Том 52 № 1 2016 (ЯНВАРЬ – ФЕВРАЛЬ)

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Борзов С.М., Потатуркин А.О., Потатуркин О.И., Федотов А.М. Исследование эффективности классификации гиперспектральных спутниковых изображений природных и антропогенных территорий

Аннотация:
Выполнены исследования эффективности ряда классических методов контролируемой классификации гиперспектральных данных на примере различения типов подстилающей поверхности в природных и антропогенных зонах. Рассмотрены методы минимального расстояния, опорных векторов, Махаланобиса, максимального правдоподобия. Значительное внимание уделено изучению зависимости точности классификации данных от количества и способа выбора спектральных признаков при применении перечисленных методов. Приведены экспериментальные результаты, полученные при обработке реальных гиперспектральных изображений ландшафтов различного типа.
DOI: 10.15372/AUT20160101

3

Киричук В.С., Шакенов А.К. Алгоритм восстановления изображений в задаче обнаружения объектов при круговом микросканировании

Аннотация:
Рассмотрена модель регистрации изображений в режиме кругового микросканирования. Предложен алгоритм, позволяющий получить изображение с большим числом отсчётов по набору кадров меньшего размера при известной геометрии движения сканирующей матрицы. Дана оценка изменений амплитуды малоразмерного объекта методом численного моделирования при статическом положении матрицы фотоприёмника и при микросканировании в режиме старт/стоп. Проведено исследование влияния на амплитуду объекта размера межэлементного промежутка и радиуса сканирования. Для матриц с различным размером межэлементного промежутка приведены результаты сравнения итогового отношения амплитуды объекта к уровню случайного шума при статическом накоплении и круговом микросканировании в режиме старт.
DOI: 10.15372/AUT20160102

Грузман И.С. Использование градиентных тензоров второго и третьего порядков для сегментации изображений, содержащих текстуры со структурной избыточностью

Аннотация:
Исследуется эффективность текстурных признаков на основе градиентных тензоров в задаче сегментации изображений, содержащих текстуры со структурной избыточностью. Показано, что использование банка полосовых гауссовских фильтров при формировании пространства признаков, инвариантного к сдвигу и повороту текстуры, улучшает качество работы алгоритма сегментации. Приведены примеры, демонстрирующие применение текстурных признаков в задаче сегментации при неизвестном количестве классов текстур, содержащихся на изображении.
DOI: 10.15372/AUT20160103

Кулешов Е.Л. Критерий согласия на основе интервальной оценки

Аннотация:
Предложен новый критерий согласия, построенный с использованием интервальной оценки функции распределения вероятностей. Выполнен сравнительный анализ данного критерия и критерия Колмогорова. Показано, что можно выбрать истинную функцию распределения и отличную от неё гипотетическую так, что предложенный критерий согласия будет иметь существенно лучшие показатели качества, чем критерий Колмогорова. Представленные результаты численного моделирования хорошо согласуются с теоретическими выводами.
DOI: 10.15372/AUT20160104

Булычев Ю.Г., Ивакина С.С., Мозоль А.А., Насенков И.Г. Анализ модификации энергетического метода пассивной дальнометрии

Аннотация:
Применительно к задачам пассивной дальнометрии развита одна из модификаций известного энергетического метода определения дальности до излучающей цели с частично известными параметрами движения на базе одной приёмной позиции. Для решения задачи используются только измерения мощности (амплитуды) принимаемого сигнала на заданной временнóй сетке без учёта пеленговой информации. Получены аналитические зависимости, позволяющие исследовать рабочую зону метода. Построен алгоритм формирования результирующей оценки дальности в текущем времени с учётом избыточности измерений. Приведены результаты вычислительного эксперимента, подтверждающие возможность практической реализации предложенной модификации энергетического метода. Даны рекомендации по применению полученных результатов в многопозиционных системах пассивной локации.
DOI: 10.15372/AUT20160105

Куликов В.А. Алгоритм трассировки пересекающихся объектов по последовательности дальностных изображений

Аннотация:
Рассматривается задача трассировки множества одинаковых объектов с изменяющейся формой и с большим числом окклюзий, которая актуальна в биологии и системах безопасности. Предлагается алгоритм обнаружения и трассировки биологических объектов по последовательности дальностных изображений. При тестировании алгоритм на наихудшей последовательности допустил ошибку 1 раз на 193 коллизии.
DOI: 10.15372/AUT20160106

Вяткин С.И. Метод распознавания лиц с применением скалярных функций возмущения и теоретико-множественной операции вычитания

Аннотация:
Обсуждается проблема идентификации лиц. Предложен метод их распознавания на основе скалярных функций возмущения и теоретико-множественной операции вычитания. Показано, что в процессе тестирования образцов используются все точки поверхностей и объём масок для более точной идентификации.
DOI: 10.15372/AUT20160107

ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Пен Е.Ф., Зарубин И.А., Шелковников В.В., Васильев Е.В. Методика определения параметров усадки голографических фотополимерных материалов

Аннотация:
Разработана методика определения параметров усадки голографических фотополимерных материалов (включая изменения среднего значения показателя преломления и толщины регистрирующего слоя) в процессе записи голограмм с погрешностью измерений, приемлемой для практики использования этих материалов. Экспериментальная проверка методики подтвердила её работоспособность.
DOI: 10.15372/AUT20160108

