Файл: БДР ПЗ 5-06.docx

СОДЕРЖАНИЕ

3.6. Побудова дискретної математичної моделі електронного зображення ……

Рисунок 3.4 – Структурна схема системи відеоспостереження

Для формалізації зображення об'єктів, що перебувають в полі зору відеокамери і формуються на поверхні світлочутливого елементу у вигляді плоского дискретного світлового поля, в довільний момент часу, можна представити в вигляді кінцевого набору величин освітленості елементів ПЗЗ- матриці[3]. У випадку використання монохромних відеокамер зображення представляється у вигляді функції яркісної компоненти

Y Y (x, y). (3.31)

При використанні кольорових відеокамер необхідно характеризувати значення величин трьох основних колірних складових - червоної, зеленої й синьої

R R (x, y), (3.32)

G G (x, y), (3.33)

B B (x, y). (3.34)

Розрядність АЦП, що використовується визначається загальними вимогами до точності системи, зокрема ймовірним динамічним діапазоном освітленості.

3.5 Аналогово-цифрове перетворення в оптико-електронних системах спостереження

При традиційному аналого-цифровому перетворенні відбувається квантування напруги повної шкали та вхідного спектру аж до половини частоти Найквіста (в даному випадку представляє собою еквівалентну частоту вибірки АЦП), як показано на рисунку 3.5. Вся область, обмежена червоною лінією, являє собою простір, який не заповнюється миттєво сигналом в області амплітуд (рис. 3.5а). Квантування цього порожнього простору призводить до низької енергоефективності. На рисунку 3.5б показано, як використовуються підсистеми компресії-декомпресії для того, щоб виконувати перетворення виключно сигналу, що призводить до істотного покращення енергоефективності. Подібним же чином у звичайних АЦП оцифровка сигналу по частоті також неефективна, оскільки сигнал не завжди займає весь спектр частот аж до половини частоти Найквіста, а в більшості випадків розташований в області частот. Новий підхід здатний визначити, що є порожні ділянки спектру, які не заповнюються миттєво сигналом, в результаті чого квантування спектра сигналу виконується з високою енергоефективністю.

а) звичайне квантування по амплітуді б) квантування по амплітуді з стисненням

Рисунок 3.5 – Квантування сигналу по амплітуді

Компресійний АЦП забезпечує переваги при роботі сигналами. Для цього розглянемо інтегральну функцію розподілу сигналу з розподілом Релея, показаного на рисунку 3.6. Більшу частину часу амплітуда такого сигналу підтримується на рівні, в чотири рази меншому середньої амплітуди повної шкали, щоб уникнути відсічення сигналу. Як можна бачити з графіка, більше 85% часу амплітуда такого сигналу складає менше 0,5 В, тому компресійний АЦП повинен забезпечити значні переваги.

Рисунок 3.6 – Інтегральна функція розподілу сигналу

3.6. Побудова дискретної математичної моделі електронного зображення