способ получения объемного изображения сцены

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ СЦЕНЫ, включающий пространственную модуляцию потоков излучения путем использования стереомножества носителей изображений, поочередное проецирование в любой фиксированный момент времени модулированных потоков излучения от одного и того же носителя изображения на сетчатки обоих глаз оператора и обработку полученных при наблюдении результатов, отличающийся тем, что в качестве стереомножества носителей изображений используют не менее двух носителей изображений, каждому из носителей изображений присваивают порядковые номера с учетом наименьшего расстояния между точками центров проекций изображений, очередность проецирования потоков излучения на сетчатку глаз оператора устанавливают в соответствии с присвоенными носителям изображений номерами в прямом, а затем в обратном порядке, частоту смены потоков излучения устанавливают в пределах (2 - 50)N Гц, где N - размерность стереомножества, а обработку полученных результатор осуществляют с учетом микроколебаний фрагментов изображений, их амплитуды и градиента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для пространственной модуляции потоков излучения используют стереомножество цифровых носителей изображений, а частоту смены потоков излучения устанавливают в пределах (5 - 16)N Гц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к фотограмметрии и может быть использовано для интерактивной подготовки карт полей местности по аэрокосмическим изображениям земли в корреляционно-экстремальных системах наведения и навигации летательных аппаратов.

Известен способ наблюдения и дешифрирования стереомножества носителей изображений сцены, включающий пространственную модуляцию потоков излучения, проецирование модулированных потоков излучения на сетчатку глаз оператора, осуществление взаимной привязки и устранение пространственных искажений изображений, получаемых на сетчатке глаз оператора, использование при дешифрировании признака объемного восприятия оператором трехмерных объектов [1]

Однако для реализации известного способа требуется сложное проекционное оборудование, на котором оператор может интегрально воспринимать стереомножество, состоящее лишь из двух изображений сцены (стереопары изображений сцены), что в совокупности ограничивает быстродействие и информативность процесса интерактивной обработки изображений. Производительность способа ограничивается наличием этапа адаптации оператора, наблюдающего стереопару, что обусловлено психофизическими особенностями восприятия человеком зрительной информации. Кроме того, при данном способе отсутствует признак, позволяющий осуществлять быстрое разбиение множества точек изображения сцены на подмножество точек изображения трехмерных объектов и подмножество точек изображения плоских объектов, что является необходимым, например, при интерактивном синтезе карт полей местности.

Известен способ, при котором используют стереопару фотоснимков, осуществляют их взаимную ориентацию и производят последовательное наблюдение этих фотоснимков, осуществляя обработку полученных результатов с учетом трехмерного изображения объектов [2]

Данный способ не позволяет получать стереоэффект при наблюдении стереомножества изображений сцены.

Целью изобретения является достижение стереоэффекта при наблюдении стереомножества изображений сцены при одновременном проецировании стереомножества на сетчатки обоих глаз оператора, что упрощает аппаратную реализацию способа.

Это достигается тем, что в способе, включающем пространственную модуляцию излучения с помощью носителей изображений сцены, проецирование модулированного излучения на сетчатку глаз оператора, устранение пространственных искажений и осуществление взаимной пространственной привязки изображений, формируемых на сетчатке глаз оператора, использование оператором объемного восприятия трехмерных объектов в качестве дешифровочного признака, пространст- венную взаимную привязку осуществляют по отношению к изображениям, формируемым на сетчатке глаз оператора в различные моменты времени. Для пространственной модуляции излучения используют упорядоченное стереомножество изображений сцены, а модулированные потоки излучения проецируют на сетчатку глаз оператора последовательно-циклически с частотой смены модулированных потоков излучения 2-50 N Гц, где N размерность стереомножества носителей изображений сцены. Пространственную модуляцию излучения в произвольно фиксированный момент времени осуществляют с помощью одного носителя изображения сцены, очередность выборки носителей изображений сцены для пространственной модуляции излучения устанавливают в соответствии с их порядковыми номерами, в течение одного цикла осуществляют их выборку в прямом, затем в обратном порядке, упорядочивание стереомножества изображений сцены осуществляют по признаку расстояния между центрами проекций этих изображений и одним из концов базисной линии, в качестве дешифровочных признаков используют микроколебания фрагментов изображений трехмерных объектов, амплитуду и градиент амплитуды микроколебаний фрагментов изображений трехмерных объектов, воспринимаемых оператором.

Для пространственной модуляции излучения используют стереомножество цифровых носителей изображения сцены, частоту смены модулированных потоков излучения устанавливают в диапазоне 5 N 16 N.

На чертеже представлена структурная схема комплекса технических средств системы интерактивной цифровой обработки изображений, необходимых для реализации способа.

При реализации способа стереомножество носителей изображений сцены 1 с помощью устройства 2 ввода-вывода изображений преобразуют в стереомножество цифровых носителей изображений сцены, которые записывают в цифровой накопитель 3 информации изображений. Стереомножество цифровых носителей изображения считывают из накопителя 3 и обрабатывают на ЭВМ 4 с целью устранения пространственных искажений и взаимной привязки цифровых изображений сцены, после чего стереомножество цифровых носителей изображений сцены перезаписывают в накопитель 3.

На этапе наблюдения и дешифрирования осуществляют последовательно-циклическую выборку цифровых носителей изображений сцены из цифрового накопителя 3, с помощью которых на экране монитора 5 осуществляют пространственную модуляцию потоков излучения, причем за время одного цикла осуществляют выборку в прямом, а затем в обратном порядке и, соответственно, в такой же последовательности осуществляют пространственную модуляцию потоков излучения. Пространственно-модулированные потоки излучения проецируют на сетчатку глаз оператора 6 путем естественного наблюдения последним экрана монитора 5. Выбор режимов работы, в том числе и частоты смены модулированных потоков излучения, осуществляют в интерактивном режиме через ЭВМ 4.

При наблюдении и дешифровании в качестве дешифровочных признаков используют микроколебания фрагментов изображений трехмерных объектов, амплитуду и градиент амплитуды микроколебаний фрагментов изображений трехмерных объектов, воспринимаемых оператором.

Изображения, предъявляемые оператору в дискретные моменты времени воспринимаются последним непрерывно ввиду наличия у человека свойства инерции ощущений, длительность Т которых составляет 0,2-0,5 с.

Исходя из длительности инерции ощущений человеком, нижний порог частоты смены наблюдаемых изображений сцены равен

F _нижн 1/T_max 2 Гц.

Верхний порог частоты смены изображений определим из критической частоты мелькания F_крит, которая в зависимости от состояния человека может изменять свое значение в диапазоне 15-25 Гц.

F_крит определяет частоту появления светового сигнала, при которой он, как раздражитель, воспринимается непрерывным, а применительно к настоящему описанию это критическая частота колебаний точки изображения, при которой эта точка воспринимается оператором как неподвижное размытое пятно.

Учитывая, что за время цикла отображается 2 N изображений, верхний порог частоты смены изображений сцены, наблюдаемых оператором, равен

F_верх 2 N F_крит 50 N Гц.

Оптимальный диапазон частоты мельканий составляет 25-8 Гц, а оптимальный диапазон частоты смены изображений сцены составляет 5 N 16 N Гц.