INFORMATION PROPERTIES AND FEATURES OF PERCEPTION OF MULTI-SPECTRAL IMAGES
Authors: Сагдуллаев Т.Ю. , Сагдуллаев Ю.С. 
Published: September 2024

В данной статье рассмотрены вопросы, связанные с особенностями информационных свойств, уровнями распознавания объектов, качеством и эффективностью использования методов формирования разноспектральных изображений. Информационные свойства разноспектральных оптических изображений, в первую очередь, определяются выбранным числом зон регистрации лучистого потока и их местоположением в заданном спектральном участке ультрафиолетовой (УФ), видимой (ВИ) и инфракрасной (ИК) областей спектра. При этом всегда имеется некоторое число зон регистрации m из {M} для спектральной селекции всех сочетаний объектов, входящих в множество {N}. Уровни распознавания оптических изображений включают шесть уровней: от начального – обнаружения объектов до их конечного уровня – распознавания. Автоматический анализ изображений (без участия человека) может содержать те же уровни распознавания, что и при визуальном анализе видеоинформации. Процесс распознавания объектов может включать решение одной задачи, например, только обнаружения объектов, в другом случае это может задача измерения параметров объектов и т.д. Показывается, что достоверность решаемых задач, например, по уровням распознавания – обнаружению, различению или классификации объектов зависит от качества формируемых телевизионных (ТВ) и тепловизионных (ТПВ) изображений для каждого спектрального участка (зоны) регистрации лучистого потока. В диапазоне длин волн 1,4…1,7 мкм существенно повышается прозрачность атмосферы и, более чем на порядок (по сравнению с ВИ областью спектра), снижается яркость атмосферной дымки. Наряду с прозрачностью дистанционной среда, показаны также другие факторы, влияющие на качество разноспектральных ТВ изображений в ВИ области спектра и определены пути их возможного преодоления. Приведенная оценка эффективности формирования разноспектральных изображений, использующая в своей основе два метода регистрации лучистого (светового) потока: дифференциальный и интегрально-дифференциальный методы, показывает, что число формируемых сигналов при трехзональной регистрации для интегрально-дифференциального метода, по сравнению с дифференциальным, увеличивается в 2,33 раза, а вероятность обнаружения объектов в 1,2 раза. Указывается предпочтительный вариант использования рассмотренных методов регистрации лучистого (светового) потока, когда априорно известны или имеются лишь общие сведения о спектральных характеристиках объектов.

This article discusses issues related to the characteristics of information properties, the levels of object recognition, the quality and efficiency of using methods for the formation of multi-spectral images. Informational properties of multi-spectral optical images, first of all, are determined by the selected number of registration areas of the radiant flux and their location in a given spectral region of the ultraviolet (UV), visible (VI) and infrared (IR) spectral regions. Moreover, there is always a certain number of registration zones m from {M} for the spectral selection of all combinations of objects in the set {N}. The levels of recognition of optical images include six levels: from the initial –detection of objects to their final level – recognition. Automatic image analysis (without human intervention) may contain the same recognition levels as in the visual analysis of video information. The process of recognizing objects may involve solving one problem, for example, only detecting objects, in the other case it may be the task of measuring the parameters of objects, etc. It is shown that the reliability of the tasks to be solved, for example, by the recognition levels – detection, discrimination or classification of objects depends on the quality of the generated television (TV) and thermal imaging (TPR) images for each spectral portion (zone) of the registration of the radiant flux. In the wavelength range of 1.4…1.7 μm, the transparency of the atmosphere significantly increases and, by more than an order of magnitude (compared to the VI spectral region), the brightness of the atmospheric haze decreases. Along with the transparency of the remote environment, other factors affecting the quality of different-spectral TV images in the VI spectral region are also shown and ways of their possible overcoming are determined. The given estimate of the efficiency of the formation of multi-spectral images, which basically uses two methods for registering the radiant (light) flux: differential and integral-differential methods, shows that the number of generated signals in the three-zone recording for the integral-differential method increases by 2,33 times, and the probability of detecting objects 1,2 times. The preferred use of the considered methods of registration of the radiant (light) flux, when a priori known or have only general information about the spectral characteristics of objects, is indicated.