Преодоление дифракционного предела при оптических измерениях границ объектов
Аннотация
Постановка проблемы: дифракционный предел является фундаментальным ограничением точности измерений геометрии объектов в традиционных оптических системах. Вследствие дифракции высокочастотные компоненты изображения полностью затухают, группы малоразмерных элементов границы перестают быть разрешимыми. Оценка границы объекта известными алгоритмами становится сглаженной по отношению к ее истинной форме. Цель исследования: разработка метода оценки границы объекта с учетом влияния дифракции на изображение. Результаты: для компенсации влияния дифракции предложен метод двумерной аппроксимации изображения алгоритмически вычислимой моделью. Предлагаемая модель аппроксимирует регистрируемое камерой изображение с субпиксельной точностью, учитывает двумерную форму границы, импульсный отклик оптической системы и неравномерность яркости. В основе реализации модели лежит алгоритм синтеза фурье-образа многоугольника, ограничивающего измеряемый объект. В реальных оптических системах метод позволяет скомпенсировать не только влияние дифракции, но и аберраций. Приведены результаты вычислительных экспериментов, а также результаты и методика применения в реальной оптической системе. Практическая значимость: результат оценки контура методом двумерной аппроксимации соответствует повышению оптического разрешения приблизительно в 2-3 раза по сравнению с известными одномерными алгоритмами определения границ.Опубликован
2018-02-01
Как цитировать
Иночкин, Ф. М., Круглов, С. К., & Бронштейн, И. Г. (2018). Преодоление дифракционного предела при оптических измерениях границ объектов. Информационно-управляющие системы, (1), 96-105. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2018.1.96
Выпуск
Раздел
Информационно-измерительные системы