ОЦЕНКА СОГЛАСОВАННОСТИ ОПТИМАЛЬНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ
Купченко, ЛФ, Рыбьяк, АС, Гурин, ОА |
Organization: Харьковский национальный университет Воздушных Сил имени Ивана Кожедуба |
https://doi.org/10.15407/rej2018.01.042 |
Язык: русский |
Аннотация: Статья посвящена изучению свойств оптико-электронных систем с согласованной динамической спектральной фильтрацией. Обычно полагают, что оптимальный обнаружитель оптических сигналов синтезирован в предположении о наличии априорных сведений о статистических характеристиках сигналов объекта и фона, а корреляционные матрицы объекта и фона равны между собой. Однако на практике всегда существует несоответствие между входными и опорными (ожидаемыми) оптическими сигналами. Целью настоящей статьи является обобщение и развитие методов оценки согласованности оптимальной обработки сигналов в оптико-электронных системах с динамической спектральной фильтрацией, позволяющих исследовать влияние различия между входными и опорными сигналами на качество обработки. В работе в качестве меры согласованности оптимальной обработки сигналов в оптико-электронных системах с динамической спектральной фильтрацией используется информационный критерий – нормированная дивергенция Кульбака–Лейблера, которая представляет собой отношение дивергенций Кульбака–Лейблера на выходе и входе динамического спектрального фильтра. Произведен анализ свойств предложенного авторами информационного показателя согласованности и сравнение его с показателем – вероятностью правильного обнаружения. Построена математическая модель процесса оптимальной динамической спектральной фильтрации в оптико-электронных системах. На примерах показано, в какой степени отличия статистических характеристик входных и опорных сигналов влияют на информационный показатель согласованности. В частности, поставлены и решены три задачи, иллюстрирующие процесс оптимальной спектральной фильтрации в следующих ситуациях: 1) статис-тические свойства входного и опорного сигналов полностью совпадают; 2) изменилось значение средней яркости оптического излучения объекта и фона на входе оптико-электронной системы; 3) статистические характеристики входного сигнала фона отличаются от опорных значений |
Ключевые слова: динамическая спектральная фильтрация, критерий согласованности оптимальной обработки сигналов, оптико-электронная система |
Статья поступила в редакцию 16.09.2017
PACS 42.30.Va
УДК 535.36:534.29:621.38(043.3)
Radiofiz. elektron. 2018, 23(1): 42-52
Полный текст (PDF)
- Купченко Л. Ф., Рыбьяк А. С., Проклов В. В., Анто-нов С. Н. Обнаружение объектов по спектральным признакам в оптико-электронных системах с использованием принципов динамической фильтрации. Прикладная радиоэлектроника. 2011. Т. 10, № 1. С. 22–26.
- Купченко Л. Ф., Рыбьяк А. С. Динамическая спектральная фильтрация оптического излучения в оптоэлектронных системах. Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. Т. 16, вып. 4. С. 32–43.
- Manolakis D., Marden D., Shaw G. A. Hyperspectral image processing for automatic target detection applications. Lincoln Laboratory Journal. 2003. Vol. 14, N 1. P. 79–113.
- Тихонов В. И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. 320 с.
- Купченко Л.Ф., Рыбьяк А.С. Критерий согласованности оптимальной обработки сигналов в оптико-электронных системах с динамической спектральной фильтрацией. Системи озброєння і військова техніка. 2015. № 1(41). С. 120–123.
- Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов. Пер. с англ. М.: Наука, 1979. 367 с.
- Ту Дж. Принципы распознавания образов. Пер. с англ. М.: Мир, 1978. 411 с.
- Ширман Я. Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с.
- Рыбьяк А. С. Обнаружение субпиксельных объектов по спектральным признакам в оптико-электронных системах с использованием принципов динамической фильтрации. Наука і техніка Повітряних Сил. 2013. Том 10, № 1. С. 75–78.
- Купченко Л. Ф., Рыбьяк А. С., Гурин О. А. Установление связи между информационным показателем нормированной дивергенции Кульбака–Лейблера и вероятностью правильного обнаружения. Системи озброєння і військова техніка. 2016. № 1. С. 160–162.
- Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.