2.1. Определение положения объекта

Массив первичных измерений, формируемых тепловизором, характеризует распределённое в пространстве и времени состояние наблюдаемой сцены. Рассмотрим модель источника тепловизионного сигнала (наблюдаемой пространственной сцены) по аналогии с моделью источника сигнала, описанной в разд.

Рис. 2.1. Модель регистрируемой сцены

Р%,у) >

можно представить как двумерный сигнал />^(п = (*!.у))» зависящий от пространственных координат л\у. Сигнал генерируется объектом S - пространственной сценой и имеет два состояния: состояние аи, «фон» и состояние аг, «цель». Модель сцены в момент к-го наблюдения показана на рис. 2.1. Изображение формируется сигналами двух типов: Р^ и Р^, по которым определяется состояние исследуемого объекта S. Состояние а/{ характеризуется выходным сигналом pjfk\ а состояние ат - сигналом pjk\

PCX С1П1СКЛЯ roc УДЛРС -bf М Н А я

hHIJMOl f- I л

Независимо от того, в каком состоянии находится сцена, постоянно активен генератор шумовой составляющей (ih. Параметры шумовою сигнала не изменяются с течением времени и не зависят от пространственных координат д',1. Отсюда следует, что шумовая составляющая является стационарной. Таким образом, результирующий сигнал является суммой сигналов с одного из генераторов (il{ или (ir и генератора (jt..

Для схемы, приведенной на рис. 2.1, в отличие от схемы на рис. 1.8 (см. гл. 1). характерно, что сигнал является квантованным по уровню в

пределах jV(O) уровней квантования.

«Цель» на тепловизионном изображении характеризуется координатами центра .V/,ут и размерами Л'(У) и У'('/'). Размеры «цели» представляют собой

расстояния вдоль каждой пространственной оси координат между крайними пикселями, принадлежащими «цели» (рис. 2.2). Главной задачей обработки тепловизионного изображения является задача определения координат х7, vy .

Фон

Рис. 2.2. Изображение сцены

Результатом регистрации ИИС тепловизионного наблюдения теплового излучения сцены является множество 3 = = 0... Л'(/-')- 1, состоящее из матриц описывающих состояние наблюдаемой сцены в моменты времени к .

Обнаружение «цели» является «первичным», когда не было накоплено статистики перемещения «цели» по полю изображения. На этапе «первичного» обнаружения «цели» в ?-ый момент времени не требуется учета результатов обработки результатов предыдущих к -1 измерений, а в алгоритме обработки изображения не используется информация о времени, прошедшем с начала наблюдения, поэтому для простоты обозначений далее под цифровой матрицей, описывающей сцену в некоторый момент, времени понимается матрица I. Далее, если индекс к пропущен, то имеется ввиду, что отдельный кадр рассматривается без связи с предыдущим и последующим кадрами.

Матрица I представляет собой прямоугольную матрицу размером

Х(Г)хГ(Г)

' />(0,0) ... Р(х, 0) ... /'(*(/)-1,0) '

1= Р(09у)

координатами х,у.

Здесь и далее под яркостью пикселя понимается уровень оценки интен-

сивности, которому соответствует элемент матрицы Ё^ с индексами х,у световою потока ? (^мП^Пг) в ?-ый момент наблюдения, причем аргументы про-

странственных координат ЦрЛг изменяются в пределах ячейки сетки квантования с координатами х,у.