Способ контроля качества изображения, формируемого визуальными оптикоэлектронными системами

(504 601 Л 1/ деараллел располож СЛ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Рыфтин Я,А. и др, Прибор для построения характеристик телевизионной системы "от света до света - Те ника кино и телевидения, 1964,с, 10-14.Авторское свидетельство СССР1257413, кл, С 01 3 1/42, 1985.(57) Изобретение относится к областиизмерений характеристик изображений,Цель изобретения - повышение точности контроля качества изображений.Способ заключается в проецировании.изображения синусоидального тестобъекта с выхода контролируемой системы в плоскость анализатора изображения, согласованной с тест-объектомпространственной фильтрации изображения путем сканирования, преобразовании потока излучения на выходеанализатора в электрический сигнал,фильтрации электрического сигнала,определении максимальных за времясканирования значений выходного сигнала, вычислении по ним отношениясигнал/шум и суждении по нему о качестве изображения. Перед преобразованием потока излучения осуществляютспектральную фильтрацию потока излучения. После фильтрации электрическо,ЯО 152035 го сигнала его возводя в квадрат иинтегрируют по времени, снимают отсчеты выходного сигнала при параллельном направлению сканирования ввизуальной оптико-электронной системе расположении полос синусоидального тест-объекта и анализатора, приперпендикулярном направлению сканирования их расположении, при равномерной по площади яркости тест-объектаи равномерном пропускании анализатора и при непрозрачном анализаторе,при этом отношения сигнал/шум вычисляю по формулам д = П-П/ отношение сигнал/шум приьном направлению сканированияенин полос тест-объекта; отношение сигнал/шум при,перпендикулярном направлению сканирования расположении полос тест-объекта, 0 - максимальное значение выходного сигнала при параллельном направлению сканирования расположении полос тест-объекта без возведения сигнала .в квадрат перед интегрированием;Ц 2 - то же, при возведении в квадрат перед интегрированием; Пз - максимальное значение выходного сигнала при перпендикулярном направлению сканирования расположении полос тест- объекта без возведения сигнала в квадрат перед интегрированием; Ц " то же,при возведении сигнала в квадрат перединтегрированием; 0 - значени1 520353 выходного сигнала при равномерной яркости тест-объекта без возведения сигнала в квадрат перед интегрированием, Б - то жепри возведении сигнала в квадрат перед интегрироваИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества изображения оптико-электронных систем.Целью изобретения является повыше 15 ние точности контроля.На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.Устройство состоит из осветителя, включающего источник 1 излучения,кон" денсатор 2 и матовый рассеиватель 3, тест-объекта 4, контролируемой визуальной оптико-электронной системы 5, проекционной системы б, анализатора 7.изображения, светофильтра 8, приемника 9 излучения, усилителя 10, апериодического звена 11, интегратора 12, квадратора 13, второго интегратора 14, регистрирующего блока 15; 30Излучение от источника 1 через конденсатор 2 попадает на матовый рассеиватель З,.расположенный вплотную к тест-объекту 4, таким образом осветитель равномерно подсвечивает 35 тест-объект 4, Контролируемая визуальная оптико-электронная система 5 формирует изображение тест-объекта, например, на телевизионном, экране. Проекционная система 6 переносит 40 изображение тест-. объекта, сформированное контролируемой визуальной оптико-электронной системой 5, в плоскость анализатора 7 изображения, ко" торый сканирует в плоскости изобра жения в двух ортогональных, направлениях. Поток излучения Фильтруется после анализатора 7 изображения светофильтром 8 (корректируется спект" ральная чувствительность приемника 9 излучения для воспроизведения кривой видимости глаза человека-оператора). Приемник 9. излучения преобразует поток излучения в электрический сйгнал, который усиливается усилителем 10, Фильтруется апериодическим звеном 11, имеющим постоянную времени, равную постоянной времени глаза, Затем сигнал поступает на интегратор нием; Н - значение выходного сигнала при непрозрачном анализаторе при вазведении сигнала в квадрат перед ин. тегрированием; Т - время интегрирования. 1 ил. 12, интегрируется и регистрируется регистрирующим блоком 15. Кроме того, сигнал с апериодического звена 11 возводится в квадрат квадратором 13, затем интегрируется на втором интег-. раторе 14 и регистрируется регистрирующим блоком 15. С помощью устройства проводятся измерения величин;Ц - максимальное значение выходного сигнала, достигаемое при сканировании изображения тест-объекта 4 в виде полос с синусоидальным распределением яркости анализатором 7 изображения в виде полос с синусоидальным распределением пропускания при расположении полос тест-объекта 4 и анализатора 7 изображения параллельно направлению сканирования в контролируе-. мой визуальной оптико-электронной системе без возведения выходного сигнала в квадрат перед интегрированием на интеграторе 12; 0- то же, при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13; Пз - максимальное значение выходного сигнала, достигаемое при сканировании изображения тест-объекта 4 в виде полос с синусоидальным распределением яркости анализатором 7 изображения в виде полос с синусои" дальным распределением пропускания при расположении полос тест-объекта 4 и анализатора 7 изображения перпендикулярно направлению сканирования в контролируемой оптико-электронной системе без возведения сигнала в квадрат перед интегрированием на интеграторе 12;П 1 - то же, при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13 перед интегрированием на втором интеграторе 14;Н " значение выходного сигнала при равномерной по площади яркости тест-объекта 4 и равномерном.