СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ И ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ), А ТАКЖЕ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ И ИСПРАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Способ получения и обработки изображений для определения оптических передаточных функций и измерения расстояний оптико-электронным устройством, заключающийся в том, что формируют по меньшей мере два изображения по меньшей мере одного наблюдаемого объекта с различной степенью размытия, и фиксируют с помощью светочувствительных матричных детекторов, предварительно калибруют устройство путем измерения и сохранения в памяти значений оптических передаточных функций каналов формирования и фиксации изображений устройства для расстояний в пределах диапазона измерений, по выбору оптимальных оптических передаточных функций из оптических передаточных функций для расстояний в пределах диапазона измерений определяют измеряемое расстояние для каждой области по меньшей мере одного наблюдаемого объекта, которым соответствуют области изображений, как расстояние при котором устройство обладает выбранными оптимальными оптическими передаточными функциями, отличающийся тем, что измеряют уровень шума детекторов изображений и сохраняют в памяти амплитуды спектральной модели распределения шумов детекторов изображения, осуществляют выбор оптимальных оптических передаточных функций для каждой рассматриваемой области изображений путем извлечения из памяти значений оптических передаточных функций для расстояний в пределах диапазона измерений, которые соответствуют положениям детекторов, оптических элементов и формам диафрагм, при которых были сформированы и зафиксированы изображения, обработки областей изображений в процессе которой находят целевую функцию пар оптических передаточных функций для каждого сочетания зафиксированных изображений по два, значения которой определяются для каждого возможного измеряемого расстояния как сумма по всем пространственным частотам отношений модулей минимальной к максимальной из двух величин - отношения значений пространственных спектров изображений тех пространственных частот, для которых амплитуды значений обоих спектров превышают максимальные значения амплитуд спектральной модели шума, и отношений извлеченных из памяти значений пар соответствующих оптических передаточных функций, вычисляют значения результирующей целевой функции как средней арифметической величины значений целевых функций пар оптических передаточных функций, выбирают оптимальные оптические передаточные функции при которых указанная результирующая целевая функция принимает максимальное значение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании и фиксации изображений формируют дополнительную освещенность наблюдаемых объектов.
3. Способ получения и обработки изображений для определения оптических передаточных функций и измерения расстояний оптико-электронным устройством, заключающийся в том, что формируют по меньшей мере два изображения по меньшей мере одного наблюдаемого объекта с различной степенью размытия, и фиксируют с помощью светочувствительных матричных детекторов, предварительно калибруют устройство путем измерения и сохранения в памяти значений оптических передаточных функций каждого канала формирования и фиксации изображений устройства для расстояний в пределах диапазона измерений, соответствующие положениям детекторов, оптических элементов и формам диафрагм при которых формируются и фиксируются изображения, по выбору оптимальных оптических передаточных функций из оптических передаточных функций для расстояний в пределах диапазона измерений определяют измеряемое расстояние для каждой области по меньшей мере одного наблюдаемого объекта, которым соответствуют области изображений, как расстояние при котором устройство обладает выбранными оптимальными оптическими передаточными функциями, отличающийся тем, что измеряют уровень шума детекторов изображений и сохраняют в памяти амплитуды спектральной модели распределения шумов детекторов изображения, осуществляют выбор оптимальных искажающих оптических передаточных функций для каждой рассматриваемой области изображений путем извлечения из памяти значений оптических передаточных функций для расстояний в пределах диапазона измерений, которые соответствуют положениям детекторов, оптических элементов и формам диафрагм, при которых были сформированы и зафиксированы изображения, обработки областей изображений в процессе которой находят целевую функцию пар оптических передаточных функций для каждого сочетания зафиксированных изображений по два, значения которой определяются для каждого возможного измеряемого расстояния как сумма по всем пространственным частотам отношений модулей минимальной к максимальной из двух величин - отношения значений пространственных спектров изображений тех пространственных частот, для которых амплитуды значений обоих спектров превышают максимальные значения амплитуд спектральной модели шума, и отношений извлеченных из памяти значений пар соответствующих оптических передаточных функций, вычисляют значения результирующей целевой функции как средней арифметической величины значений целевых функций пар оптических передаточных функций, выбирают оптимальные оптические передаточные функции при которых указанная результирующая целевая функция принимает максимальное значение, находят диапазон возможного положения наблюдаемого объекта для каждой рассматриваемой области изображений, затем исправляют измеренное расстояние, заменяют оптимальные оптические передаточные функции, а также определяют погрешность измерений, если погрешность измерений больше допустимой, перемещают один или более оптических элементов и/или по меньшей мере один детектор и/или изменяют форму по меньшей мере одной диафрагмы на величину, которая определяется на основе состава пространственного спектра участков зафиксированных изображений и данных предварительной калибровки устройства и позволяет уменьшить погрешность измерений, а затем производят один или серию циклов измерения расстояний.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при формировании и фиксации изображений формируют дополнительную освещенность наблюдаемых объектов.