Ляхов Д.М. Оптимальное размещение приводов для квадратных зеркал со свободными краями

Аннотация:
Показано, что задачу оптимального расположения приводов для адаптивных квадратных зеркал можно свести к аналитическому решению, применяя элементы теории несмещённых планов для собственных колебаний квадратной пластины со свободными краями. Предложена стохастическая модель волнового фронта, созданная с использованием регрессионного анализа. Приведены формулы расчёта систематической погрешности при отработке нужной геометрии оптической поверхности адаптивного зеркала.
DOI: 10.15372/AUT20160109

Атутов С.Н., Кучьянов А.С., Сорокин В.А., Плеханов А.И. Простой позиционер с нанометровой воспроизводимостью положения сфокусированного светового луча на объекте

Аннотация:
Предложен и исследован простой позиционер, позволяющий фиксировать положение сфокусированного светового луча на объекте с нанометровой воспроизводимостью. Он может быть использован для позиционирования сфокусированного излучения (в частности лазерного) на поверхностях оптического волокна, биологических объектов, оптических дисков, плёночных модуляторов, в голографических системах памяти, для записи и считывания оптической информации и т. д. в диапазоне от микрон до нанометров.
DOI: 10.15372/AUT20160110

Насыров К.А. Метод определения качества антирелаксирующего покрытия в оптических ячейках

Аннотация:
Предложен простой метод определения качества антирелаксирующего покрытия стенок вакуумных оптических ячеек, содержащих пары щелочных металлов. Метод состоит в регистрации временнóй зависимости интенсивности флуоресценции щелочных атомов при облучении ячейки импульсами резонансного излучения. Теория предсказывает, что для определения качества покрытия достаточно знать скорость затухания флуоресценции и отношение интенсивностей флуоресценции в начале и в конце лазерного импульса.
DOI: 10.15372/AUT20160111

Заболотский А.А. Оптическая бистабильность в системе молекулярных j-агрегатов и наночастиц золота

Аннотация:
Рассмотрена тонкая плоская наносистема, состоящая из молекулярных цепочек J-агрегатов красителя, образующих вытянутые в одном направлении пучки, и расположенных вблизи них сферических наночастиц золота. Найдены выражения для поляризации экситонного перехода во внешнем поле с учётом взаимного влияния полей диполей мономеров, составляющих J-агрегат красителя, и для индуцированного диполя наночастицы. Показано, что в системе возможна реализация беззеркальной оптической бистабильности спектральной плотности флуоресценции J-агрегатов красителя в зависимости от интенсивности поля накачки. Параметры этой зависимости критическим образом обусловлены расстоянием между молекулярными пучками и наночастицами, а также углом между направлением поляризации поля и осью пучка J-агрегатов. Обсуждается применение свойств рассматриваемой наносистемы в качестве сенсора.
DOI: 10.15372/AUT20160112

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРО- И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ

Иванов С.Д., Косцов Э.Г. Тепловые приёмники неохлаждаемых многоэлементных тепловизионных матриц. Ч. II. Новые, нетеплоизолированные элементы

Аннотация:
Разработан новый подход к построению теплового элемента многоэлементной матрицы на базе тонких пироэлектрических плёнок: элемент не теплоизолируется от подложки, не отделяется зазором от её поверхности и функционирует за счёт накопления заряда, генерируемого ИК-излучением, за время кадра. Описан новый принцип высокоскоростной модуляции излучения. Представлены экспериментальные исследования поведения пироэлектрического коэффициента в плёнках ниобата бария-стронция (Ba_xSr_1-xNb₂O₆), который достигает значений до (1-2) x 10^-3 Кл/м². Показано, что чувствительные элементы размером 12x12 мкм обладают в режиме накопления заряда удельной обнаружительной способностью выше 10³ см x Гц^0,5 x Вт^-1.
DOI: 10.15372/AUT20160113

Новоселов А.Р. Способ уменьшения зазора между чипами в мозаичных фотоприёмных модулях

Аннотация:
Предложен способ формирования краёв чипов в целях уменьшения зазора между чипами в мозаичных фотоприёмных модулях, чувствительных в инфракрасном спектральном диапазоне: формирование несимметричных скрайбовых канавок лазерным излучением, откол края поверхности чипа, уходящей под него, и последующая корректировка вертикальности края лазерным излучением. Ширина зазора между чипами составляет 1-3 мкм.
DOI: 10.15372/AUT20160114

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аульченко В.М., Григорьев Д.Н., Жуланов В.В., Кутовенко В.Д., Талышев А.А., Титов В.М. Канал регистрации координатного рентгеновского детектора для исследования динамики плотности объектов при импульсной нагрузке

Аннотация:
Описаны структура, алгоритм функционирования и схемные решения канала регистрации многоканального координатного рентгеновского детектора с микросекундным временным разрешением для исследования динамики распределения плотности в объектах при импульсной нагрузке. Предложен способ быстрого автоматического регулирования чувствительности канала в реальном времени.
DOI: 10.15372/AUT20160115