zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-2-260-268zhps-1010Research ArticleСтатьиОсобенности пространственно-энергетического профиля зоны видимости активно-импульсных систем видения на наклонных трассахFeatures of the Spatial-Energy Profile Formation for the Visibility Zone of Active-Pulse Vision Systems on Inclined PathsКунцевичБ. Ф.KuntsevichB. F.

Минск

 Minsk 

bkun@ifanbel.bas-net.byШабровД. В.ShabrovD. V.

Минск

 Minsk 

ГНПО “Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника”SSPA “Optics, Optoelectronics, and Laser Technology”Институт физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus202224032022892260268Copyright © Кунцевич Б.Ф., Шабров Д.В., 20222022Кунцевич Б.Ф., Шабров Д.В.Kuntsevich B.F., Shabrov D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1010

Численно исследованы закономерности формирования пространственно-энергетического профиля зоны видимости активно-импульсными системами видения (АИСВ) на наклонных трассах при диффузном отражении вертикально и горизонтально ориентированных объектов. Предложено учитывать наличие в АИСВ шумового порога и введено понятие контраста сигнала, что позволило приблизить результаты численного моделирования потенциальных возможностей АИСВ к реализуемым экспериментально. Показано, что используемое ранее положение, когда длина зоны видимости однозначно определяется суммой длительностей импульсов подсветки и стробирования, справедливо в случае, если контраст сигнала близок к единице. При рассмотренных типичных параметрах предельная дальность наблюдения вертикальных объектов в ~3.8 раза выше, чем горизонтальных. При увеличении высоты установки АИСВ сигнал для вертикальных объектов монотонно уменьшается, а для горизонтальных эта зависимость обладает максимумом. Впервые экспериментально подтверждено уменьшение длины зоны видимости для фиксированных длительностей импульсов подсветки и стробирования при увеличении расстояния задержки.

We numerically investigated the features of the formation of the space-energy profile of the visibility zone by active-pulse vision systems (APVS) on inclined paths with the diffuse reflection of vertically and horizontally oriented objects. We proposed to take into account the presence of a noise threshold in APVS and introduced the concept of signal contrast that permited to bring the results of the numerical modeling of the potential capabilities of APVS closer to those realized experimentally. It is shown that the position used earlier, when the length of the visibility zone was uniquely determined by the sum of the duration of the illumination and strobing pulses, is valid if the signal contrast is close to unity. With the considered typical parameters, the maximum observation range of vertical objects is approximately 3.8 times higher than the similar value for horizontal objects. When the APVS installation height increases, the signal value for vertical objects decreases monotonically, and for horizontal objects this dependence has a maximum. For the first time, a decrease in the length of the visibility zone for fixed durations of illumination and strobing pulses with an increasing delay distance is experimentally confirmed