5. Способ определения погрешности и исправления результатов проведенных измерений оптико-электронного устройства, заключающийся в том, что по результатам обработки пары и более изображений, сформированных с различной степенью размытия для каждой области по меньшей мере одного наблюдаемого объекта, которым соответствуют области изображений, осуществляют выбор оптимальных оптических передаточных функций каналов формирования и фиксации изображений из оптических передаточных функций для расстояний в пределах диапазона измерений при которых целевая функция оптимизации имеет глобальный экстремум, определяют измеряемое расстояние, как расстояние при котором устройство обладает выбранными оптимальными оптическими передаточными функциями, где значения оптических передаточных функций измеряются при проведении предварительной калибровки и сохраняются в памяти, для каждой рассматриваемой области находят диапазон возможного положения наблюдаемых объектов путем сравнения целевых функций различных сочетаний пар каналов, полученных при измерениях, со значениями среднестатистических целевых функций пар каналов, уменьшенных на величину, пропорциональную среднеквадратическим отклонениям значений целевых функций для диапазона измерений, полученными при калибровке устройства для уровня шума, соответствующего шуму детекторов при фиксации изображений, затем исправляют измеренное расстояние, заменяя его на расстояние, соответствующее середине диапазона возможного положения наблюдаемого объекта, и заменяют оптимальные оптические передаточные функции на оптические передаточные функции, которыми устройство обладает при данном расстоянии, а также определяют погрешность измерений как половину диапазона возможного положения наблюдаемого объекта, дополнительно предварительно калибруют устройство для различных уровней шума детекторов изображений, используя в качестве калибровочных мишеней задаваемые распределения яркости расположенные на известном расстоянии от устройства посредством нахождения целевых функций и вычисления по ним значений среднестатистических целевых функций и среднеквадратических отклонений целевых функций от среднестатистических целевых функций пар каналов для диапазона измерений.
6. Оптико-электронное устройство для определения оптических передаточных функций и измерения расстояний, содержащее не менее двух каналов формирования и фиксации изображений, оптическая система каждого из каналов включает по меньшей мере одну диафрагму, матричный светочувствительный детектор для каждого канала формирования и фиксации изображений, блок оценки расстояний, соединенный с детекторами, отличающееся тем, что один или более элементов оптической системы установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и/или по меньшей мере один детектор установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси и/или вращения вокруг точки пересечения оптической оси со светочувствительной поверхностью детектора с обеспечением смещения светочувствительной поверхности детектора относительно заднего фокуса оптической системы отличного от соответствующих смещений детекторов других каналов и/или по меньшей мере одна диафрагма выполнена с возможностью изменения ее формы, а устройство снабжено блоком оценки погрешностей и исправления результатов измерений, соединенным с блоком оценки расстояний, и блоком регулировки взаимного смещения детекторов, положений элементов оптической систем и форм диафрагм соединенным с блоком оценки расстояний и блоком оценки погрешностей и исправления результатов измерений.
7. Оптико-электронное устройство по п.6, отличающееся тем, что оси полей зрения каналов формирования и фиксации изображений не совпадают друг с другом и установлены параллельно или образуют угол конвергенции.
8. Оптико-электронное устройство по п.6, отличающееся тем, что оно дополнительно включает по меньшей мере один светоделитель.
9. Оптико-электронное устройство по п.6 или 7, или 8, отличающееся тем, что оно снабжено источником оптического излучения, предназначенного для формирования освещения наблюдаемого объекта.
10. Оптико-электронное устройство для определения оптических передаточных функций и измерения расстояний, содержащее не менее двух каналов формирования и фиксации изображений, оптическая система каждого из каналов включает по меньшей мере одну диафрагму, матричный светочувствительный детектор для каждого канала формирования и фиксации изображений, блок оценки расстояний, соединенный с детекторами, отличающееся тем, что один или более элементов оптической системы и/или по меньшей мере один детектор установлены с обеспечением смещения светочувствительной поверхности детектора относительно заднего фокуса оптической системы отличного от соответствующих смещений детекторов других каналов, а устройство снабжено блоком оценки погрешностей и исправления результатов измерений, соединенным с блоком оценки расстояний.
11. Оптико-электронное устройство по п.10, отличающееся тем, что оси полей зрения каналов формирования и фиксации изображений не совпадают друг с другом и установлены параллельно или образуют угол конвергенции.
12. Оптико-электронное устройство по п.10, отличающееся тем, что оно дополнительно включает по меньшей мере один светоделитель.
13. Оптико-электронное устройство по п.10 или 11, или 12, отличающееся тем, что оно снабжено источником оптического излучения, предназначенного для формирования освещения наблюдаемого объекта.
14. Оптико-электронное устройство для определения оптических передаточных функций и измерения расстояний, содержащее не менее двух каналов формирования и фиксации изображений, оптическая система каждого из каналов включает по меньшей мере одну диафрагму, матричный светочувствительный детектор для каждого канала формирования и фиксации изображений, блок оценки расстояний, соединенный с детекторами, отличающееся тем, что один или более элементов оптической системы и/или по меньшей мере один детектор установлены с обеспечением смещения светочувствительной поверхности детектора относительно заднего фокуса оптической системы отличного от соответствующих смещений детекторов других каналов.
15. Оптико-электронное устройство по п.14, отличающееся тем, что оси полей зрения каналов формирования и фиксации изображений не совпадают друг с другом и установлены параллельно или образуют угол конвергенции.
16. Оптико-электронное устройство по п.14, отличающееся тем, что оно дополнительно включает по меньшей мере один светоделитель.
17. Оптико-электронное устройство по п.14 или 15 или 16, отличающееся тем, что оно снабжено источником оптического излучения, предназначенного для формирования освещения наблюдаемого объекта.
18. Оптико-электронное устройство для определения оптических передаточных функций и измерения расстояний, содержащее один канал формирования и фиксации изображений, оптическая система которого включает по меньшей мере одну диафрагму, матричный светочувствительный детектор для фиксации изображений, блок оценки расстояний, соединенный с детектором, отличающееся тем, что один или более элементов оптической системы установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и/или детектор установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси или вращения вокруг точки пересечения оптической оси со светочувствительной поверхностью детектора с обеспечением различной величины смещения светочувствительной поверхности детектора относительно заднего фокуса оптической и/или по меньшей мере одна диафрагма выполнена с возможностью изменения ее формы, а устройство снабжено блоком оценки погрешностей и исправления результатов измерений, соединенным с блоком оценки расстояний, и блоком регулировки смещения детектора, положений элементов оптической систем и форм диафрагм соединенным с блоком оценки расстояний и блоком оценки погрешностей и исправления результатов измерений.
19. Оптико-электронное устройство по п.18, отличающееся тем, что оно снабжено источником оптического излучения, предназначенного для формирования освещения наблюдаемого объекта.