2. Расфокусировка (размытие). (Погрешность применения)

ИХ расфокусировки: , r – радиус полученного вместо точки кружка,

из подобия треугольников: , масштабируем .

действует независимо от объектива.

14 Общая структура математических моделей видеодатчика и ацп.

Функция видеодатчика – регистрация значений поля яркости в фокальной плоскости. Необходима фиксация энергии в точки, но сложно в виду её малости, обычно интегрируют по пространству вокруг точки и по времени.

Нулевая точка n1=n2=0, соответствует началу координат, но: сетка может смещаться относительно системы координат или может быть не прямоугольного вида.

Обычно датчик линейный (и сетка регулярная, прямоугольная с шагом Т1 и Т2).

x – непрерывное, у – цифровое.

, похоже на свёртку, если бы не дискретный аргумент, h – описывает апертуру (Апертура датчика – это область усреднения).

По этому:

1. Свертка:

2. Дискретизируем:

3. преобразование к цифровому виду: %, квантование.

Это представление является избыточным, но такая структуризация позволяет работать с линейной системой.

Получаем типичную трёх уровневую модель:

15. Принцип действия и эквивалентная апертура видеодатчика на элт.

Датчик видикон

Развертка ведется построчно. Делают без перекосов, а ещё чаще с равными по осям шагами дискретизации (чтоб убрать деформации). Сигнал считывается не из точки, а из области, чем больше заряд, тем сильнее он расползается (+аленький заряд не снять), +структура луча:

- ИХ и ЧХ апертуры.

Годится для неподвижного изображения. При подвижном возникает смаз: Движется со скоростями v1 & v2, Время экспозиции θ

Если мгновенная съемка:

Нужно усреднение по времени при неподвижном изображении.

Наполнение энергии усреднение

если движется, то

Получили объект, сдвинутый на (часто пренебрегают);

Есть еще одна компонента усилитель (дополнительные искажения за счёт инертности):

,

(на хорошей технике пренебрегают)

.

16. Принцип действия и эквивалентная апертура однокоординатного (линейного) пзс датчика.

Принцип действия:

МОП ёмкость – металл, окись, полупроводник (с дырочной проводимостью)

Появление заряда связано с термогенерацией и фотогенерацией. Если время фиксировано:

Гидравлическая модель МОП ёмкости (ёмкость накопления заряда определяется характеристиками МОП). Перетекание заряда от одной МОП емкости к другой под действием управляющего напряжения.

Однокоординатный ПЗС датчик

С некоторым шагом приложено напряжение.

Процесс снятия заряда:

Заряд в ячейках меняется пилообразно. Датчик должен быть как минимум 3-х тактовым. Получаем только 1/к часть попадающей на датчик этергии.

1).Ячейка из k-электродов

Минимальное количество ячеек k = 3.

2). Датчик с выходными регистрами:

Математическая модель ПЗС датчика

Время накопления θ, затем мгновенное снятие заряда. Усреднение по одному датчику:

После объединения электродов в ячейки:

– накопление сигнала на одной прямоугольной емкости;

– объединение и формирование “k”-электронной накапливающей ячейки;

– смаз изображения во время экспозиции;

– смещение изображения относительно входного.

Дискретизация.

Естественная по горизонтали

По вертикали и

Для приведения модели к каноническому виду (прямоугольная сетка отсчётов) – на выход подают деформированное изображение.

При этом и эквивалентная апертура такого датчика в новой системе координат

Исчез косой смаз, стал строго вертикальным.