Енергетична модель оптичної системи поляриметричного тепловiзора

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКолобродов, В. Г.
dc.date.accessioned2024-05-09T07:11:55Z
dc.date.available2024-05-09T07:11:55Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractПоляриметричне дистанцiйне зондування є вiдносно новим напрямком теплобачення та має рiзноманiтнi сфери застосування. Останнiм часом тепловiзори широко використовуються у вiйськовiй справi в якостi систем спостереження, якi дозволяють виявити i розпiзнати цiлi на граничнiй дальностi цiлодобово в складних метеоумовах за умови наявностi теплового радiацiйного контрасту мiж цiллю i фоном. При вiдсутностi такого контрасту цiль можна виявити за допомогою новiтнiх тепловiзорiв, в яких джерелом iнформацiї є вiдмiннiсть поляризацiйних характеристик випромiнювання цiлi вiд фону (завади). Оптична система i матричний приймач випромiнювання (МПВ) поляриметричного тепловiзора (ПТ) дозволяють вимiрювати параметри вектору Стокса, на основi яких формується поляриметричне зображення. Метою статi є дослiдження процесу перетворення зовнiшнього та внутрiшнього IЧ випромiнювання в оптичнiй системi ПТ для покращення якостi зображення. Розглянуто два потенцiйних джерела поляризованого випромiнювання: вiдбита енергiя, яка розраховується за формулами Френеля, i стан поляризацiї власного випромiнювання. Кiнцевий стан поляризацiї буде залежати вiд ступеня поляризацiї, обумовленої кожним iз цих компонентiв i їх вiдносної величини. Враховано зовнiшнє i внутрiшнє випромiнювання, що надходять до вхiдної зiницi IЧ об’єктива, а саме потiк, вiдбитий вiд поверхнi дрона; власне (емiсiйне) теплове випромiнювання дрона; випромiнювання атмосфери мiж цiллю i ПТ; вiдбите i власне випромiнення поверхнi фазової пластинки i поляризатора. Отримано формули для розрахунку параметрiв вектора Стокса, а також ступеня поляризацiї випромiнювання, що надходить на пiксель МПВ, якi враховують орiєнтацiю поляризатора, ступiнь поляризацiї випромiнювання цiлi i атмосфери, коефiцiєнти випромiнювання i вiдбивання цiлi, яскравiсть атмосфери. Практичне застосування цих формул свiдчить про те, що вiдношення сигнал/шум в ПТ, а отже i якiсть зображення, i максимальну дальнiсть розрiзнення цiлей, можливо значно покращити порiвняно з класичними тепловiзорами.
dc.description.abstractotherPolarimetric remote sensing is a relatively new field of thermal imaging and has various fields of application. Recently, thermal imagers have been widely used in military affairs as monitoring systems that allow detecting and recognizing targets at the limit range during the day in difficult weather conditions, provided there is a thermal radiation contrast between the target and the background. In the absence of such contrast, the target can be detected with the help of the latest thermal imagers, in which the source of information is the difference in the polarization characteristics of the radiation of the target from the background (obstacles). The optical system and the matrix detector (MD) of the polarimetric thermal imager (PTI) allow to measure the parameters of the Stokes vector, on the basis of which the polarimetric image is formed. The purpose of the article is to research the process of conversion of external and internal IR radiation in the PTI optical system to improve image quality. Two potential sources of polarized radiation are considered: the reflected energy, which is calculated by Fresnel’s formulas, and the state of polarization of the emission radiation. The final state of polarization will depend on the degree of polarization caused by each of these components and their relative magnitude. The external and internal radiation arriving at the input pupil of the IR lens is taken into account, namely the flux reflected from the surface of the drone; own (emission) thermal radiation of the drone; atmospheric radiation between the target and PTI; reflected and intrinsic radiation of the surface of the phase plate and polarizer. Have been obtained formulas for calculating the parameters of the Stokes vector, as well as the degree of polarization of the radiation entering the MD pixel, which take into account the orientation of the polarizer, the degree of polarization of the radiation of the target and the atmosphere, the coefficients of radiation and reflection of the target, and the brightness of the atmosphere. The practical application of these formulas shows that the signal/noise ratio in PTI, and therefore the image quality and the maximum range of target discrimination, can be significantly improved compared to classic thermal imagers.
dc.format.pagerangePp. 47-53
dc.identifier.citationКолобродов, В. Г. Енергетична модель оптичної системи поляриметричного тепловiзора / Колобродов В. Г. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 95. – С. 47-53. – Бібліогр.: 15 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2024.95.47-53
dc.identifier.orcid0000-0003-0941-0252
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/66726
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 95
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectполяриметричний тепловiзор
dc.subjectвiдбите i емiсiйне випромiнення
dc.subjectвектор Стокса
dc.subjectступiнь поляризацiї
dc.subjectpolarimetric thermal imager
dc.subjectreflected and emitted radiation
dc.subjectStokes vector
dc.subjectdegree of polarization
dc.subject.udc621.384.3
dc.titleЕнергетична модель оптичної системи поляриметричного тепловiзора
dc.title.alternativeEnergy Model of Optical System of Polarimetric Thermal Imager
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1978-6014-1-10-20240330.pdf
Розмір:
373.11 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 95