priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-2-142-150pribor-466Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫOPTICAL AND OPTOELECTRONIC DEVICES AND COMPLEXESОптимизация структуры оптической системы фасеточных оптико-электронных приборовOptimization of the Structure of the Optical System of Faceted Optoelectronic DevicesСоломатинВ. А.SolomatinV. A.

Владимир Алексеевич Соломатин — д-р техн. наук, профессор,

Москва.

Vladimir A. Solomatin — Dr. Sci., Professor,

Moscow.

vsolomatin@mail.ruМосковский государственный университет геодезии и картографииРоссияMoscow State University of Geodesy and CartographyRussian Federation202613032026692142150Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/466

Представлены рекомендации по оптимизации структуры углового поля фасеточных оптико-электронных систем. Показано, что фасеточная структура углового поля позволяет изменять угловое направление фасеток, осуществлять выборку в пространстве предметов с перекрытием смежных угловых полей фасеток, за счет чего возможно повысить пространственное разрешение оптико-электронной системы, увеличить входной зрачок оптической системы, реализовать переменное (пространственно-вариативное) разрешение системы по угловому полю, сократить объем передаваемой информации и соответственно повысить скорость передачи изображения. Получены математические выражения, определяющие энергетические соотношения для характеристик изображения в фасеточных оптических системах и информационную емкость изображения. Приведены примеры фасеточных оптико-электронных систем.

Recommendations for optimizing the angular field structure of faceted optoelectronic systems are presented. It is shown that the faceted structure of the angular field makes it possible to change the angular direction of the facets, to sample objects in space with overlapping adjacent angular fields of the facets, thereby making it possible to increase the spatial resolution of the optoelectronic system, increase the entrance pupil of the optical system, realize a variable (spatially variable) angular field resolution of the system, and reduce the amount of information transmitted. and, accordingly, increase the image transfer rate. Mathematical expressions defining the energy relations for image characteristics in faceted optical systems and the information capacity of the image are obtained. Examples of faceted optoelectronic systems are given.

фасеточное зрениедифракциямикролинзафотоматрицаоптико-электронный приборfaceted visiondiffractionmicrolensphotographic matrixoptoelectronic deviceReferencesМазохин-Поршняков Г. А. Зрение насекомых. М.: Наука, 1965. 283 с.Mazokhin-Porshni͡akov G.A. Insect vision, NY, Plenum Press, 1969, 306 p.Соломатин В. А. Информационная емкость фасеточных оптико-электронных систем // Фотоника. 2019. Т. 13, № 1. С. 66–73.Solomatin V.A. Photonics, 2019, no. 1(13), pp. 66–73. (in Russ.)Соломатин В. А. Структура углового поля фасеточных оптико-электронных систем // Фотоника. 2010. Т. 4, № 1. С. 20–25.Solomatin V.A. Photonics, 2010, no. 1(4), pp. 20–25. (in Russ.)А. с. СССР № 4689468/22. Устройство для определения азимута светоизлучающих объектов / В. А. Соломатин и др. 05.05.89.Certificate of authorship USSR 4689468/22, Ustroystvo dlya opredeleniya azimuta svetoizluchayushchikh ob”yektov (A Device for Determining the Azimuth of Light-Emitting Objects), V.A. Solomatin et al., 05.05.89. (in Russ.)Visconti C. S., Landini G. et al. EUCLID RTR 8.2 Software Simulator // Proc. SPIE. 1998. Vol. 2466. P. 842–846.Visconti C., Landini S., Barani G. et al. Proc. SPIE, 1998, vol. 2466, pp. 842–846.Marks D. L., Tremblay E. J., Ford J. E., and Brady D. J. Microcamera aperture scale in monocentric gigapixel cameras // Appl. Opt. 2011. Vol. 50, N 30. Р. 5824–5833.Marks D.L., Tremblay E.J., Ford J.E. and Brady D.J. Appl. Opt., 2011, no. 50(30), pp. 5824–5833.Land M. F. and Nilsson D.-E. Animal Eyes. Oxford, UK: Oxford University Press, 2012. 271 p.Land M.F. and Nilsson D.-E. Animal Eyes, Oxford, UK, Oxford University Press, 2012, DOI: 10.1093/acprof:oso/9780199581139.001.0001.Kirschfeld K. The resolution of lenses and compund eyes // Neural Principles in Vision / Ed. by F. Zettler and R. Weiler. Berlin: Springer, 1976. Р. 354–370. DOI: 10.1007/978-3-642-66432-8_19.Kirschfeld K. Neural Principles in Vision, Berlin, Springer, 1976, рр. 354–370, DOI: 10.1007/978-3-642-66432-8_19.Цыцулин А. К., Адамов Д. Ю., Манцветов А. А., Зубакин И. А. Твердотельные телекамеры: накопление качества информации. СПб: Изд-во СПбГЭТУ „ЛЭТИ”, 2014. 271 с.Tsytsulin A.K., Adamov D.Yu., Mantsvetov A.A., Zubakin I.A. Tverdotel’nyye telekamery: nakopleniye kachestva informatsii (Solid-state Television Cameras: Accumulation of Information Quality), St. Petersburg, 2014, 271 р. (in Russ.)Yang Cheng, Jie Cao, Fanghua Zhang, Qun Hao. Design and modeling of pulsed-laser three-dimensional imaging system inspired by compound and human hybrid eye // Sci. Rep. 2018. Vol. 8, N 1. Р. 17164. DOI: 10.1038/s41598-018-35098-9.Yang Cheng, Jie Cao, Fanghua Zhang, Qun Hao, Sci. Rep., 2018, no. 1(8), pp. 17164, DOI: 10.1038/s41598-018- 35098-9.Drac M., Berger A., Ettinger B., Gebeshuber I. C. 3D-Printed Facet Optics: Novel Adjustable Technical Optics Inspired by Compound Eyes // Frontiers in Materials. 2020. Vol. 7. Р. 199. DOI: 10.3389/fmats.2020.00199.Drac M., Berger A., Ettinger B., Gebeshuber I.C. Frontiers in Materials, 2020, vol. 7, рр. 199, DOI: 10.3389/fmats.2020.00199.Федянина Р. С., Соколинский Л. Б. Двумерная модель фасеточного зрения // Вестник ЮУрГУ. Сер. Вычислительная математика и информатика. 2020. Т. 9, № 4. С. 48–66.Fedyanina R.S., Sokolinsky L.B. Bulletin of the South Ural State University. Series: Computational Mathematics and Informatics, 2020, no. 4(9), pp. 48–66. (in Russ.)Pérez L., Rodríguez Í., Rodríguez N. et al. Robot guidance using machine vision techniques in industrial environments: A comparative review // Sensors. 2016. Vol. 16, N 3. P. 335. DOI: 10.3390/s16030335.Pérez L., Rodríguez Í., Rodríguez N. et al. Sensors, 2016, no. 3(16), pp. 335, DOI: 10.3390/s16030335.Llamazares Á., Molinos E. J., Ocaña M. Detection and Tracking of Moving Obstacles (DATMO): A Review // Robotica. 2020. Vol. 38, N 5. P. 761–774. DOI: 10.1017/S0263574719001024.Llamazares Á., Molinos E.J., Ocaña M. Robotica, 2020, no. 5(38), pp. 761–774, DOI: 10.1017/S0263574719001024.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.