Т.А. Акименко1,  Е.В. Ларкин2

1,2 Тульский государственный университет (г. Тула, Россия)

1tantan72@mail.ru

Постановка проблемы. Для эффективной работы тепловизионных измерительных приборов необходимо разработать методику проверки и контроля качества таких приборов, выработать критерии качества, по которым будет оцениваться прибор по принципу «годен/ не годен». Критерии качества должны учитывать разнообразные технические, эксплуатационные и технико-экономические требования, предъявляемые к тепловизионным измерительным приборам. Для проверки критериев качества тепловизионного измерительного прибора применяются эталонные сцены, содержащие объекты, каждый из которых направлен на контроль одного из параметров тепловизионного измерительного прибора. Одним из основных критериев качества является тепло-сигнальная характеристика, которая позволяет оценить потери информации вследствие нелинейности тепло-сигнальной характеристики. Следовательно, необходимо разработать универсальный метод оценки потерь, сравнив различные методы аппроксимации тепло-сигнальной характеристики. Данный метод должен быть простым в реализации, позволяющим существенно понизить сложность вычислений.

Цель. Разработать методы оценки потерь информации тепловизионным измерительным прибором вследствие нелинейности тепло-сигнальной характеристики.

Результаты. Разработаны методы аппроксимации тепло-сигнальной характеристики. Показано, что вычислительная сложность при оценке потерь, вносимых блоками тепловизионного прибора, формирующими тепло-сигнальную характеристику, может быть существенно понижена, если для оценки потерь применять метод кусочно-линейной интерполяции.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при тестировании тепловизионных измерительных приборов.

Акименко Т.А.,  Ларкин Е.В.  Методы аппроксимации тепло-сигнальной характеристики // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2026. Т. 24. № 3. С. 82−89. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202603-09

1. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Изд. 4-е. М.: Наука. 1969. 576 c.
2. Афонин А.В., Ньюпорт Р.К. и др. Основы инфракрасной термографии / Под ред. Р.К. Ньюпорта, А.И. Таджибаева. СПб.: Изд-во ПЭИПК. 2004. 240 с.
3. Иванов В.П., Курт В.И., Овсянников В.А., Филиппов B.JI. Моделирование и оценка современных тепловизионных приборов. Казань: Образовательные технологии. 2006. 594 с.
4. Бугаенко А.Г., Белозеров А.Ф., Митряйкин В.И. Опытный учебно-тренировочный и научный центр по тепловидению // Оптический вестник. Бюллетень оптического общества им. Д.С. Рождественского. СПб. 2002. № 105. С. 8−11.
5. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М.: Логос. 2004. 444 с.
6. Балоев В.А., Курт В.И., Щипунов А.Н. Направления совершенствования отраслевой системы метрологического обеспечения инфракрасных оптико-электронных приборов // Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 3. С. 5−13.
7. Патент на полезную модель № 191285 РФ. Устройство тестирования разрешения тепловизоров по контрасту / Акименко Т.А., Ларкин Е.В., Лучанский О.А., Филиппова Е.В. Опубл. 01.08.2019. Бюл. № 22.
8. Акименко Т.А., Филиппова Е.В. Исследование статических характеристик и пространственной динамики тепловизионной системы наблюдения// Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2018. № 9. С. 497−500.
9. Ларкин Е.В., Титов Д.В., Акименко Т.А., Ширабакина Т.А. Тестирование ИК-сенсоров с использованием генератора эталонных тестовых сигналов// Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2023. Т. 66. № 3. С. 210−222.
10. Испытательные таблицы для измерения качества цифрового и аналогового телевизионного вещания // «625». 1999. № 8. С. 36−42.
11. Boiangiu C.A., Dvornic A.I. Methods of bitonal image conversion for modern and classic documents // WSEAS Transactions on Computers. 2008. V. 7. № 7. P. 1081−1090.
12. ISO 12653-1:2000. Electronic imaging - Test target for the black-and-white scanning of office documents. Part 1: Characteristics.
13. ISO 12653-2:2000. Electronic imaging - Test target for the black-and-white scanning of office documents. Part 2: Method of use.
14. ISO 12653-3:2014. Electronic imaging - Test target for scanning of office documents. Part 3: Test target for use in lower resolution applications.
15. ГОСТ Р 8.619-2006. Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы тепловизионные измерительные. Методика поверки. Введ. 2007-01-01. М.: Стандартинформ. 2006. 19 с.
16. ГОСТ 25866-83. Эксплуатация техники. Термины и определения (с Изменением № 1). Введ. 1985-01-01. М.: Издательство стандартов. 1983. 9 с.
17. Алеев P.M., Иванов В.П., Овсянников В.А. Основы теории анализа и синтеза воздушной тепловизионной аппаратуры. Казань: Изд-во Казанского ун-та. 2000. 252 с.
18. Методы компьютерной обработки изображений / Под ред. В.А. Сойфера. М.: Физматлит. 2003. 784 с.
19. Gray R.M. Entropy and information theory //Springer. 2011. 409 p.
20. Muler N., Yohai V.J. Robust estimation for vector autoregressive models // Computational Statistics & Data Analysis. 2013. V. 65. P. 68−79.
21. Gonzalez R.C., Woods R.E. Digital image processing. Prentice Hall. 2002. 1040 p.
22. Jaynes E.T. Probability theory: The logic of science / Ed. G.L. Bretthorst. Cambridge University Press. 2003. 753 p.
23. Maronna R.M., Victor J., Yohai V.J. Robust functional linear regression based on splines // Computational Statistics & Data Analysis. 2013. V. 65. P. 46−55.
24. Papoulis A. Systems and transforms with applications in optics. NY: McGraw-Hill Book Co. 1968. 474 p.