Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Старосотников, Н.О.
Сравнение по точности алгоритмов определения координат центров изображений в оптико-электронных приборах = Accuracy Comparison of Algorithms for Determination of Image Center Coordinates in Optoelectronic Devices / Н. О. Старосотников, Р. В. Федорцев. – DOI 10.21122/2227-1031-2018-17-1-79-86 // Наука и техника. Серия 1. Машиностроение. Серия 3. Электронные системы = Science & Technigue: международный научно-технический журнал / гл. ред. Борис Михайлович Хрусталев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2018. – Т.17 N1. – С. 79-86. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/37561. – На рус. яз.

В метрологических оптико-электронных системах, таких как автоколлиматоры, звездные датчики, датчики Шака-Гартмана, в схемах геометрической калибровки цифровых фотокамер для аэро- и космической съемки, в различных системах следящего типа, основанных на определении координат изображений простых форм, одним из важных и существенных параметров является точность определения этих координат. В статье приводится описание математической модели измерительного стенда на базе коллиматора, проецирующего тест-объект на фотоприемник оптико-электронного прибора. Математическая модель учитывает характерные шумы для фотоприемников: дробовый полезного сигнала (фотонный) и дробовый темнового сигнала, считывания и пространственную неоднородность элементов ПЗС-матрицы. С целью снижения влияния шумов предлагается применять фильтр Винера для сглаживания изображения и однозначной его идентификации, а также вводить порог по уровню яркости. Приводится сравнение двух алгоритмов определения координат по энергетическому центру тяжести и по контуру. При определении контура тест-объекта использовались детекторы Собела, Прюитт, Робертса, лапласиана гауссиана, Канни. Сущность алгоритма определения координат заключается в поиске контура изображения в виде окружности с последующей его аппроксимацией и определением центра изображения. Произведен расчет погрешности определения координат центра тяжести для тест-объектов различных диаметров (5, 10, 20, 30, 40, 50 пикс) фотоприемника, а также значений отношения сигнал/шум 200, 100, 70, 20, 10. Отношение сигнал/шум рассчитывалось как разница максимальной интенсивности изображения тест-объекта и фона, деленная на среднеквадратическое отклонение фона. С увеличением отношения сигнал/шум улучшается точность определения координат на 0,5-1 порядок. Улучшение точности с увеличением диаметра тест-объекта характерно для больших отношений сигнал/шум: 70 и более. На основании проведенных исследований установлено, что алгоритм определения координат по энергетическому центру тяжести является более точным по сравнению контурными методами и требует меньших вычислительных мощностей (для программного пакета MatLab), что связано с дискретностью при определении контура.

681.777

общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2018г.
труды сотрудников БНТУ = Приборостроительный факультет : кафедра "Лазерная техника и технология"
труды сотрудников БНТУ = Приборостроение. Ювелирное дело (труды)
общий = ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
общий = КОЛЛИМАТОРЫ
общий = ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