Многоспектральные оптико-электронные системы.

создала природа в виде зрительного аппарата высших животных и человека. Так, считается, что этот зрительный
аппарат взаимодействует с мозгом двояко: путем передачи образа для сличения его с эталонами известных образов
(аналог – оптико-электронные корреляторы) или для анализа образа по ряду первичных признаков (аналог – ОЭС со
спектральной оптической, пространственно-частотной и пространственно-временной фильтрацией).
В последнее десятилетие ведутся многочисленные разработки ОЭС, строящихся на бионических (биокибернетических)
принципах. Исследования этих принципов и создание элементной базы для их практической реализации – вот,
пожалуй, основная тенденция развития современного оптико-электронного приборостроения. Разрабатываемые
системы часто используют несколько параллельных каналов приема и первичной обработки информации,
многоэлементные приемники излучения, сложные алгоритмы обработки сигналов, базирующиеся на
специализированных логических и вычислительных устройствах. Все большее внимание уделяется адаптивным оптикоэлектронным
устройствам, реализующим обратные связи на параметрическом и схемотехническом уровне для
управления чувствительностью, величиной угловых полей, параметрами оптических спектральных, пространственных и
временно-частотных фильтров, а также другими характеристиками ОЭС. Здесь тоже широко используются
биокибернетические принципы, используемые в живой природе.
Анализ отдельных составляющих интеллекта, относящихся к зрительному аппарату высших животных и человека,
неоднократно проводился в литературе. Можно вкратце напомнить некоторые существенные особенности зрительного
аппарата высших животных и человека, важные с точки зрения их воспроизведения в ОЭС технического зрения,
служащих для обнаружения, распознавания и классификации различных объектов.
Наблюдениями психофизиологов установлено, что человек при опознавании образов пользуется, главным образом,
принципом предпочтительности тех или иных признаков. С этой целью он производит сопоставление объектов одного
класса, выделяя их общность и отбирая разделяющие признаки.
Особенностью психофизиологических процессов восприятия зрительной (оптической) информации у высших животных
и человека является декорреляция изображений в пространстве и времени в целях устранения статистических
избыточных связей соседних элементов изображения и последовательных кадров уже в системе первичной обработки
информации. Это позволяет использовать только наиболее информативные признаки распознаваемых образов и
наиболее экономно закодировать информацию для передачи ее в систему вторичной обработки – в мозг.
Зрительные органы большинства низших животных не обладают способностью различать цвет объектов и работают в
сравнительно узком спектральном диапазоне. Исключением являются некоторые виды змей, например американская
гремучая змея, у которой имеется аппарат “теплового зрения” с числом чувствительных элементов около 1000 и
температурным разрешением ) t = 10 -3 °С.
В сетчатке глаза человека имеется три типа колбочек с различными спектральными характеристиками (R, G, B).
Адаптация каждого из этих типов к изменению освещенности происходит независимо друг от друга. На выходе так
называемых биполярных клеток сигналы от колбочек с разными спектральными характеристиками s r , s g и s b
преобразуются в суммарный ахроматический и два цветоразностных сигнала: