Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Автометрия

2014 год, номер 2

1.
ПОДАВЛЕНИЕ КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО ФОНА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПОСРЕДСТВОМ МЕЖКАДРОВОЙ ОБРАБОТКИ

В.С. Киричук1,2, В.П. Косых1,2, С.А. Попов1, В.В. Синельщиков3
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
kirichuk@iae.nsk.su
2Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
kosych@iae.nsk.su
3ОАО «Корпорация "Комета"», 115280, Москва, ул. Велозаводская, 5
kometa2004@inbox.ru
Ключевые слова: малоразмерные объекты, дробный сдвиг, компенсация фона
Страницы: 3-13
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Проведён анализ способов компенсации фона в последовательности изображений в условиях, когда основные изменения фона сводятся к его пространственному сдвигу. Рассмотрены различные способы формирования оценки фона в текущем кадре с использованием интерполяции данных, содержащихся в предыдущих кадрах, даны аналитические оценки ошибок компенсации в зависимости от спектральных свойств изображений и способов интерполяции. Приведены результаты численных экспериментов, подтверждающие аналитические оценки и показывающие, что применение локальных интерполирующих фильтров позволяет достичь практически предельно низких ошибок компенсации.


2.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИ СМЕСИ РАВНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МИЗЕСА ДЛЯ СЕГМЕНТАЦИИ АНИЗОТРОПНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

И.С. Грузман
Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
isgruzman@gmail.com
Ключевые слова: сегментация, оценка локальной ориентации, оценка параметров смеси распределений, угловые случайные величины
Страницы: 14-21
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Предложен алгоритм сегментации анизотропных изображений на основе оценок локальной ориентации текстур, полученных с помощью градиентного структурного тензора. В качестве модели оценок предложено использовать смесь равномерного распределения и распределения Мизеса. Получен алгоритм оценивания неизвестных параметров смеси на основе тригонометрических моментов. Приведены примеры, демонстрирующие эффективность применения алгоритма сегментации для выделения текстур с одним доминирующим направлением.


3.
МЕЖКАНАЛЬНАЯ ГРАДИЕНТНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ИСКАЖЁННЫХ ИМПУЛЬСНЫМИ ПОМЕХАМИ

Е.А. Самойлин, В.В. Шипко
Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54а
es977@mail.ru
Ключевые слова: цветные цифровые изображения, импульсные помехи, межканальная градиентная реконструкция, медианная фильтрация
Страницы: 22-30
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Предложен алгоритм реконструкции искажённых импульсными помехами сигналов компонент цветного цифрового изображения за счёт межканальной избыточности. Полученные результаты численных исследований свидетельствуют о преимуществе межкомпонентной градиентной реконструкции перед медианной фильтрацией в точности восстановления потерянных или искажённых элементов цветного изображения. Показана эффективность представленного алгоритма на примере обработки 3-компонентного цветного цифрового изображения.


4.
МЕТОД ЭФФЕКТИВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СПЕКТРА ФУРЬЕ

В.А. Пономарев1, О.В. Пономарева1, А.В. Пономарев2
1Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова, 426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7
ponva@mail.ru
2Центральная избирательная комиссия Удмуртской Республики, 426000, г. Ижевск, пл. 50 лет Октября, 15
palex@udm.ru
Ключевые слова: параметрическое дискретное преобразование Фурье, скользящее параметрическое дискретное преобразование Фурье, гармоническая компонента, алгоритм Герцеля, гребенчатый фильтр
Страницы: 31-38
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Рассмотрены основные методы обнаружения отдельных тональных компонент и алгоритмы их реализации; проанализированы достоинства и недостатки. Предложено обобщение однобинового скользящего параметрического дискретного преобразования Фурье. Алгоритм, реализующий данное преобразование, позволяет существенно сократить число операций, необходимых для выхода алгоритма на режим скользящего измерения.


