Архив 2023-2
Том 59 № 2 2023 (МАРТ – АПРЕЛЬ)
СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
1. Сай С. В. Способ адаптивного квантования коэффициентов дискретного вейвлет-преобразования
Аннотация:
Предлагается метод адаптивного квантования коэффициентов дискретного вейвлет-преобразования в стандарте JPEG2000, основанный на алгоритме поиска и идентификации мелких структур изображения, которые различаются зрением человека. Описываются способ классификации блоков изображения по структурным признакам и алгоритм идентификации коэффициентов трансформации блоков в субдиапазонах дискретного вейвлет-преобразования. Приводятся описание алгоритма адаптивного квантования и рекомендации по настройке параметров квантователя на высокую чёткость изображения. Даны экспериментальные оценки эффективности сжатия фотореалистичных изображений с различной детальностью, в результате которых получены выводы о преимуществах нового способа перед с аналогами и рекомендации по его дальнейшему развитию в интеллектуальных видеосистемах.
Страницы: 6-16
DOI: 10.15372/AUT20230201
Аннотация:
Рассматриваются вопросы предобработки данных, полученных с рентгеновского 3D- микротомографа, при решении задач анализа, диагностики и классификации дефектов радиоэлектронной аппаратуры. Предлагается при решении поставленной задачи использовать нейросетевые методы и регуляризирующие сплайны. Проводится сравнительный анализ нейросетевых и сплайн-методов при решении задач восстановления сильно зашумлённых сигналов. Эффективность предложенного подхода исследована методами численного моделирования и при обработке реальных данных.
Страницы: 17-24
DOI: 10.15372/AUT20230202
3. Михайленко Д. А. Сравнительный анализ алгоритмов определения эталонного объекта на изображении
Аннотация:
Проведено сравнение максимальной дальности обнаружения внутренних углов квадратов шахматной доски различными алгоритмами поиска угловых пикселей. Определены требования к минимальному размеру стороны квадрата для обнаружения внутренних углов шахматной доски. Предложены формулы расчёта определения максимального расстояния до шахматной доски известного размера и наименьшего обнаруживаемого размера шахматной доски для заданного расстояния.
Страницы: 25-32
DOI: 10.15372/AUT20230203
Аннотация:
Предложена методика быстрого выбора коэффициентов размытости ядерных функций в непараметрической оценке двухмерной случайной величины с зависимыми компонентами. Методика основана на результатах анализа асимптотических свойств ядерной оценки плотности вероятности Розенблатта — Парзена. Исследованы свойства быстрого алгоритма выбора коэффициентов размытости в рассматриваемой непараметрической оценке плотности вероятности.
Страницы: 33-40
DOI: 10.15372/AUT20230204
Аннотация:
Рассматривается модель формирования гиперспектрального изображения сканирующей по пространству системой за счёт поступательного движения беспилотного летательного аппарата, на котором она установлена. Определена связь углового отклонения летательного аппарата по крену с характером геометрических искажений формируемых строк гиперспектрального изображения. Представлен алгоритм коррекции вносимых искажений по данным инерциальной навигационной системы. Результаты моделирования и обработки реальных изображений показали приемлемое качество коррекции и вычислительную простоту разработанного алгоритма.
Страницы: 41-48
DOI: 10.15372/AUT20230205
УПРАВЛЯЮЩИЕ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Аннотация:
Предложен новый метод высокоточного позиционирования подвижных объектов, движущихся по программным траекториям, на основе обработки спутниковых навигационных измерений с помощью алгоритмов робастной фильтрации. В основу метода положены как возможность аппроксимации (в частности, с помощью электронных карт) программной траектории объекта набором траекторных интервалов с известными аналитическими зависимостями навигационных параметров, так и применение методов робастной стохастической фильтрации, учитывающих характерную динамику объекта и неопределённый характер вида распределений помех доплеровских и кодовых спутниковых измерений.
Комплексирование информации электронных карт, обеспечивающей высокую точность привязки к траектории, и алгоритмов робастной нелинейной фильтрации спутниковых измерений, которые оптимальны по критерию минимума нелинейной функции от невязки измерений, определяемой классом распределений помех доплеровских и кодовых измерений, позволило существенно сократить вычислительные затраты при одновременном существенном повышении точности позиционирования объекта.
Эффективность предложенного метода проиллюстрирована численным примером.
Страницы: 49-61
DOI: 10.15372/AUT20230206
Аннотация:
Обнаружено, что для некоторых неавтономных методов навигации в космосе существуют «симметричные» им автономные методы, в которых все измерения проводятся только с борта самого космического аппарата, положение которого определяется. При этом воспроизводятся результаты измерений, полученных в соответствующих неавтономных методах. С момента получения однотипных измерений обработка в обоих «симметричных» методах ведётся по единому алгоритму. Рассмотрены две пары подобных методов. Обсуждаются различие в степени «симметрии» и возможности использования промежуточных данных обработки наблюдений.