пропускании анализатора 7 изображения (при этом анализатор 7 изображения неподвижен) без возведения сигнала в квадрат перед интегрированием на интеграторе 12;15203 И - то же, при возведении сигнала в квадрат на квадраторе 13 перед интегрированием на втором интеграторе 14,У, - значение выходного сигналапри непрозрачном анализаторе 7 изображения при возведении сигнала вквадрат на квадраторе 13 перед интегрированием на втором интеграторе 14.Возможностью замены реальногообъекта синусоидальным тест-объектомпри контроле качества изображения,формируемого визуальными оптикоэлектронными системами, обусловленаих адекватность в смысле обнаруженияи опознавания в зашумленном изображении человеком-оператором. Отношениясигнал/шум ( ;и т ) определяют качество изображения для двух различных положений тест-объекта по отно 1 О 15 Формула изобретения Способ контроля качества изображения, формируемого визуальными оптико- электронными системами, заключающийся в том, что изображение тест-объек та в виде полос с синусоидальным распределением яркости проецируют в плоскость анализа иэображения, осуществляют сканированием согласованную шению к направлению строчного сканирования в контролируемой визуальной оптико-электронной системе. . 25Последовательность действий с измерением значений выходных сигналов У -У позволяет раздельно определить энергию сигналов, а также средний квадрат энергии аддитивного шума, 30 отфильтрованного согласованным фильтром, и средний квадрат энергии шума пространственной дискретизации, отфильтрованного согласованным фильтром, и рассчитать отношения сигнал/ /шум. При этом по разности значенийи у;,можно судить о влиянии шумов пространственной дискретизации изображения в визуальной сканирующей оптико-электронной системе на качест во изображенияВычисление отношения сигнал/шум позволяет при измерениях учесть влияние постоянной яркости фона в изоб" ражении и влияние собственных адди тивных шумов приемника излучения в устройстве для реализации предлагаемого способа на точность измерений. з 6пространственную фильтрацию изображения тест-объекта, преобразуют поток излучения на выходе анализатора в электрический сигнал, фильтруют электрический сигнал, определяют максимальные достигаемые при сканировании значения выходного сигнала, вычисляют по ним отношение сигнал/шум и судят по нему о качестве изображения, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед преобразованием потока излучения в электрический сигнал осуществляют его спектральную фильтрацию, устанавливают тест-объект и аналогичный ему анализатор изображения так, что полосы параллельны направлению сканирования в контролируемой визуальной оптико-электронной системе, и после фильтрации электрического сигнала его интегрируют по времени, при этом регистрируют максимальное значение выходного сигнала Б электрический сигнал возводят в квадрат и интегрируют по времени, регистрируя При этом максимальное значение выходного сигнала Б устанавливают тест-объект и анализатор так, что полосы перпендикулярны направлению сканирования, и после фильтрации электрического сигнала его интегрируют по времени и регистрируют максимальное значение выходного сигнала 11, электрический сигнал возводят в квадрат и интегрируют по времени, регистрируя при этом максимальное значение выходного сигнала Б, устанавливают тест-объект, имеющий равномерную яркость, равную среднему уровню яркости тест-объекта с синусоидальным распределением яркости, и анализатор изображения, имею" щий равномерное пропускание, равное среднему уровню пропускания анализатора изображения с синусоидальным распределением пропускания, и после фильтрации электрического сигнала его интегрируют по времени и регист" рируют значение выходного сигнала П, электрический сигнал возводят в квадрат и интегрируют по времени, регистрируя при этом значение выходного сигнала У , устанавливают непрозрачный анализатор изображения, после фильтрации электрического сигнала его возводят в квадрат и интегрируют по времени, регистрируют значение выходного сигнала У , при этом отношение сигнал/шум вычисляют по формулам1520353 а 2т де шум пр с тест 1 О л ндику анир оования зуально систем о трон нтегрирования Составитель В. ВарнавскийРедактор И. Шулла Техред А,Кравчук Корректор, В. Кабаций Заказ 6746 Тираж 466 Подпис осударственного комитета 113035, Москва, Ж изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Рауаская наб д, 4/5 комбинат "Патент.", г.ужгород, ул. Гагарина,1 Производственн тельс- отношение сигналЙрасположении полобъекта параллелнаправлению сканиконтролируемой воптикоэлектронноу - отношение сиг расположении объекта перпе направлению с в контролируе ной оптикоэле . системе; Т - время и м притестярнованиязуальой