Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Уточнение финального пространственного разрешения оптико-электронной системы для космических систем визуального отображения при дистанционном зондировании Земли с использованием критерия О. Шаде

Новоселов С. А. (1), Жиленев М. Ю. (1)
(1) АО "Корпорация "ВНИИЭМ", Москва, Россия
Задача определения финального пространственного разрешения оптико-электронной системы (ОЭС), которое является одним из важнейших критериев качества исходного изображения, играет немаловажную роль в определении эффективности ОЭС в целом. Функция передачи модуляции (ФПМ) характеризует свойство распознавать детали различных размеров в его поле зрения, по-этому используя значение ФПМ сквозного информационного тракта (СИТ) космической системы (КС) можно определить пространственное разрешение. В свою очередь СИТ КС состоит из совокупности компонентов, каждый из которых имеет свою ФПМ и снижает исходное пространственное разрешение. В данной работе рассматриваются следующие ФПМ:
1 Оптической системы с учетом центрального экранирования [6];
2 Расфокусировки объектива [3];
3 Приемника изображения [2];
4 Растекания заряда [1];
5 Электроники [5];
6 Турбулентности атмосферы;
7 Дисплея (видеоконтрольного устройства) [2];
8 Направленного "смаза" [4].
Все компоненты СИТ представляются в виде линейных звеньев, что очень удобно для анализа работы системы, поэтому ФПМ всего СИТ будет равна произведению ФПМ его отдельных компонентов. Для оценки пространственного разрешения в данной работе используется критерий О. Шаде, успешно применяемый в телевидении. Сущность данного критерия заключается в том, чтобы ФПМ СИТ на пространственной частоте f, при которой не происходит наложения спектров – частоте Найквиста, не снижалась бы до значения 0,15 [2].
Для решения данной задачи был проведен обзор и расчет ФПМ основных компонентов СИТ КС, а также вычислены зависимости отдельных и суммарной ФПМ от нормированной пространственной частоты для оценки по критерию О. Шаде.
Таким образом, используя критерий О. Шаде и зная ФПМ звеньев СИТ КС, в линейном приближении можно оценить пространственное разрешение в статическом режиме работы (т.е. без учета ФПМ случайного «смаза» изображения). В данной работе также не рассматривалось наличие шумов и помех в СИТ.

Ключевые слова: Пространственное разрешение, функция передачи модуляции, сквозной информационный тракт, критерий О.Шаде
Литература:
  1. Алтухов А.И., Гнусарев Н.В., Коршунов Д.С. Прогнозирование качества изображений космических объектов. – Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2013, № 3 (85). – стр. 36-41.
  2. Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю. Г. Современные проблемы оптотехники: учебное пособие. – М.: МИИГАиК, 2014. – 82 с.
  3. Хартов В.В., Ефанов В.В., Занин К.А. Основы проектирования орбитальных оптико-электронных комплексов: учебное пособие. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2011. – 132с.
  4. Э. Бетенски, Р. Хопкинс, Р. Шеннон, У. Пек, У. Волф, У. Уэзерелл, У. Свинделл, Дж. Холл Проектирование оптических систем: Пер. с англ./Под ред. Р. Шеннона, Дж. Вайанта. – М.: Мир, 1983. – 432с.
  5. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Методы и модели обработки изображений. – М.: Техносфера, 2010. – 560 с.
  6. Robert D. Fiete and Bradley D. Paul. Modeling the optical transfer function in the imaging chain. Optical Engineering 53(8), 083103 (August 2014).

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных

49