Билет №15

Системы прикладного телевидения

1) Дальность действия тв системы наблюдения в атмосфере.

При использовании телевизионной аппаратуры для наблюдения за объек­тами, находящимися вне помещений, необходимо учитывать влияние ат­мосферы на дальность наблюдения. При определении дальности наблюде­ния за удаленными объектами следует иметь в виду, что, во-первых, про­исходит ослабление лучистой энергии воздушной средой и, во-вторых, сни­жается контраст изображения объекта на входе системы. Снижение кон­траста обусловлено рассеивающим свойством атмосферы и, как правило, является определяющим дальность наблюдения h.

Контраст на входе системы наблюдения равен

Или т.к.

где — контраст объекта с фоном; — яркость объекта или фона (боль­шее значение); — яркость насыщенного слоя атмосферы (яркость неба у горизонта); р — коэффициент отражения объекта или фона; w — коэф­фициент погоды; — показатель ослабления лучистого потока слоем ат­мосферы толщиной 1 км; Е— освещенность объекта и фона.

Коэффициентом погоды w называется отношение яркости неба у го­ризонта к яркости горизонтальной абсолютно белой поверхности, освещен­ной суммарным дневным светом. Коэффициент погоды зависит от метео­рологических условий и может быть как меньше, так и больше единицы.

Из второго уравнения находим искомую дальность наблюдения:

На рис. представлены расчетные графики для определения даль­ности наблюдения.

Теоретические основы преобразования информации в оптико электронных системах (ТОПИ):

2) Обнаружение сигналов на фоне гауссовых шумов.

Условные вероятности ошибок

где y_i - случайные величины, распределенные по закону Гаусса с нулевым средним значением

где y_i- случайные величины, распределенные по закону Гаусса и со средним значением S_i.

Т. к. независимых гауссовых величин является также гауссовой со средним значением и дисперсией, равными сумме средних и сумме дисперсий слагаемых,

где - интеграл вероятностей.

Условную вероятность ошибки первого рода:

В еличина отношение сигнала к шуму потоку (или по напряжению).

Условная вероятность ошибки второго рода (вероятность пропуска сигнала)

При использовании критерия максимума правдоподобия величина С=1 и тогда условные вероятности ошибок

_{Н а рис. случайные процессы с нулевым средним значением (кривая 1) и со средним, равным S (кривая 2), а также функции распределения этих процессов (кривые 3 и 4); условные вероятности ошибок обнаружения α и β. Важные характеристики: зависимости Д1=1-β=f(α)при различных значениях величины отношения сигнала к шуму μ}

" На рис приведено семейство кривых 1-β=f(α) для нескольких значений μ (пунктир соответствует случаю, когда .используется критерий максимума правдоподобия).

Представленное семейство кривых называется рабочей характеристикой приемника обнаружения. Рабочие характеристики приемника позволяют при заданных величинах α и β оперативно определять вероятность правильного обнаружения.

Норма ошибок (полная безусловная вероятность ошибки)

При заданных априорных вероятностях наличия и отсутствия сигнала (Р₁ и Р₂) величина нормы ошибок является функцией параметра μ. Зависимость Р_н (μ) - кривая решения. С

помощью кривой решения можно задавшись допустимым значением нормы ошибок (Р_н= Р_ндоп) найти требуемую величину отношения сигнал/шум. При обнаружении детерминированного сигнала на фоне гауссова шума величина отношения сигнал/шум определяет норму ошибок (максимум сигнала к шуму м.б. использован в качестве критерия качества обнаружения).

Автоматизированные видеоинформационные системы