Устройство разведки объектов методом анаглифов

Полезная модель относится к области оптико-электронных приборов, а именно к оптико-электронным малогабаритным наблюдательным, разведывательным и прицельным системам и может быть использовано в военной технике. Анализ современных локальных и контртеррористических операций указывает на необходимость совершенствования разведывательной и прицельной аппаратуры, в том числе и для артиллерийских подразделений. Развитие современной элементной базы, в том числе и мощных источников света, позволяет использовать их при разработке перспективных разведывательно-прицельных приборов для обнаружения и распознавание объектов и анаглифический способ стереоскопического наблюдения, основанный на особенностях цветовосприятие изображения глазами человека. Целью изобретения является повышение эффективности разведки (обнаружения, распознавания и дальнометрирования объектов) оптико-электронными приборами, реализующими анаглифический способ стереоскопического наблюдения объектов. Анаглифический способ стереоскопического наблюдения заключается в применении двух дополнительных цветов (красного и зеленого или оранжевого и синего). В результате освещения участка местности (объекта) с противоположных концов базы и окрашенных, например, один в красный, а другой, в зеленый цвет, получаемое изображение проецируются в бинокулярный прибор. Данное изображение рассматриваются через светофильтры (очки), причем перед одним объективом прибора (глазом) поставлен красный светофильтр, а перед другим - зеленый. На сетчатках правого и левого глаз получаются изображения, окрашенные в разные дополнительные цвета. Наблюдатель видит стереоскопическую картину местности

Полезная модель относится к области оптико-электронных приборов, а именно к оптико-электронным малогабаритным наблюдательным, разведывательным и прицельным системам и может быть использовано в военной технике.

Анализ современных локальных и контртеррористических операций указывает на необходимость совершенствования разведывательной и прицельной аппаратуры, в том числе и для артиллерийских подразделений.

В настоящее время широко применяются современные разведывательно-прицельные приборы:

- активно-импульсные приборы (например, прибор типа 1ПН71 из состава комплекса приборов подвижного разведывательного пункта - ПРП, "Мираж-1200" и др.) с различными типами излучателей подсветки (например, аргоновая импульсная лампа ГОИ со средней мощностью излучения 2-3 кВт; лазер на рубине, с мощностью излучения 0,5 Дж; полупроводниковый лазер с мощностью излучения 10-15 МВт, мощные светодиоды и др.) [1,2];

- прицельные комплексы, в которых используются лазерные излучатели (например, «Спринт-2») [5]. Прицельный комплекс, разработанный в СКБ ТНВ, позволяет вести скоростную прицельную стрельбу в динамике. Он состоит из ночных нашлемных очков типа «Орион», и лазерного излучателя «Спринт-2» мощностью излучения 3 мВт и длиной волны излучения 0,83 мкм.

Развитие современной элементной базы, в том числе и мощных источников света, позволяет использовать их при разработке перспективных разведывательно-прицельных приборов для обнаружения и распознавание объектов и анаглифический способ стереоскопического наблюдения, основанный на особенностях цветовосприятие изображения глазами человека [4, 6].

Целью изобретения является повышение эффективности разведки (обнаружения, распознавания и дальнометрирования объектов) оптико-электронными приборами, реализующими анаглифический способ стереоскопического наблюдения объектов.

Сетчатке глаза принадлежит центральная роль в акте зрения. Сетчатая оболочка может быть цветной - в дневное время и черно-белой - в сумерки и ночью. Сетчатка глаза состоит из палочек и колбочек, функции которых дифференцированы [4]:

1) палочки (150 млн.) являются носителями ночного зрения (B0,01 кд/м²);

2) колбочки (7 млн.) являются носителями дневного зрения (В10 кд/м²);

3) сумеречное зрение обеспечивается совместным действием палочек и колбочек {0,01<В<10 кд/м²).

Рецепторами обеспечивающими цветовосприятие, являются колбочки. В сетчатке глаза человека выделено три типа колбочек, каждый из которых содержит специфический пигмент, отличающийся характерной чувствительностью. Это эритролаб, имеющий максимум чувствительности в длинноволновой части спектра (красно-чувствительный); хлоролаб - в средней (зелено-чувствительный) и цианолаб - в коротковолновой (сине-чувствительный).

Каждый из них являясь наиболее чувствительным к определенной длине волны, все-таки воспринимает излучение и других участков спектра. Вследствие этого при попадании на сетчатку лучей того или иного спектрального состава возникает строго определенное по интенсивности возбуждение каждого из цветоприемников, которое достигает зрительных центров и находит соответствующее субъективное выражение. Вот поэтому при наличии только трех цветоприемников возможно несравнимо большое количество субъективных характеристик (человек различает около 150 цветовых тонов и 2000 оттенков).