5.
ИНКРЕМЕНТНЫЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ФРАГМЕНТОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ВЕКТОРНЫХ ПОЛЕЙ

С.В. Панин1,2, В.В. Титков1, П.С. Любутин1
1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021, г. Томск, просп. Академический, 2/4
svp@ispms.tsc.ru
2Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 30
Ключевые слова: инкрементный подход, векторное поле, перемещение, оптический поток
Страницы: 39-49
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Предложен алгоритм построения полей векторов перемещений, основанный на инкрементном подходе к оценке смещения участков на изображении. Исследовано применение данного алгоритма при обработке модельных и экспериментальных оптических изображений. Проведено сравнение помехоустойчивости функционирования инкрементного алгоритма при определении перемещений и комбинированного алгоритма, разработанного авторами. Показано, что предлагаемый инкрементный алгоритм обеспечивает более помехоустойчивую оценку перемещений при обработке изображений существенно изменяющегося во времени деформационного рельефа.


6.
РЕГРЕССИОННАЯ ОЦЕНКА МНОГОМЕРНОЙ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ И ЕЁ СВОЙСТВА

А.В. Лапко1,2, В.А. Лапко1,2
1Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 44
lapko@icm.krasn.ru
2Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва, 660014, г. Красноярск, просп. им. Газеты «Красноярский рабочий», 31
lapko@icm.krasn.ru
Ключевые слова: плотность вероятности, регрессионная оценка, большие выборки, асимптотические свойства, априорная информация
Страницы: 50-56
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Предлагается методика синтеза и анализа регрессионной оценки многомерной плотности вероятности в условиях большого объёма исходных статистических данных. Исследуются её асимптотические свойства. На этой основе устанавливается зависимость между показателями эффективности предлагаемой оценки и параметрами процедуры декомпозиции исходных данных.


7.
СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОДАВЛЕНИЯ АРТЕФАКТОВ ТОМОГРАФИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ

А.В. Лихачев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
ipm1@iae.nsk.su
Ключевые слова: артефакты томографической реконструкции, математическое ожидание невязки
Страницы: 57-66
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Предложен новый метод подавления артефактов томографической реконструкции, в котором используется выборочная оценка математического ожидания невязки между фантомами, представляющими случайное распределение, и их томограммами. Проведено обоснование метода как теоретически, так и путём вычислительного эксперимента.


8.
АСИМПТОТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МНОГОФАЗНОЙ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫМ РЕКУРРЕНТНЫМ ВХОДЯЩИМ ПОТОКОМ

А.Н. Моисеев, А.А. Назаров
Томский государственный университет, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 36
alexander-moiseev@mail.ru
Ключевые слова: многофазные системы массового обслуживания, высокоинтенсивный рекуррентный поток, метод асимптотического анализа
Страницы: 67-76
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Представлено исследование многофазной системы массового обслуживания с неограниченным числом приборов на каждой фазе, высокоинтенсивным рекуррентным входящим потоком и произвольным временем обслуживания. Показано, что в условии неограниченно растущей интенсивности входящего потока многомерное распределение вероятностей числа приборов, занятых обслуживанием на фазах системы, можно аппроксимировать многомерным нормальным распределением. Получены вектор математических ожиданий и матрица ковариаций этого распределения.


9.
АНИЗОТРОПИЯ ДЕФОРМАЦИИ РЕШЁТКИ ФОТОННОГО КРИСТАЛЛА КАК ОСНОВА ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЕЛЕКТИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ХЕМОСЕНСОРОВ

А.С. Кучьянов1, А.И. Плеханов1, H. Spisser2, П.А. Чубаков1
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
aleks@iae.nsk.su
2Institut d'Optique Graduate School, 2 Avenue Augustin Fresnel, 91127 Palaiseau Cedex, France
helene.spisser@institutoptique.fr
Ключевые слова: фотонный кристалл, сенсор, капиллярная конденсация
Страницы: 77-83
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование эффекта асимметричной деформации фотонного кристалла в виде изменения наклона кристаллических плоскостей при его наполнении газовым аналитом. На основе этого эффекта создан макет относительно дешёвого селективного высокочувствительного быстродействующего сенсора аммиака.


10.
СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛЕЙ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ

Е.Ф. Пен, И.Г. Шаталов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
pen@iae.nsk.su
Ключевые слова: фотонные кристаллы, моделирование, голографическая литография, спектр отражения
Страницы: 84-94
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Представлена методика расчёта спектральных характеристик модельных голографических фотонных кристаллов (ФК), в том числе с дефектами пространственной структуры. Основу методики составляют модель многослойной системы тонких диэлектрических плёнок и расчётное распределение показателя преломления структуры ФК вдоль выбранных кристаллографических направлений. Приведены результаты расчётов исследуемых характеристик для различных примеров структур ФК.


