ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 1
ной испытательной таблицы, установленной на космических кораб лях «Сервейер» [141, 142].
В телевизионной камере на видиконе применялась медленная развертка на 600 строк. Один кадр развертывался примерно за 3,6 с. Система содержала зеркало, объектив с переменным фокус ным расстоянием л поворотный диск со 'светофильтрами. Виднкон был направлен на зеркало, которое вращалось и одновременно изменяло угол наклона, что позволяло осуществлять обзор в пре делах 360° по азимуту и 120° по высоте. Отраженный от зеркала
свет поступал на светочувствительную поверхность |
видикона че |
рез светофильтр и объектив с переменным фокусным |
расстоянием. |
Любой фильтр поворотного диска мог быть поставлен на пути светового потока по команде с Земли. Один из четырех свето фильтров диска был прозрачным, а три остальных подобраны так, чтобы в качестве результирующих спектральных характеристик чувствительности камеры реализовывалпсь кривые сложения МК.0 X. У и Z.
Установка светофильтра с кривой У позволяла выполнять изме рения яркости.
Для периодической проверки работы телевизионной системы и ее калибровки были предусмотрены отражающие испытательные таблицы, позволявшие проверять как работу камеры, так и ее фо тометрические и колориметрические характеристики. Использова лись две таблицы. Диаметр круглой таблицы (8,4 см) выбран с таким расчетом, что при центральном положении ее в телевизион ном кадре угол восприятия таблицы камерой равен 6,43°. Таблица
Рис. 7.9. Калиброванная испытательная таблица
— 210 —
б) і/
530 |
5W |
550 |
5Б0 |
570 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
Элементь/ изображения
Рис. 7.10. Снимок затмения Солнца Землей (а) >и цветности различных точек солнечного ореола (б)
занимала несколько меньше половины угла восприятия камеры, так что, когда таблица располагалась не в центре кадра, вместе с ней могла быть видна часть лунной поверхности [142].
Калиброванная испытательная таблица показана на рис. 7.9 Она содержит градационный клин из 12 полей, расположенных по кругу, и одного центрального сегмента. Коэффициенты отражения этих полей, показанные на рис. 7.9, находятся в пределах от 3 до 30%, за исключением одного поля с отражением 87%. Такие коэф фициенты отражения выбраны с учетом ожидавшихся отражающих свойств лунной поверхности, которая по предварительным измере ниям с Земли имеет коэффициент отражения около 7%. Три сек тора центрального круга содержат цветные поля с известными ко ординатами МКО при дневном освещении.
Между четырьмя секторами центрального круга (цветовыми и серым) размещены четыре группы клинообразных полосок для
проверки разрешающей |
способности. Каждая группа содержит |
три черных и две серых |
полоски. |
В центральной части таблицы перпендикулярно к ее плоскости расположен столбик-гномон, служащий для определения утла па дения солнечных лучей после прилунения корабля. Для большей точности определения угла солнца гномон должен 'быть достаточно длинным, но тогда тень эдожет иногда выходить за пределы табли цы. Поэтому гномон имеет'выступы, и при различных углах падения солнечных лучей используют различные части гномона.
Цветные изображения на Земле составлялись из трех отдель ных фотографий, снимавшихся при помещении перед вндиконом каждого из трех светофильтров поворотного диска. Цветная фото графия получалась путем проектирования трех цветных позитивов через соответствующие светофильтры при точном совмещении меж ду собой. В процессе получения цветной фотографии осуществля лась коррекция, рассчитываемая на ЭВМ по калибровочным дан ным. При этом достигалось по возможности полное согласование сфотографированных калибровочных цветов на испытательной таб лице с цветами такой же таблицы на Земле. После этого цвета остальной части телевизионного изображения предполагались пра вильно скорректированными.
В качестве примера на рис. 7.10а показан переданный с кораб ля снимок затмения солнца Землей. В отмеченных цифрами точках были произведены измерения щвета. Соответствующие этим точ кам цветности показаны на графике цветностей МКО на рис. 7.106, где проведены также линии цветностей абсолютно черного тела и естественного дневного света.
7.6. ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ АНАЛИЗ ПРИ ДОПУСКОБОМ КОНТРОЛЕ
Кроме измерения яркости и цвета объектов, телевизионные из мерительные установки позволяют выполнять и другие операции, связанные с оценкой яркостного .и цветового содержания иссле-
— 212 — *
дуемого объекта. Например, можно выделить участки изображе ния, обладающие яркостями, попадающими в определенные интер валы диапазона яркостей, и определить долю площади изображе ния, приходящуюся на соответствующие участки. При цветовом, анализе можно определять принадлежность цветов объекта, нахо дящегося в поле зрения камеры, к той или иной области графика цветностей или определять долю площади изображения, занимае мую цветами, цветности которых попадают в некоторую областьграфика цветностей и т. л.
