Многоспектральные оптико-электронные системы.

Менее известны системы, в которых числитель и знаменатель спектрального отношения представляют собой суммы или
разности сигналов, получаемых в двух спектральных диапазонах, что позволяет “вычитать” или “уменьшать” сигнал,
образуемый нежелательным излучением фона или помехи. Такой метод может быть отнесен как к способу отношений,
так и способу линейных комбинаций. Его реализация в ОЭС военного назначения представляет большой практический
интерес.
Учитывая возможные изменения оптического спектра (эффективной спектральной излучательной способности объекта
или спектральной плотности освещенности изображения), связанные, например, с изменением режима работы
энергетических установок на объекте, или с изменением условий прохождения оптического сигнала на трассе “объект –
ОЭС”, или с изменением условий облучения объекта естественными посторонними источниками и т.д., целесообразно
иметь гибкие эталоны спектральных признаков – спектральных отношений. В этом случае модель эталона становится
инвариантной по отношению к случайным или детерминированным вариациям признаков сигнала в определенных
пределах или диапазонах изменения указанных факторов. Возможности современной цифровой голографии позволяют
использовать большие наборы таких необобщенных эталонов.
Интерес может представить статистика распределения (гистограммы) первичных признаков типа протяженностей или
площадей участков одного цвета.
Энергетическое разрешение, определяемое как число разрешаемых уровней ярости объекта или освещенности
изображения, выбирается в соответствии с требуемым отношением сигнал/шум. Хорошо известно, что вероятность
обнаружения и распознавания увеличивается с ростом этого отношения. При этом следует учитывать взаимосвязь
пространственного, спектрального и энергетического разрешения, имеющую место в реальных ОЭС. Например, если
высокое пространственное разрешение достигается путем уменьшения размеров элемента изображения, то из-за этого
на данный элемент будет приходиться меньшее количество энергии, которое необходимо для разделения ее по
спектральным рабочим диапазонам и получению требуемого отношения сигнал/шум в каждом из этих диапазонов.
Основными препятствиями на пути создания “интеллектуальных” многоспектральных ОЭС являются известные
трудности создания сравнительно недорогих высокочувствительных широкодиапазонных (работающих в широком
спектральном диапазоне) фотоприемных устройств (ФПУ) с высоким пространственным, спектральным и временным
разрешением. Сюда же следует отнести трудности по созданию экономичных, долговечных, малогабаритных систем
охлаждения ФПУ и ряд других проблем технико-экономического характера. Предпринимаемые попытки создать такие
ОЭС в виде Фурье-спектрометров или многоканальных видеоспектрометров не всегда успешны, так как не
обеспечивается, например, требование работать в реальном масштабе времени, да и ряд других требований.
Очень важной остается проблема калибровки и обучения “интеллектуальных” ОЭС (самообучения) в изменяющихся
условиях их эксплуатации и особенно при нестабильности параметров (признаков) наблюдаемых объектов и
создаваемых этими объектами сигналов. При создании автоматических ОЭС распознавания целесообразно
предусматривать участие человека не только на этапе сбора информации о различных признаках объектов и сигналов,
но и в процессе обучения классификатора, что может заметно упростить этот процесс.
Эффективность использования многоспектральных ОЭС во многом зависит от знания параметров и характеристик