активно-импульсная система видениязакономерности формирования пространственно-энергетического профиля зоны видимости на наклонных трассахвертикально и горизонтально ориентированные объекты наблюденияшумовой порогконтраст сигналаactive-impulse vision systemfeatures of formation of the space-energy profile of the visibility zone on inclined pathsvertically and horizontally oriented objects of observationnoise thresholdsignal contrastАвторы выражают благодарность И. Н. Пучковскому за подготовку активно-импульсных систем видения к работе и помощь в проведении экспериментальных измерений.ReferencesИ. Л. Гейхман, В. Г. Волков. Основы улучшения видимости в сложных условиях, Москва, ООО “Недра-Бизнес-центр” (1999)И. Л. Гейхман, В. Г. Волков. Основы улучшения видимости в сложных условиях, Москва, ООО “Недра-Бизнес-центр” (1999)В. Е. Карасик, В. М. Орлов. Лазерные системы видения, уч. пособие, Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана (2001)В. Е. Карасик, В. М. Орлов. Лазерные системы видения, уч. пособие, Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана (2001)В. Г. Волков, Б. А. Случак. Науч.-техн. журн. “Контент”, 15, № 3 (2016) 62—70В. Г. Волков, Б. А. Случак. Науч.-техн. журн. “Контент”, 15, № 3 (2016) 62—70B. Goehler, P. Lutzmann. Opt. Engin., 56, N 3 (2017) 031203B. Goehler, P. Lutzmann. Opt. Engin., 56, N 3 (2017) 031203M. Laurenzis, E. Bacher. Appl. Opt., 50, N 21 (2011) 3824—3828M. Laurenzis, E. Bacher. Appl. Opt., 50, N 21 (2011) 3824—3828X. Wang, Y. Li, J. Zhou. Appl. Opt., 52, N 30 (2013) 7399—7406X. Wang, Y. Li, J. Zhou. Appl. Opt., 52, N 30 (2013) 7399—7406В. А. Горобец, В. В. Кабанов, В. П. Кабашников, Б. Ф. Кунцевич, Н. С. Метельская, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 283—291 [V. A. Gorobetz, V. V. Kabanov, V. P. Kabashnikov, B. F. Kuntsevich, N. S. Metelskaya, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 279—287]В. А. Горобец, В. В. Кабанов, В. П. Кабашников, Б. Ф. Кунцевич, Н. С. Метельская, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 283—291 [V. A. Gorobetz, V. V. Kabanov, V. P. Kabashnikov, B. F. Kuntsevich, N. S. Metelskaya, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 279—287]В. А. Горобец, В. В. Кабанов, В. П. Кабашников, Б. Ф. Кунцевич, Н. С. Метельская, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 82, № 1 (2015) 68—75 [V. A. Gorobetz, V. V. Kabanov, V. P. Kabashnikov, B. F. Kuntsevich, N. S. Metelskaya, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 82 (2015) 63—71]В. А. Горобец, В. В. Кабанов, В. П. Кабашников, Б. Ф. Кунцевич, Н. С. Метельская, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 82, № 1 (2015) 68—75 [V. A. Gorobetz, V. V. Kabanov, V. P. Kabashnikov, B. F. Kuntsevich, N. S. Metelskaya, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 82 (2015) 63—71]В. А. Горобец, В. В. Кабанов, В. П. Кабашников, Б. Ф. Кунцевич, Н. С. Метельская, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 83, № 1 (2016) 105—112 [V. A. Gorobetz, V. V. Kabanov, V. P. Kabashnikov, B. F. Kuntsevich, N. S. Metelskaya, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 83 (2016) 93—99]В. А. Горобец, В. В. Кабанов, В. П. Кабашников, Б. Ф. Кунцевич, Н. С. Метельская, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 83, № 1 (2016) 105—112 [V. A. Gorobetz, V. V. Kabanov, V. P. Kabashnikov, B. F. Kuntsevich, N. S. Metelskaya, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 83 (2016) 93—99]Академик А. А. Лебедев. Избранные труды, под ред. П. П. Феофилова, Ленинград, Наука (1974)Академик А. А. Лебедев. Избранные труды, под ред. П. П. Феофилова, Ленинград, Наука (1974)D. V. Alant’ev, A. V. Golitsyn, N. A. Seĭfi. J. Opt. Technol., 85, N 6 (2018) 355—358D. V. Alant’ev, A. V. Golitsyn, N. A. Seĭfi. J. Opt. Technol., 85, N 6 (2018) 355—358А. А. Golitsyn, N. A. Seyfi. Appl. Phys., N 1 (2018) 78—83А. А. Golitsyn, N. A. Seyfi. Appl. Phys., N 1 (2018) 78—83Q. Chen, A. Mathai, X. Xu, X. Wang. Photonics, 6 (2019) 123Q. Chen, A. Mathai, X. Xu, X. Wang. Photonics, 6 (2019) 123S. Kruapech, J. Widjaja. Opt. Laser Technol., 42 (2010) 749—754S. Kruapech, J. Widjaja. Opt. Laser Technol., 42 (2010) 749—754Б. Ф. Кунцевич, В. П. Кабашников, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 88, № 5 (2021) 782—790 [B. F. Kuntsevich, V. P. Kabashnikov, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 88 (2021) 1012—1019]Б. Ф. Кунцевич, В. П. Кабашников, Д. В. Шабров. Журн. прикл. спектр., 88, № 5 (2021) 782—790 [B. F. Kuntsevich, V. P. Kabashnikov, D. V. Shabrov. J. Appl. Spectr., 88 (2021) 1012—1019]Б. Ф. Кунцевич, В. П. Кабашников. Журн. прикл. спектр., 87, № 6 (2020) 984—989 [B. F. Kuntsevich, V. P. Kabashnikov. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 1112—1116]Б. Ф. Кунцевич, В. П. Кабашников. Журн. прикл. спектр., 87, № 6 (2020) 984—989 [B. F. Kuntsevich, V. P. Kabashnikov. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 1112—1116]O. Steinvall, H. Olsson, G. Bolander. Proc. SPIE, 3707 (1999) 432—448O. Steinvall, H. Olsson, G. Bolander. Proc. SPIE, 3707 (1999) 432—448

The authors declare that there are no conflicts of interest present.