Окб астрон
Скачать 0.75 Mb.
|
| Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru
(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МИЛЛИМЕТРОВОМ И СУБМИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МИЛЛИМЕТРОВОМ И СУБМИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН (57) Реферат: Изобретение относится к компьютерному диагностированию. Его использование в системах дистанционного обнаружения оружия, взрывчатки и наркотиков позволяет обеспечить технический результат в виде обнаружения замаскированных объектов независимо от материала этого объекта. Способ, реализуемый соответствующей системой, заключается в формировании излучения из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам составляющих излучения, направлении этих составляющих в зону наблюдения, приеме через фокусирующий элемент излучения, рассеянного в зоне наблюдения, преобразовании принятого излучения в соответствующие сигналы и формировании по ним визуально воспринимаемого изображения зоны наблюдения. Технический результат достигается благодаря тому, что каждую отдельную парциальную составляющую излучения дополнительно кодируют отличительно от кодирования других парциальных составляющих излучения и направляют эти составляющие на диффузор, расположенный для рассеяния падающего на него излучения в зоне наблюдения и рассеивающий падающее на него излучение для уменьшения его пространственной когерентности. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 20 ил. Настоящее изобретение относится к области компьютерного диагностирования в реальном масштабе времени. В частности, к системам и способам дистанционного обнаружения оружия, взрывчатки и наркотиков, спрятанных под одеждой на теле человека либо в его багаже, которые основаны на формирование изображений таких объектов, в особенности в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru В области дистанционного обнаружения маскированных объектов, основанного на формировании изображений объектов, миллиметровое и субмиллиметровое излучение (далее - ММ/СММ) имеет преимущества по сравнению с оптическим, СВЧ, или радиоизлучением. Особенностью этого излучения является его высокий уровень проницаемости через атмосферу в плохих погодных условиях, а также через различные ткани, пластиковые, керамические, деревянные материалы и другие непрозрачные в видимом диапазоне среды. При этом благодаря относительно короткой длине волны ММ/СММ излучения существует возможность на основе достаточно компактных систем формирования изображений (СФИ) обеспечивать необходимое пространственное разрешение в получаемых изображениях, а значит, и требуемый уровень их информационного содержания, на основе которого и принимается решение о принадлежности наблюдаемых объектов к какому-либо классу. Такие ММ/СММ СФИ могут очень эффективно использоваться в различных местах массового скопления людей и/или повышенного государственного значения (аэропорты, суды, банки, места появления государственных деятелей высокого ранга и т.д.) с целью своевременного и скрытого дистанционного обнаружения спрятанных оружия, наркотиков, контрабанды и взрывчатки, в том числе в условиях быстроизменяющейся обстановки. Известные и широко используемые в настоящее время способы (детектирования) обнаружения оружия и контрабанды, проносимых людьми через выходы и входы зон безопасности, основаны на использовании систем, чувствительных к индукционным изменениям в области досмотра. Большинство этих способов ограничены бинарным (“да”/“нет”) характером обнаружения присутствия металла без возможности выявления каких-либо его деталей, отличительных свойств или даже информации о месте расположения таких предметов. Такие системы не могут быть использованы для незаметного, эффективного и проводимого в реальном масштабе времени обнаружения с низким уровнем ложного срабатывания. Достаточная доступность пластикового и керамического оружия делает такие традиционные системы обнаружения неработоспособными. Для того чтобы надежно визуализировать и идентифицировать оружие этого нового класса, а также обычного оружия, но с высоким уровнем надежности, скрытности и низким уровнем ложного срабатывания в автоматическом режиме, мин, а также для обнаружения и идентификации наркотиков и взрывчатки требуются принципиально новые способы и технические системы Использование ММ/СММСФИ для любых объектов, отражающих или испускающих ММ/СММ излучение, позволяет решить эту проблему. Это становится возможным благодаря тому факту, что ММ/СММ излучение проникает через одежду с очень малым ослаблением, причем без влияния на человеческое здоровье в отличие от рентгеновского и СВЧ-излучения. Характеристики отражения и поглощения для ММ/СММ излучения для человеческой кожи существенно отличаются от таких же характеристик для пластикового и керамического оружия и наркотиков, так же как и от подавляющего числа материалов, используемых для производства оружия и взрывчатки. Это позволяет формировать контрастные изображения объектов, сделанных из таких материалов, которые спрятаны на теле человека под одеждой. Благодаря прозрачности для ММ/СММ излучения большинства материалов, из которых производятся различные сумки, чемоданы и т.