Возможности выполнения подобного телевизионного анализа яркости объекта проиллюстрируем на примере устройства, назван ного «фотометрическим анализатором» [143]. При помощи этого устройства на телевизионное изображение исследуемого объекта накладываются .изофоты, т. е. линии равной яркости, которые поз воляют, в частности, очертить и выделить участки с малой ярко
стью (соответствующие освещенности менее |
6 лк). |
В дополнение |
к прочерчиванию .на экране изофот оредняя |
яркость |
объекта выше |
выбранного для изофоты порога может регистрироваться на само писце. Время, затрачиваемое на развертку участков с яркостью выше выбранного уровня, дает меру площади участка, ограничен ного изофотой, и также записывается.
Блок-схема фотометрического анализатора показана на рис. 7.11, Видеосигнал проходит к видеоконтрольному устройству через.
Видеосигнал |
|
Формирователь |
|
Видео |
Компаратор |
||
усилитель |
напряжения |
импульсов |
|
|
Регулировка |
Смеситель |
Видеосигнал |
|
фооня |
|
|
|
|
|
Сигнал |
|
|
Интегратор |
^Площади." |
|
|
площади |
—о |
|
|
|
Сигнал |
|
Детектор |
Интегратор |
Интенсив- |
|
"—оности " |
||
|
уровня |
интенсивности |
|
Рис. 7.11. Блок-схема |
телевизионного |
«фотометрического |
анализатора» |
усилитель, компаратор, генератор импульсных меток и смеситель. Измерительное, устройство содержит детектор порогового уровня? и интеграторы площади и интенсивности.
— 213 —
Работа фотометрического анализатора .поясняется на рис. 7.12. а рис. 7.12а показан видеосигнал в течение одной строки вместе тремя контрольными уровнями, с которыми он сравнивается в
Уровень д~елого
а) |
входной видеосигнал с тремя контрольными уровнями; |
||
б) , |
в), г) выходной сигнал компаратора напряжения для |
||
уровней /, II, III; д) дифференцированный |
сигнал для уров |
||
ня |
II; е) импульсы меток для уровня //; |
ок) |
видеосигнал |
|
с наложенным')! метками для уровня |
/ / |
|
|
— 214 — |
|
|
компараторе. На выходе компаратора появляется последователь ность сигналов соответствующих пересечению видеосигналом конт
рольного |
уровня,. как показано |
на рис. 7.126, в и г для |
уровней |
||
/, //, |
/ / / |
рис. 7.12а. Полученные |
сигналы дифференцируются, как |
||
показано |
на рис. 7Л2д, для сигнала // |
уровня рис. 7.12е, |
и сигнал |
||
вида |
рис. 7.12с? преобразуется в |
узкие |
положительные |
импульсы |
|
(рис. |
7.12,?). Эти импульсы смешиваются с видеосигналом (рис. |
||||
7.12ж) перед подачей его на ВКУ, в результате чего на экране ВКУ возникает изображение изофоты, соответствующей выбран ному контрольному уровню.
Сигналы с выхода компаратора подаются также на интегратор для измерения времени, затрачиваемого лучом на прохождение участков изображения со значениями видеосигнала, большими дан ного контрольного уровня. Выходное напряжение интегратора про порционально заштрихованной на рис. 7.126, в или г площади и является мерой площади, ограничиваемой соответствующей нзофотой.
Среднюю яркость объекта выше порога, определяемого конт рольным уровнем, можно оценить при помощи второго интеграто ра и детектора порогового уровня; выходное напряжение пропор ционально площади, заштрихованной на рис. 7.12ж.
Рассмотрим теперь, как молено выполнить анализ цветового содержания объекта. Пусть, в самом простом случае, график цвет ностей разделен на две части прямой линией (рис. 7.13а) и нужно определить, в какой из двух областей графика цветностей распо ложена цветность анализируемого цвета.
Каждой прямой графика цветностей соответствует равенство
нулю определенной линейной комбинации трех цветовых |
коорди |
нат [9], например, в системе МКО XYZ |
|
A = AxX + AYY+AzZ. |
(7.1) |
Для цветов, точки цветностей которых лежат на даннойпря мой, соответствующее выражение обращается в нуль. Для цвет ностей, находящихся по одну сторону от этой прямой, это выра жение будет больше нуля, а для цветностей, находящихся по дру гую сторону от этой прямой, меньше нуля. Таким образом, поло жение точки данной цветности в одной из двух областей графика цветностей будет определяться знаком выражения (7.1), представ ляющего собой некоторую комбинацию трех выходных сигналов анализирующей камеры.
Для примера рассчитаеїм комбинацию выходных сигналов дат чика, по которой можно определить, в какой из двух областей гра фика цветностей рис. 7.13а находится точка цветности анализи руемого цвета. Предположим при этом, что в датчике реализована цветовая система МКО XYZ.
Запишем уравнение прямой а рис. 7.13а в следующем виде:
у= kx - j - b.
—215 —
