10.14489/td.2024.03.pp.042-049

2024, 03 март (March)

DOI: 10.14489/td.2024.03.pp.042-049

Махов В. Е., Широбоков В. В., Емельянов А. В.
МЕТОДИКА ОЦЕНИВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ ПРИ НАБЛЮДЕНИИ ЗА УДАЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ
(c. 42-49)

Аннотация. Предложен подход к совершенствованию научно-методического аппарата обработки информации о наблюдаемых удаленных объектах. Показана потенциальная возможность повышения точности измерения координат удаленных объектов и получения спектрофотометрической информации за счет уточненной математической модели процесса функционирования оптико-электронных систем, основанной на возможности восстановления исходного сигнала от наблюдаемого объекта путем решения интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода. На базе математической модели, учитывающей структуру оптической схемы, влияния шумов и внешних условий наблюдений, усовершенствована методика оценивания эффективности оптико-электронных систем при наблюдении удаленных объектов.

Ключевые слова: удаленный объект, интегральное уравнение, Фурье-преобразование, свертка функций, непрерывное вейвлет-преобразование, координатная информация, некоординатная информация, спектро-фотометрическая информация.

Makhov V. E., Shirobokov V. V., Emelyanov A. V.
METHODOLOGY FOR ASSESSING THE EFFECTIVENESS OF THE FUNCTIONING OF OPTICAL-ELECTRONIC SYSTEMS WHEN MONITORING REMOTE OBJECTS
(pp. 42-49)

Abstract. The work proposes an approach to improving the scientific and methodological apparatus for processing information about observed distant objects. The potential possibility of increasing the accuracy of measuring the coordinates of remote objects and obtaining spectrophotometric information through a refined mathematical model of the process of functioning of optical-electronic systems, based on the possibility of restoring the original signal from the observed object by solving the Fredholm integral equation of the 1st kind, is shown. Based on a mathematical model that takes into account the structure of the optical circuit, the influence of noise and external observation conditions, the methodology for assessing the effectiveness of optical-electronic systems when observing remote objects has been improved.

Keywords: remote object, integral equation, continuous wavelet transform, coordinate information, non-coordinate information, spectrophotometric information.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. Е. Махов, В. В. Широбоков, А. В. Емельянов (Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. E. Makhov, V. V. Shirobokov, A. V. Emelyanov (Mozhaisky Military Space Academy, St. Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Махов В., Петрушенко В., Шарапова О. Визуальная спектроскопия. Пути реализации // Электронные компоненты 2023. № 12. С. 34 – 38.
2. Махов В. Е., Широбоков В. В., Емельянов А. В., Петрушенко В. М. Методика оценивания эффективности оптико-электронных систем наблюдения за удаленными малоразмерными малозаметными объектами // Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26, № 11. С. 16 – 29. DOI: 10.14489/td.2023.11.pp.016-029
3. Махов В. Е., Широбоков В. В., Емельянов А. В., Потапов А. И. Исследование оптико-электронной системы регистрации малоразмерных и малозаметных объектов в условиях влияния геометрического шума матричного фотоприемника // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2022. Т. 19, № 11. C. 3 – 13. DOI: 10.14489/vkit.2022.11.pp.003-013
4. Сизиков В. С., Лавров А. В. Устойчивые методы математико-компьютерной обработки изображений и спектров. СПб.: Университет ИТМО, 2018. 70 с.
5. Махов В., Потапов А., Закутаев А. Принципы работы цифровых камер светового поля с массивом микролинз // Компоненты и технологии. 2018. № 1(226). С. 66 – 72.
6. Махов В. Е., Петрушенко В. М., Широбоков В. В. Возможности оптической локации средствами регистрации светового поля // Труды Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского. 2021. № S680. С. 162 ‒ 171.
7. Бейтс Р., Мак-Доннелл М. Восстановление и реконструкция изображений. М.: Мир, 1989. 336 с.
8. Сизиков В. С., Лавров А. В. Современные устойчивые математические и программные методы восстановления искаженных спектров // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18, № 6. С. 911 ‒ 931.
9. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.
10. Мерзляков М. А., Махов В. Е., Авсюкевич Д. А. Методика построения диагностики состояния оптико-электронных систем // Вестник Российского нового университета. Сер. Сложные системы: модели, анализ и управление. 2018. № 3. С. 65 – 73.
11. Махов В. Е., Потапов А. И. Использование алгоритмов вейвлет-анализа для построения оптических измерительных систем // Контроль. Диагностика. 2013. № 1. С. 12 – 21.
12. Махов В. Е., Широбоков В. В., Емельянов А. В. и др. Оптико-электронная система высокого пространственного разрешения при наблюдении за удаленными объектами // Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26, № 1(295). С. 4 – 13.
13. Колмогоров А. Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функционального анализа. 7-е изд. М.: Наука, 2004. 543 с.
14. Юдин М. Н., Фарков Ю. А., Филатов Д. М. Введение в вейвлет-анализ: учеб.-практ. пособие. М.: Моск. геологоразв. акад., 2001. 72 с.
15. Панфилова К. В. Компенсация линейного смаза цифровых изображений с помощью метода Люси‒Ричардсона // Юбилейная 25-я Междунар. конф. (GraphiCon2015), Россия, Протвино (Парк Дракино), 22 – 25 сентября 2015 г. Протвино, 2015. С. 163 – 167.
16. Красильников Н. Н. Цифровая обработка 2D- и 3D-изображений. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. 608 с.
17. Дремин И. М., Иванов О. В., Нечитайло В. А. Вейвлеты и их использование // УФН. 2001. Т. 171, № 5. С. 465 – 501.
18. Краснов М. Л. Интегральные уравнения: введение в теорию. М.: Наука, 1975. 302 с.

Eng

1. Mahov V., Petrushenko V., Sharapova O. (2023). Visual spectroscopy. Ways of implementation. Elektronnye komponenty, (12), 34 – 38. [in Russian language]
2. Mahov V. E., Shirobokov V. V., Emel'yanov A. V., Petrushenko V. M. (2023). Methodology for evaluating the effectiveness of optoelectronic systems when observing remote small-sized inconspicuous objects. Kontrol'. Diagnostika, 26(11), 16 – 29. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2023.11.pp.016-029
3. Mahov V. E., Shirobokov V. V., Emel'yanov A. V., Potapov A. I. (2022). Investigation of an optoelectronic system for detecting small-sized and inconspicuous objectsunder the influence of geometric noise of a matrix photodetector. Vestnik komp'yuternyh i informatsionnyh tekhnologiy, 19(11), 3 – 13. [in Russian language] DOI: 10.14489/vkit.2022.11.pp.003-013
4. Sizikov V. S., Lavrov A. V. (2018). Robust methods for mathematical and computer processing of images and spectra. Saint Petersburg: Universitet ITMO. [in Russian language]
5. Mahov V., Potapov A., Zakutaev A. (2018). Operating principles of digital light field cameras with microlens arrays. Komponenty i tekhnologii, 226(1), 66 – 72. [in Russian language]
6. Mahov V. E., Petrushenko V. M., Shirobokov V. V. (2021). Possibilities of optical location by means of light field registration. Trudy Voennokosmicheskoy akademii im. A. F. Mozhayskogo, S680, 162 ‒ 171. [in Russian language]
7. Beyts R., Mak-Donnell M. (1989). Image restoration and reconstruction. Moscow: Mir. [in Russian language]
8. Sizikov V. S., Lavrov A. V. (2018). Modern stable mathematical and software methods for reconstructing distorted spectra. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik informatsionnyh tekhnologiy, mekhaniki i optiki, 18(6), 911 ‒ 931. [in Russian language]
9. Dobeshi I. (2001). Ten lectures on wavelets. Izhevsk: NITs «Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika». [in Russian language]
10. Merzlyakov M. A., Mahov V. E., Avsyukevich D. A. (2018). Methodology for constructing diagnostics of the state of optoelectronic systems. Vestnik Rossiyskogo novogo universiteta. Seriya: Slozhnye sistemy: modeli, analiz i upravlenie, (3), 65 – 73. [in Russian language]
11. Mahov V. E., Potapov A. I. (2013). Using wavelet analysis algorithms to build optical measuring systems. Kontrol'. Diagnostika, (1), 12 – 21. [in Russian language]
12. Mahov V. E., Shirobokov V. V., Emel'yanov A. V. et al. (2023). Optical-electronic system of high spatial resolution when observing remote objects. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 26 295(1), 4 – 13. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2023.01.pp.004-013
13. Kolmogorov A. N., Fomin S. V. (2004). Elements of the theory of functions and functional analysis. 7th ed. Moscow: Nauka. [in Russian language]
14. Yudin M. N., Farkov Yu. A., Filatov D. M. (2001). Introduction to wavelet analysis: educational and practical textbook. Moscow: Moskovskaya geologorazvedochnaya akademiya. [in Russian language]
15. Panfilova K. V. (2015). Compensation for linear blur of digital images using the Luce-Richardson method. Anniversary 25th International Conference (GraphiCon2015), 163 – 167. Protvino. [in Russian language]
16. Krasil'nikov N. N. (2011). Digital processing of 2D and 3D images. Saint Petersburg: BHV-Peterburg. [in Russian language]
17. Dremin I. M., Ivanov O. V., Nechitaylo V. A. (2001). Wavelets and their uses. Uspekhi Fizicheskih Nauk, 171(5), 465 – 501. [in Russian language]
18. Krasnov M. L. (1975). Integral equations: an introduction to theory. Moscow: Nauka. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2024.03.pp.042-049

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2024.03.pp.042-049

and fill out the form