По видам колбочек, глаз состоит из трех КЗС-приемников:

1) красно-ощущающий (К) - 600780 нм;

2) зелено-ощущающий (З) -450600 нм;

3) сине-ощущающий (С) - 380450 нм.

КЗС-приемники обеспечивают чувствительность глаза к восприятию цвета. Каждый простой цвет вызывает в глазе свое особенное действие, независимо от энергии, хотя никакого пространственного распределения нет.

Анаглифический способ стереоскопического наблюдения заключается в применении двух дополнительных цветов (красного и зеленого или оранжевого и синего) [5].

В результате освещения участка местности (объекта) с противоположных концов базы и окрашенных, например, один в красный, а другой, в зеленый цвет, получаемое изображение проецируются в бинокулярный прибор. Данное изображение рассматриваются через светофильтры (очки), причем перед одним объективом прибора (глазом) поставлен красный светофильтр, а перед другим - зеленый. На сетчатках правого и левого глаз получаются изображения, окрашенные в разные дополнительные цвета. Мозг сливает их в одну стереоскопическую картину местности, окрашенную в нейтральный серый цвет [8].

На этом принципе основаны применяемые в топографии анаглифические карты, позволяющие видеть через очки рельеф местности, изображенный на карте [3].

Если в приборе поменять светофильтры местами, то наблюдатель увидит псевдоскопическую картину с обратным по глубине рельефом. Если расположить базу глаз перпендикулярно к направлению смещений цветных изображений, то наблюдатель увидит не пространственную, а плоскостную картину [5].

Устройство разведки объектов методом анаглифов может быть выполнено в виде отдельных блоков или в виде насадки на бинокулярный прибор 1 (например, типа бинокль) (фиг.1).

Устройство разведки объектов методом анаглифов включает источники белого цвета 2 со светофильтрами зеленого 3 и красного 4 (или оранжевого и синего) цветов.

Участок местности 5 (объекта) освещается с противоположных концов базы разными цветами. Получаемое изображение 5 проецируются в бинокулярный прибор 1 через светофильтры 4 и 3 (очки), причем перед объективами бинокулярного прибора (глазами) устанавливается светофильтры противоположного базовому освещению цвета.

Через красный светофильтр, поставленный перед правым объективом прибора (глазом), не будет видно зеленого изображения, проецируемое прибором с левого конца базы, а будет видно только красное изображение, проецируемое прибором с правого конца базы. Через зеленый светофильтр, поставленный перед левым объективом прибора (глазом), не будет видно красного изображения, снятого с правого конца базы, а будет видно только зеленое.

Следовательно, на сетчатках правого и левого глаз получаются изображения, окрашенные в разные дополнительные цвета. Наблюдатель видит стереоскопическую картину местности.

Источники света устройства могут быть реализованы в виде самостоятельных источников света на базе малогабаритных светодиодов разной частоты или малогабаритных ИК-полупроводниковых квантовых генераторов типа «Колибри» и т.д. [9, 10].

Оптические элементы предлагаемого устройства могут быть реализованы на серийно выпускаемых деталях [7].

Габаритный расчет оптической схемы устройства может быть выполнен, согласно методике, приведенной в [5].

Для проверки возможности технической реализации устройства разведки объектов методом анаглифов был изготовлен лабораторный макет.. Проведенная проверка работоспособности подтвердила возможность применения элементов данного устройства в составе аппаратуры разведывательных комплексов (например, подвижных разведывательных пунктов) [11].

Очевидно то, что излучение, возникающее при применении данного устройства, демаскирует устройство и это несколько ограничивает диапазон случаев его применения. Однако целесообразно применять устройство разведки объектов методом анаглифов при охране блок-постов, колонн и в других случаях.

Устройство разведки объектов методом анаглифов включает источники белого цвета со светофильтрами зеленого и красного или оранжевого и синего цветов, отличающееся тем, что оно выполнено в виде отдельных блоков или в виде насадки на бинокулярный прибор, снабжено разнесенными по базе источниками зеленого и красного или оранжевого и синего цветов, освещающих участок местности с объектами, которые рассматриваются через бинокулярный оптико-электронный прибор через светофильтры, причем перед объективами бинокулярного прибора устанавливаются светофильтры противоположного цвета, чем базовое освещение, что повышает эффективность обнаружения и распознавания объектов разведки приборами.