Страницы: 62-70
DOI: 10.15372/AUT20230207
Аннотация:
Развит однопозиционный гибридный метод беспеленговой пассивной локации источника излучения импульсного периодического радиосигнала с учётом временных и энергетических измерений стационарного наблюдателя. Метод справедлив для любых направлений движения цели как для прямолинейных, так и криволинейных траекторий, не требует текущего оценивания частоты Доплера, а в качестве измеряемых параметров выступают временной набег и относительная мощность, обусловленные эволюцией периода и уровня сигнала в точке наблюдения. Рассмотрены вопросы, связанные с исследованием характера эволюции временного набега, построением алгоритмов определения дальности и других параметров движения, вычислительной корректностью и точностными характеристиками этих алгоритмов. Даны практические рекомендации и численный пример.
Страницы: 62-70
DOI: 10.15372/AUT20230208
Аннотация:
Разработанная ранее методология построения автоматизированных систем управления технологическими процессами производства коаксиальных кабелей связи распространяется на решение задач синтеза цифровых управляемых систем автоматизации технологических процессов изготовления радиочастотных кабелей, в том числе кабелей передачи данных, на которых строятся структурированные кабельные системы проводки для реализации локальных компьютерных систем. Описана методология нового подхода к оптимизации управления многоуровневых систем «снизу вверх», реализуемых на внутриконтурных и межконтурных цифровых регуляторах, обеспечивающих глобальную оптимизацию по обобщённым показателям качества управления, которые в отличие от типовых критериев оптимизации позволяют достигать наилучших эксплуатационных характеристик выпускаемой кабельной продукции, что обеспечивается оптимальной настройкой цифровых регуляторов по имитационной модели управляемой системы.
Страницы: 79-88
DOI: 10.15372/AUT20230209
ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ
Аннотация:
Для изучения особенностей стабилизации оптического излучения в турбулентной атмосфере создана модель дрожания изображения, формируемого излучением в фокальной плоскости. Изображение характеризуется наклонами волнового фронта. Обозначены подходы к моделированию наклонов волнового фронта и способы оценки изображения, сформированного излучением в фокальной плоскости регистрирующего устройства. Статистические исследования включают в себя вычисление координат энергетического центра тяжести фокального пятна разными алгоритмами в зависимости от параметров случайного фазового экрана, задающего турбулентные неоднородности, их интенсивности и расположения на трассе распространения излучения. Представлены результаты экспериментов по стабилизации оптического излучения на стенде адаптивной оптической системы.
Страницы: 89-102
DOI: 10.15372/AUT20230210
Аннотация:
Теоретически изучается роль дополнительных каналов распада возбуждённого уровня при формировании когерентных состояний основного уровня в атомах щелочных металлов при взаимодействии с поляризованным излучением. На примере атома 39К расчётами показано, что эти когерентные состояния не могут быть полностью разрушены из-за дополнительных каналов распада.
Страницы: 103-109
DOI: 10.15372/AUT20230211
Аннотация:
Предложен способ оценки объёмной длины диффузии (Ldif ) фотогенерированных носителей заряда в материале абсорбера фотоприёмных КРТ-матриц, основанный на анализе частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) фотоприёмных устройств в нормальном режиме их работы и в режиме работы с пониженным затворным напряжением входных пиксельных транзисторов, когда имеет место многократное переиспускание взаимно наведённых токов соседних фотодиодов (ФД) матрицы. Предложенная математическая модель для ЧКХ КРТ-матриц с перезахватом эмитированных электронов ближайшими пикселями хорошо описывает поведение ЧКХ при переходе ко второму режиму работы, что проиллюстрировано на примере матриц с периодом 30 мкм, размером диодов ~10×10 мкм и толщиной слоя абсорбера 6 мкм. Фигурирующий в модели коэффициент передачи тока инжекции прямосмещённого ФД на соседний пиксель зависит от геометрических параметров матрицы и Ldif и может быть использован для определения последней.
Страницы: 110-120
DOI: 10.15372/AUT20230212
Аннотация:
Представлены результаты исследования систем дистанционного измерения температур промышленных электроустановок на основе болометрических фотоприёмников. Рассмотрены фотоприёмные тепловизоры «смотрящего» типа и специализированный радиометрический тепловизор с внутренними датчиками температур и калибровочными шторками. Определено наилучшее покрытие для калибровочных шторок с минимальным уровнем отражения ИК-излучения от их поверхности (интегральный коэффициент отражения в спектральном диапазоне 8–14 мкм составляет не более 5,8 %). Дано математическое описание процесса калибровки тепловизора «смотрящего» типа в широкой области изменения температур его компонент и окружающей среды. Проанализированы требования к тепловизору для систем дистанционного диагностирования температур промышленных установок.
Страницы: 121-132
DOI: 10.15372/AUT20230213
