Igoss visar hur mycket bilden ljuger

När optik och elektronik kombineras får vi optronik. Bilder som vi annars inte skulle kunna se med ögat alstras med elektronik. Men vad är det egentligen vi slutligen ser när den ursprungliga bilden har passerat alla stationer på vägen?

För att förstå vad det är som påverkar bilden kan denna process simuleras. Signalbehandling kan visserligen göra bilden tydligare, men detta motverkas av att bilden samtidigt försämras i hanteringen på vägen.

Igoss ger en del av svaret. Igoss står för model of image generation in optronic sensor systems och har tagits fram inom projektet stridstekniska systemdueller.

Av Lars Berglund och Christer Wigren

Det finns ett stort behov att veta hur bild alstrande optroniska system påverkar avbildningen av det som de ser. Det finns kommersiella program som till stora delar håller måttet, men det är omöjligt att modifiera programmet. Vidare krävs mycket arbete för att förstå hur de använda funktionerna har införts. Ur forskningssynpunkt är det nödvändigt att man har kännedom om de förenklingar som gjorts.

Inom projektet stridstekniska systemdueller har ett programpaket Igoss, Model of image generation in optronic sensor systems tagits fram. Programmet används dels som ett fristående program dels som en modul i ett större simuleringsprogram.

Syftet är att beräkna hur en ingångsbild påverkas av de olika delarna i ett optroniskt sensorsystem. Dessa beräkningar presenteras som bilder eller används för att förutsäga sannolikheter för upptäckt, igenkänning och identifiering av föremål med olika storlek på avstånd.

Sensorsystemet delas upp i moduler
Strukturen bygger på att sensorsystemen delas upp i moduler. Det innebär att de moduler som beskriver systemet är optik, detektor-, processor- och displaymodul. Optikmodulen behandlar effekter i optiken. I detektormodulen tas hänsyn till vilken typ av detektor och scanning som används. Processormodulen hanterar omvandlingen av detektorsignal till en videosignal. Dessa moduler räcker inte för att beskriva det totala systemets prestanda eftersom det påverkas av vilken plattform systemet är placerat på. Således har en dynamikmodul gjorts som beskriver hur vibrationer påverkar sensorsystemet. I ett antal tillämpningar, tex robotskottvarnare, behövs hantering av linjär konstant rörelse av detektor i förhållande till mål och/eller bakgrund. Exempel på detta är ett snabbt flygande objekt tvärs synfältet, vilket kan leda till en viss diffusering av objektet. För att lösa detta problem har en rörelsemodul skapats. Slutligen har en modul gjorts som modellerar det mänskliga ögat.

För varje modul beräknas en överföringsfunktion som beskriver modulens inverkan på respektive inbild. Denna överföringsfunktion beskrivs i frekvensplanet, Fourier, och kan presenteras som en bild.

Användning
Igoss, som är Windowsliknande program, bygger på att användaren anger vilka moduler som ska användas samt sätter värden på de parametrar som efterfrågas. Om alla modulerna ska ingå kan resultatbilder erhållas från varje modul. Vidare kan även en bild för respektive moduls överföringsfunktion erhållas. Alternativt väljs endast att få se slutresultatet/bilden.

Huvudsyftet med Igoss var att tillsammans med andra modeller utnyttja det för optroniska duellsimuleringar. Men programmets flexibilitet medger:

• Studier och utvärdering av olika optroniska sensorsystems prestanda.
• Öka förståelsen för väsentliga prestanda hos olika optroniska system
• Visualisering av optroniska systems olika delkomponenter.

Lars Berglund är chef för institutionen för telekrigsvärdering vid FOA och är telekrigsspecialist med inriktning på optronik.

Christer Wigren är specialist på optronik/telekrig, har varit knappt två år på FOA och har tidigare arbetat vid Lunds universitet.

Från FOA-tidningen nr 1-1998 - www.foi.se/framsyn