д., такие объекты также могут быть контрастно наблюдаемы и в багаже. Известно, что пассивные радиометрические ММ/СММ СФИ оказываются крайне неэффективными в закрытых помещениях, где собственно и производится в большинстве случаев дистанционный досмотр. Реализовать потенциальные возможности активных ММ/СММ СФИ возможно только при определенных условиях, накладываемых, главным образом, на параметры излучения, зондирующего наблюдаемый объект. В первую очередь это относится к формированию освещения с низким уровнем когерентности излучения в зоне досмотра. Несоблюдение этого условия приводит к получению посредством таких ММ/СММ СФИ изображений с высоким уровнем когерентных шумов и, соответственно, низким визуальным качеством и информационным содержанием. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Известна система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, содержащая по крайней мере один источник излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, выполненный в виде набора отдельных независимых элементов излучения, физические параметры излучения каждого из которых выполнены отличными от физических параметров излучения других элементов излучения, элемент для фокусирования излучения, отраженного от объекта наблюдения, в направлении приемного устройства, выполненного с функцией независимого приема излучения, падающего из соответствующих комплементарных частей области нахождения объекта наблюдения и преобразования его в матричный набор соответствующих электрических сигналов, выходы которого связаны с процессором для формирования изображения объекта наблюдения и зоны его нахождения и отображения этого изображения на дисплее, причем каждый элемент изображения сформирован соответствующим электрическим сигналом из этого матричного набора, которому соответствует пространственно определенная часть объекта наблюдения и окружающей зоны его нахождения (US патент №5227800, G 01 S 13/89, опубл. 13.07.1993). Указанный источник информации принят в качестве прототипа для заявляемого устройства. Из этого же источника информации известен способ формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, заключающийся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующий элемент рассеянного из зоны нахождения объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения. Указанный источник информации также принят в качестве прототипа для заявляемых способов. Этот способ активного формирования изображений и соответствующая активная ММ/СММ СФИ основаны на оригинальном способе формирования пространственно некогерентного квазимонохроматического излучения в зоне досмотра. Особенностью способа и системы формирования изображения при детектировании объекта является использование в качестве освещающего прибора пространственно распределенной решетки (матрицы) точечных источников ММ/СММ излучения. Точечные источники решетки являются источниками квазимонохроматического излучения со слегка различными центральными частотами излучаемого излучения (частотное распределение не больше, чем стандартные допуски для источников промышленного изготовления). Решетки предназначены для освещения объекта излучением с уменьшенной пространственной когерентностью. Изображение объекта проецируется на многоэлементную приемную матрицу (МПМ) посредством фокусирующей линзы. Совокупность электрических сигналов генерируется МПМ и обрабатывается (смешивается?, усиливается, фильтруется и т.д.) электронными средствами так, чтобы сформировать изображение объекта и визуализировать его на экране соответствующего. Серьезным недостатком таких систем является необходимость применения решеток с очень большим количеством точечных источников, что делает их дорогостоящими и не пригодными для использования в широкой практике. Это связано тем, что степень пространственной когерентности в плоскости наблюдаемого объекта существенным образом зависит от отношения между размером матрицы пространственно распределенных некогерентных источников и расстояния между указанной матрицей и объектом. Благодаря этой зависимости размеры матрицы должны быть достаточно большими, когда изображаемые объекты находятся на стандартных для данного применения расстояниях от входного зрачка СФИ (больших 1-2 метров). Следовательно, только для больших по размерам (при неизменной пространственной плотности точечных источников), а значит, и самых дорогостоящих решетках могут быть получены наилучшие результаты по формированию изображений. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Другой недостаток этого способа и системы заключается в практической невозможности применения многочастотного (широкодиапазонного) излучения для освещения объекта. Разработка многоэлементной решетки (матрицы) точечных источников, в котором каждый такой источник будет способен излучать радиацию с достаточно широким спектральным составом, представляет собой практически неосуществимую практическую задачу, что делает невозможным использование таких систем. Настоящее изобретение направлено на решение указанных выше проблем, согласно которому конечное (результатное) изображение СФИ получается как результат анализа и синтеза достаточного числа парциальных изображений наблюдаемого объекта, получаемых независимо друг от друга и каждое их которых характеризуется независимым (и отличным друг от друга) набором параметров излучения. К таким физическим параметрам относятся несущая частота излучения освещения, его поляризационное состояние, угол падения и т.д. Анализ и синтез таких изображений (под синтезом может пониматься, например, взвешенное накопление парциальных изображений) выполняется посредством аналоговых или цифровых электронных (электронно-оптических) средств или их комбинаций. Такой расширенный набор парциальных изображений для различных комбинаций физических параметров допускает намного лучший анализ объектов и помех в конечном изображении, поскольку он допускает независимый доступ к таким компонентам. Имея доступ к парциальным компонентам изображений, можно, например, оптимизировать по выбранному критерию взвешенную комбинацию таких компонент (например, минимизировать уровень (помеховых) компонент, разрушающих визуальное качество конечного изображения и снижающих его информационное содержание. В конечном счете открываются уникальные возможности по выявлению отличительных особенностей наблюдаемых объектов и значительному увеличению вероятности их правильного распознавания. Достигаемый при этом технический результат заключается в обнаружении маскированных объектов на теле человека или в его багаже независимо от материала, из которого этот объект изготовлен, на основе формировании его изображений с улучшенным визуальным качеством информационным содержанием. Патент предоставлен ОКБ АСТРОН г. Лыткарино, www.ASTROHN.ru Указанный технический результат для устройства достигается тем, что система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, содержащая по крайней мере один источник излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, выполненный в виде набора отдельных независимых элементов излучения, физические параметры излучения каждого из которых выполнены отличными от физических параметров излучения других элементов излучения, элемент для фокусирования излучения, отраженного от объекта наблюдения, в направлении приемного устройства, выполненного с функцией независимого приема излучения, падающего из соответствующих комплементарных частей области нахождения объекта наблюдения и преобразования его в матричный набор соответствующих электрических сигналов, выходы которого связаны с процессором для формирования изображения объекта наблюдения и зоны его нахождения и отображения этого изображения на дисплее, причем каждый элемент изображения сформирован соответствующим электрическим сигналом из этого матричного набора, которому соответствует пространственно определенная часть объекта наблюдения и окружающей зоны его нахождения, снабжена диффузором, расположенным на расстоянии от источника излучения для приема излучения и рассеяния его в сторону области наблюдения, каждый отдельный независимый элемент излучения источника излучения выполнен с возможностью кодирования излучения за счет модуляции последнего, отличной от модуляции других отдельных независимых элементов излучения, диффузор выполнен активным с возможностью реализации функции уменьшения пространственной когерентности падающего излучения и/или с возможностью реализации функции рассеяния падающего излучения пространственно различными частями диффузора с дополнительным кодированием излучения посредством модуляции рассеивающих свойств указанных частей диффузора, приемное устройство выполнено с возможностью независимого приема каждой кодированной составляющей излучения, падающей из области нахождения объекта наблюдения, и преобразования каждого электрического сигнала из матричного набора в набор электрических сигналов, причем каждый электрический сигнал из набора электрических сигналов соответствует отдельной кодированной