3.5.6. Развертка и восстановление изображения

В ряде классов ОЭС, например телевизорах, системах передачи изобра­жений и т. п., осуществляется сканирование (развертка) изображения и синхронно с ним производится восстановление изобра­жения. В результате развертки изображение преобразуется в электрический сигнал, а в результате восстановления электриче­ский сигнал превращается в изображение. Для описания преобра­зования сигналов в указанных системах необходимо рассматри­вать совместно процесс развертки и восстановления изображения [36]. В большинстве указанных систем реализуется поступатель­ный закон развертки изображения.

Напряжение на выходе ЭТ при поступательном движении развертывающего звена (МАИ) определяется как

, (3.142)

где – величина потока излучения на выходе развертываю­щего звена, определяемая формулой (3.21); – чувствительность ПИ;

– эквивалентный импульсный отклик ПИ и ЭТ, при этом постоянные времени ПИ и ЭТ, должны быть во много раз меньше цикла времени развертки.

Преобразование временного сигнала в пространствен­ный осуществляется о помощью восстанавливающего звена (ВЗ):

,

где — яркость восстановленного изображения.

Восстановление изображения возможно, если известен закон, по которому осуществлялась развертка изображения, т. е.

.

Устройства, осуществляющие восстановление изображения, та­кие, как электронно-лучевые трубки, движущиеся линейки светодиодов, электрохимические регистраторы, характеризуются нали­чием восстанавливающей апертуры. В пределах апертуры имеется распределение яркости, которое можно рассматривать как реак­цию ВЗ на воздействие входного сигнала в виде дельта-функции. Процесс восстановления изображения можно представить в виде

, (3.143)

где – сигнал на выходе В3; – импульсный отклик ВЗ.

Процесс восстановления можно вести двумя путями:

с использованием одноэлементной схемы восстановления, в этом случае описывает реакцию ВЗ на входное воздействие в виде -функции такую схему применяют в телевидении;

с использованием многоэлементной схемы, в этом случае про­цесс восстановления носит параллельно-последовательный характер; такую схему применяют в тепловизионных приборах со сканированием линейкой светодиодов в пространстве по закону развертки.

Для случая развертки с поступательным движением зависимость (3.143) принимает вид

. (3.144)

Операцию восстановления изображения (3.144) представим последовательностью двух операций – идеального восстановления и линейной фильтрации результата идеального восстановления фильтром с импульсным откликом :

, (3.145)

где .

С учетом (3.144) и (3.145) выражение (3.143) принимает вид

. (3.146)

Глава 4 преобразование случайных сигналов в оптико и лазерно-электронных системах

4.1. Преобразование случайных сигналов

Линейными и нелинейными элементами

4.1.1. Постановка задачи

Пусть на входе линейной инвариантной системы (рис. 4.1) задан сигнал в виде однородной случайной функции , которая характеризуется корреляционной функцией или спектральной плотностью . Сигнал на выходе линейной системы также будет случайным, т.е. будет описываться случайной функцией . Вычислим математическое ожидание , корреляционную функцию и спектральную плотность корреляционной функции на выходе линейной системы.