Телевізійні системи екологічного моніторингу

        Серед оптико-електронних приладів, які можуть  використовуватися для аналізу оптичних полів різноманітного походження, телевізійні інформаційно -  вимірювальні системи (ТІВС) мають найбільший показник інформативності. 
       При цьому, з одного боку, наявний постійно зростаючий попит на вимірювальні прилади з характеристиками, які можуть бути забезпечені тільки телевізійною системотехнікою, робляться численні спроби вирішення конкретних задач екологічного моніторингу, а також важливих задач  в астрономії, на транспорті, в металургійному виробництві, в лазерних та електронно-променевих технологіях обробки матеріалів,  в медичній діагностиці тощо,  а з іншого – внаслідок спрощеного підходу до методології застосування ТІВС існує реальна небезпека отримати результат, неадекватний їх можливостям.
       Концепція використання телевізійних систем для дослідження оптичних полів базується на припущенні про світлоелектричний перетворювач як упорядковану сукупність ідентичних і незалежних елементів розкладу зображення.  Фактично  світлоелектричний перетворювач є матрицею великої кількості  мікроперетворювачів,  що при малому часі формування виборки відкриває широкі перспективи впровадження ТІВС, зокрема,  в екологічні дослідження. Адекватність реальних характеристик та вказаного вище припущення забезпечується корекцією світлосигнальної характеристики та роботою ТІВС в діапазоні лінійності. 
       З точки зору застосувань  в задачах екологічного моніторингу телевізійна система  викликає особливу цікавість як вимірювальний прилад з потенційно високим просторовим розрізненням. В більшості випадків вважають, що роздільна здатність ТІВС зумовлюється лінійним розміром піксела вздовж відповідної координати. При цьому розміри піксела визначаються типом світлоелектричного  перетворювача  і можуть бути в діапазоні від одиниць до десятків мікрометрів. Встановивши діапазон лінійності, визначимо межі застосування теорії лінійних систем до аналізу перетворень сигналів в ТІВС, зокрема, визначимо роздільну здатність через функцію передачі модуляціі та пороговий рівень контрасту, що є більш строгою оцінкою роздільної здатності порівняно з тією, коли вона визначається розмірами піксела. 
       В той же час, існує клас екологічних задач, наприклад, вимірювання розмірів, вимірювання величини зміщення  від заданого положення тощо, в яких треба визначати координати меж ділянок зображення. 
       В таких випадках, використовуючи залежність вихідного сигналу піксела від співвідношення між більш освітленою і менш освітленою ділянками піксела, отримаємо можливість підвищити роздільну здатність приладу без зміни його структури та оптичної схеми.
       Певною мірою при вирішенні відзначених вище задач можна спиратися на результати теоретичних та практичних досліджень, які провадяться в НТУУ “Київський політехнічний інститут”, де сформована науково-педагогічна школа з використання телевізійних приладів для аналізу оптичних полів різноманітного походження  та виконано ряд проектів, які є переконливою ілюстрацією потенційних можливостей ТІВС.
 
Телевізійні системи екологічного моніторингу / Порєв В.А. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 162.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 4 “Прилади та методи контролю навколишнього середовища, речовин, матеріалів і виробів”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet