Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор устройств освещения для оптико-электронных приборов и систем цветового анализа объектов 14
1.1. Классификация устройств освещения для ОЭС ЦА 15
1.1.1. ОЭС ЦА с ламповыми устройствами освещения 15
1.1.1.1. ОЭС СА, использующие волоконные элементы 16
1.1.1.2. ОЭС ЦА, использующие коллимированное ламповое излучение 17
1.1.2. ОЭС ЦА с лазерными устройствами освещения 19
1.1.2.1. ОЭС ЦА, использующие лазерное коллимированное излучение 19
1.1.2.2. ОЭС ЦА, использующие оптоволоконные элементы для формирования световой полосы 21
1.1.3. ОЭС ЦА со светодиодными устройствами освещения 22
1.1.3.1. ОЭС ЦА, использующие СИД без оптических элементов или систем 23
1.1.3.2. ОЭС СА, использующие СИД совместно с оптическими элементами 24
1.1.4. Сравнительный анализ рассмотренных устройств освещения 26
1.1.4.1. Ламповые устройства освещения 26
1.1.4.2. Лазерные устройства освещения 27
1.1.4.3. Светодиодные устройства освещения 27
1.2. Критерии выбора источника света для ОЭС ЦА 28
1.3 Постановка цели и задач исследований 32
ГЛАВА 2. Теоретические основы моделирования параметров и характеристик светодиодных устройств освещения 34
2.1. Моделирование пространственного распределения освещенности и
распределения цветовых параметров излучения в зоне анализа от СИД 34
2.1.1. Математическое моделирование индикатрисы излучения СИД 35
2.1.2. Моделирование спектральных характеристик и цветовых параметров СИД 38
2.1.3. Моделирование распределения цвета по освещаемой СИД плоскости 43
2.2. Моделирование пространственного распределения освещенности и
распределения цветовых параметров излучения в зоне анализа от МСИ 44
2.2.1. Формирование структуры МСИ 44
2.2.2. Моделирование пространственного распределения освещенности в зоне анализа от МСИ для ОЭС ЦА 49
2.2.3. Моделирование энергетических и цветовых характеристик МСИ
с учетом поправочных коэффициентов 55
2.3. Выводы по главе 58
ГЛАВА 3. Принципы моделирования светодиодных устройств освещения для ОЭС ЦА с учетом реальных параметров и характеристик светодиодов 61
3.1. Измерение параметров и характеристик реальных СИД 61
3.1.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения измерений 61
3.1.2. Результаты экспериментальных исследований 63
3.1.2.1. Модели пространственного распределения освещенности в зоне анализа от сверхъярких СИД 65
3.1.2.2. Спектральные характеристики и цветовые параметры СИД 69
3.1.2.3. Пространственное распределение освещенности по полю изображения объектива 72
3.2. Моделирование параметров и характеристик МСИ для ОЭС ЦА 73
3.3.1. Формирование структуры МСИ с учетом параметров и характеристик реальных СИД 73
3.3.2. Моделирование параметров и характеристик МСИ без учета поправочных коэффициентов 76
3.3.3. Распределение освещенности на поверхности фоточувствительного элемента СТЗ 79
3.3.4. Моделирование параметров и характеристик МСИ с учетом поправочных коэффициентов 82
3.4. Выводы по главе 86
ГЛАВА 4. Принципы расчета рабочих режимов и настройки многокомпонентных светодиодных источников 89
4.1. Обобщенная схема построения МСИ 89
4.2. Методика настройки и расчета рабочих режимов МСИ
4.2.1. Способ обеспечения цветовой и светотеневой обстановки в зоне анализа от МСИ с использованием ограничивающих резисторов 92
4.2.2. Способ настройки цветовой и светотеневой обстановки в зоне анализа с помощью ШИМ контроллера
4.2.2.1. Ручной режим настройки яркостных и цветовых параметров МСИ 98
4.2.2.2. Автоматический режим настройки яркостных и цветовых параметров МСИ 99
4.3. Методика и результаты энергетического расчета 101
4.3.1. Определение среднеквадратического значения шума ПЗС матрицы СТЗ 102
4.3.2. Определение коэффициента пересчета освещенности МСИ 103
4.3.3. Расчет энергетической и контрастной чувствительности ПЗС матрицы 105
4.4. Выводы по главе 107
ГЛАВА 5. Экспериментальные исследования макетов многокомпонентных светодиодных источников 109
5.1. Условия проведения экспериментальных исследований 110
5.2. Результаты экспериментальных исследований
5.2.1. Настройка времени экспозиции ЦВК 112
5.2.2. Настройка энергетических параметров двуцветного МСИ 116
5.2.3. Настройка цветовых параметров пятицветного МСИ 118
5.3. Сравнительный анализ теоретических моделей и экспериментальных результатов 121
5.3.1. Оценка соответствия равномерности освещения зоны анализа 121
5.3.2. Оценка соответствия цветовых параметров в зоне анализа 124
5.4. Выводы по главе 126
Заключение 129
Список литературы