составляющей излучения, процессорный блок выполнен с функциями независимого приема отдельных электрических сигналов, преобразования каждого матричного набора электрических сигналов, полученных из электрических сигналов с одинаковым кодированием, в соответствующее ему отдельное парциальное изображение, и формирования результатного изображения объекта наблюдения и области его нахождения путем объединения отдельных парциальных изображений или их фрагментов. Указанный результат для первого способа достигается тем, что в способе формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, заключающемся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующей элемент рассеянного от объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения, каждое отдельное парциальное излучение дополнительно кодируют путем его модуляции, отличной по параметрам от модуляции других парциальных излучений, направляют парциальные излучения на диффузор для уменьшения их пространственной когерентности и/или рассеяния их различными пространственными частями диффузора для создания дополнительных парциальных излучений с дополнительным модулированием, соответствующим углу падения на объект наблюдения, после отражения излучения от объекта наблюдения осуществляют фокусирование этого излучения и передачу его на приемное устройство, которое осуществляет прием этого излучения независимо из каждой части наблюдаемого пространства в зоне нахождения объекта наблюдения и перевод набора излучений в соответствующий матричный набор электрических сигналов, осуществляют декодирование парциальных электрических сигналов, соответствующих указанным парциальным излучениям, из каждого из указанных электрических сигналов указанного матричного набора формируют парциальные изображения из матричных наборов различных парциальных электрических сигналов, а затем осуществляют объединение парциальных изображений или их фрагментов для формирования визуально воспринимаемого результатного изображения объекта. Указанный результат для второго способа достигается тем, что в способе формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн, заключающемся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазонах волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующий элемент рассеянного из зоны нахождения объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения, каждое отдельное парциальное излучение дополнительно кодируют путем его модуляции, отличной по параметрам от модуляции других парциальных излучений, направляют парциальные излучения на объект наблюдения, после отражения излучения от объекта наблюдения осуществляют фокусирование этого излучения на приемном устройстве, в котором осуществляют прием этого излучения независимо из каждой части наблюдаемого пространства и перевод набора излучений, падающих из каждой комплементарной части наблюдаемого пространства, в соответствующий матричный набор электрический сигналов, осуществляют декодирование парциальных электрических сигналов, соответствующих указанным парциальным излучениям, из каждого указанного электрического сигнала указанного матричного набора формируют парциальные изображения из матричных наборов парциальных электрических сигналов, а затем осуществляют объединение парциальных изображений или их фрагментов для формирования визуально воспринимаемого результатного изображения объекта наблюдения. Патент предоставлен |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Окб астрон Москва, ул. Большая Спасская 25, стр. 3, Ооо "Городисский и Партнеры", Емельянову Е. И | | Окб астрон, www. Astrohn. Ru резонансный болометр Сильно коррелированные низкоразмерные электронные системы. Теория ферми-жидкости Ландау. Латинжеровская жидкость |
| Окб астрон Заявленная полезная модель может быть использована в научных исследованиях, биологии, медицине и фармакологии, военном деле и безопасности,... | | Окб астрон Кроме того простота и более низкая стоимость производства блока генерации позволяет снизить стоимость конечного устройства и его... |
| Окб астрон Приемник (3) электромагнитных сигналов имеет устройство для извлечения частотных составляющих, характерных для живых организмов,... |  | Задания Для предцикловой подготовки очно заочного цикла: «Судебно... Адрес: г. Тюмень, ул. Одесская, 46а, административный корпус окб, тел: 207-776, 205-793, e-mail: goutmk@ mail ru |
| Книга фгуп «Санкт-Петербургское окб «Электроавтоматика» Рассматриваются основные принципы построения перспективных бортовых цифровых вычислительных систем в авиационном приборостроении.... | | 1. Общая характеристика вертолета стр Не лишним будет отметить, что именно в России был впервые разработан и осуществлен первый боевой одноместный ударный вертолет, со... |
