ОЦІНЮВАННЯ УЗГОДЖЕНОСТІ ОПТИМАЛЬНОЇ ДИНАМІЧНОЇ СПЕКТРАЛЬНОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ В ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМАХ ВИЯВЛЕННЯ ОБ’ЄКТІВ
Купченко, ЛФ, Риб’як, АС, Гурін, ОО |
Organization: Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба |
https://doi.org/10.15407/rej2018.01.042 |
Мова: російська |
Анотація: Статтю присвячено вивченню властивостей оптико-електронних систем з узгодженою динамічною спектральною фільтрацією. Зазвичай вважають, що оптимальний виявлювач оптичних сигналів синтезований з припущенням про наявність апріорних відомостей про статистичні характеристики сигналів об’єкта та фону, а кореляційні матриці об’єкта та фону рівні між собою. Однак на практиці завжди існує невідповідність між вхідними та опорними (очікуваними) оптичними сигналами. Метою цієї статті є узагальнення та розвиток методів оцінювання узгодженості оптимальної обробки сигналів в оптико-електронних системах з динамічною спектральною фільтрацією, що дозволяють досліджувати вплив відмінності між вхідними та опорними сигналами на якість обробки. У роботі в якості міри узгодженості оптимальної обробки сигналів в оптико-електронних системах з динамічною спектральною фільтрацією використовується інформаційний критерій – нормована дивергенція Кульбака–Лейблера, яка являє собою відношення дивергенції на виході та вході динамічного спектрального фільтра. Проведено аналіз властивостей запропонованого авторами інформаційного показника узгодженості та порівняння його з показником – ймовірністю правильного виявлення. Побудовано математичну модель процесу оптимальної динамічної спектральної фільтрації в оптико-електронних системах. На прикладах показано, якою мірою відмінності статистичних характеристик вхідних і опорних сигналів впливають на інформаційний показник узгодженості. Зокрема, поставлені і розв’язані три задачі, що ілюструють процес оптимальної спектральної фільтрації в таких ситуаціях: 1) статистичні властивості вхідного і опорного сигналів повністю співпадають;2) змінилося значення середньої яскравості оптичного випромінювання об'єкта і фону на вході оптико-електронної системи; 3) статистичні характеристики вхідного сигналу фону відрізняються від опорних значень. |
Ключові слова: динамічна спектральна фільтрація, критерій узгодженості оптимальної обробки сигналів, оптико-електронна система |
Стаття надійшла до редакції 16.09.2017
PACS 42.30.Va
УДК 535.36:534.29:621.38(043.3)
Radiofiz. elektron. 2018, 23(1): 42-52
Повний 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.