11.
ОСОБЕННОСТИ КОРРЕКЦИИ ЗРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНЫМИ ЛИНЗАМИ

Г.А. Ленкова
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
lenkova@iae.nsk.su
Ключевые слова: коррекция рефракции глаза, интраокулярная линза, контактная линза, факичная линза
Страницы: 95-109
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Рассмотрены преимущества коррекции аномалий рефракции глаза (близорукости, дальнозоркости) внутриокулярными факичными (т. е. без удаления хрусталика) линзами перед другими видами коррекции. Получено и проанализировано соотношение между оптическими силами очкового стекла, контактной и факичной линз. Выведены новые, более точные, приближённые формулы для расчёта оптической силы интраокулярных искусственных хрусталиков и факичных линз. Показано, что отклонение расчётов по предлагаемым формулам от расчётов по формулам, основанным на геометрической оптике, значительно меньше отклонения расчётов по регрессивным формулам, используемым в офтальмологической практике.


12.
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР СО СВЕТОДЕЛИТЕЛЬНЫМ БЛОКОМ И НЕПОДВИЖНЫМИ ЗЕРКАЛАМИ

С.Л. Микерин, В.Д. Угожаев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
slmikerin@ya.ru
Ключевые слова: голографический интерферометр, светоделительный блок, голографическая дифракционная решётка, перестройка угла схождения
Страницы: 110-120
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Представлен вариант конфигурации голографического интерферометра с неподвижными наклонными зеркалами на основе светоделительного блока, в котором перестройка угла схождения парциальных пучков производится только путём вращения интерферометра относительно источника излучения. Непрерывный диапазон перестройки близок к предельно возможному (0-180º). Длины путей интерферирующих пучков автоматически выровнены в силу зеркальной симметрии системы. Найдено положение оси вращения, обеспечивающее минимальные апертурные ограничения почти во всём диапазоне перестройки. Проведено сопоставление с альтернативной конфигурацией на основе светоделительного кубика.


13.
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АЦЕТИЛЕНА В ГАЗАХ, ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ИЗ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА, С ПОМОЩЬЮ ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКОГО СПЕКТРОМЕТРА НА БАЗЕ ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ЛАЗЕРА

W. Zhiying1,2, Z. Liang1, H. Xin2, Y. Qingxu1
1School of Physics and Optoelectronic Technology, Dalian University of Technology, Dalian, 116023, PR China
eliteceo@263.net
2Information Engineering Department, Environmental Management College of China, Qinhuangdao, 066004, PR China
eliteceo@263.net
Ключевые слова: фотоакустическая спектроскопия, ацетилен, вторая гармоника, электрический пробой в трансформаторном масле, перестраиваемый лазер
Страницы: 121-128
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Выделение ацетилена из трансформаторного масла является важным признаком ранних стадий электрического пробоя в цепях трансформаторов. Для обнаружения следов этого газа с успехом может быть применён фотоакустический (ФА) спектрометр на базе перестраиваемого волоконного лазера с детектированием сигнала поглощения на второй гармонике частоты модуляции, так как он обладает быстрой реакцией и хорошей помехоустойчивостью. Проводились ФА-измерения сигнала поглощения ацетилена на второй гармонике частотной модуляции на переходе с длиной волны 1530,3709 нм. Точность измерения концентрации ацетилена в газах, выделяющихся из трансформаторного масла, была достигнута путём анализа независимых компонент в переопределённом базисе на основе модели слепого разделения сигналов с пятью спектральными компонентами, что позволило улучшить предел обнаружения с 1,12 до 0,71 ppb (объёмные единицы). Экспериментально показано, что скорость выделения ацетилена из-за электрического пробоя в масле может достигать 303,72 ppb/с (динамическое время реакции менее 10 с, относительная погрешность около 1,40 %, коэффициент корреляции с линейной зависимостью 0,99946). При комнатной температуре и атмосферном давлении этот метод детектирования ацетилена может быть использован для раннего и сверхраннего обнаружения повреждений трансформатора вследствие электрического пробоя.