный сигнал в видеосигнал, запоминают форму по форме сигнала и формируют поляризационное тепловизионное изображение объекта, распознают объект, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени распознавания, поляризацию собственного ИК света осуществляют на 60^o непрерывно и последовательно в течение трех кадров, при этом форма объекта определяется выражениями

(
где i(N,L) = (LB + N) · 60^o / (AB);
X, Y, Z - декартовы координаты точек поверхности объекта;
N, L - номер строки и элементы строки тепловизионного изображения;
U_i, U_60+i, U_20+i - величины видеосигналов трех поляризационных тепловизионных изображений с азимутами поляризации соответственно i, 60^o+ i, 120^o + i;
a - постоянная, зависящая от материала объекта;
A, B - число элементов в строке и число строк в кадре тепловизионного изображения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2