Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2382
Синтезированные фазовые элементы для интегральных преобразований когерентных оптических полей
Статья научная
Приведен обзор опубликованных работ авторов по синтезу с помощью компьютеров фазовых оптических элементов для различных интегральных преобразований когерентных оптических полей, включая преобразования Бесселя высших порядков, фазовые дифракционные решетки со сложным спектром и криволинейные преобразования координат.
Бесплатно
Синусоидальный гауссов оптический вихрь как суперпозиция двух гипергеометрических пучков
Статья научная
Рассмотрены гипергеометрические пучки с параболическим волновым фронтом в начальной плоскости, распространяющиеся в однородной среде. Хотя гипергеометрические пучки имеют особенность в центре начальной плоскости и бесконечную энергию, суперпозиция двух таких пучков уже не имеет особенности и имеет конечную энергию. Детально рассмотрен частный случай такой суперпозиции - синусоидальный Гауссов пучок с единичным топологическим зарядом. Этот пучок относится к типу элегантных лазерных пучков, так как и в начальной плоскости, и в зоне дифракции Френеля описывается одной и той же функцией с комплексным аргументом. Диаметр первого светового кольца у синусоидального Гауссова пучка почти не зависит от радиуса перетяжки Гауссова пучка.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается система динамической автофокусировки, в которой сканирование сфокусированного пятна осуществляется в результате высокочастотной модуляции длины волны излучения полупроводникового лазера. Показывается, что использование диспергирующих свойств дифракционного элемента, фокусирующего излучения лазера на информационную поверхность оптического диска, позволяет получить требуемую амплитуду сканирования пятна при девиации длины волны излучения порядка 0,1 нм.
Бесплатно
Система аналитических вычислений reduce-2 для ЭВМ серии см и "Электроника"
Статья научная
Приводятся характеристики реализации системы аналитических вычислений (CAB) REDUCE-2 для ЭВМ серии СМ и "Электроника", которая основывается на разработанной автором системе программирования ЛИСП для ЭВМ указанных типом и позволяет использовать большинство средств, предоставляемых системой REDUCE-2 на больших ЭВМ. Хотя ресурсы, доступные на мини-ЭВМ указанных типов, не дают возможности решения крупных задач, связанных с формульными преобразованиями, система может успешно применяться либо в режиме "формульного калькулятора", либо для обучения или отладки небольших задач.
Бесплатно
Система встраивания цифровых водяных знаков на триангуляционной сетке опорных точек изображения
Статья научная
Представлена схема встраивания цифровых водяных знаков (ЦВЗ) в изображения, использующая триангуляционную сетку опорных точек для обеспечения стойкости ЦВЗ к геометрическим искажениям. Рассмотрены способы построения множества опорных точек, выбран наиболее подходящий вариант. Описаны алгоритмы встраивания и извлечения информации. Особое внимание уделено методам модуляции встраиваемого ЦВЗ, основанным на особенностях визуального восприятия человека. Проведены экспериментальные исследования стойкости встраиваемого ЦВЗ к геометрическим искажениям.
Бесплатно
Система компьютерного зрения движущегося воздушного объекта
Статья научная
Рассматривается проблема создания автоматизированной системы для выделения и идентификации движущегося воздушного объекта. Исследуется вопрос классификации воздушного объекта, который чётко отделён от фона, не соприкасается с другими объектами, не перекрывается и представлен контуром. Результатом является набор характеристик, необходимых для реализации отображения: объект - номер класса.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложена система нейросетевой классификации пигментных новообразований кожи с этапом предварительной обработки для удаления волосяных структур с изображений. Основным отличием предложенной системы является применение этапа предварительной обработки изображений для идентификации местоположения волос и их дальнейшего удаления. Данный этап позволяет подготовить дерматоскопические изображения для дальнейшего анализа с целью проведения автоматизированной классификации и диагностики пигментных кожных новообразований. Моделирование проводилось с использованием пакета прикладных программ MatLAB R2020b на клинических дерматоскопических изображениях из международного открытого архива ISIC Melanoma Project. Предложенная система позволила повысить точность распознавания изображений пигментных поражений кожи по 10 диагностически важным категориям до 80,81%. Использование предложенной системы распознавания и классификации дерматоскопических изображений пигментных поражений специалистами даст возможность увеличить эффективность диагностики по сравнению с методами визуальной постановки диагноза, а также позволит начать лечение на более ранней стадии заболевания, что напрямую влияет на процентную выживаемость и выздоровление пациентов.
Бесплатно
Система признаков для расширенного суперпиксельного представления изображений
Статья научная
Как правило, при решении прикладных задач анализа и обработки изображений на основе суперпиксельного представления используется малый набор признаков суперпикселей. Расширение описания суперпикселей может повысить качество обрабатывающих алгоритмов. В статье предлагается набор из 25 базовых признаков суперпикселей, характеризующих их форму, яркость, геометрические параметры и положение на плоскости. Предлагаемые признаки отвечают требованиям низкой сложности вычисления в процессе сегментации изображения и достаточности для решения широкого класса прикладных задач. На их основе представлена модификация известного подхода к формированию суперпикселей, которая заключается в быстрой первичной суперпиксельной сегментации изображения со строгим предикатом однородности, обеспечивающим получение суперпикселей, с высокой точностью сохраняющих информацию исходного растрового изображения, и последующем укрупнении суперпикселей при более мягких предикатах однородности. Экспериментально показано, что такой подход позволяет существенно сократить число элементов изображения, что способствует снижению сложности обрабатывающих алгоритмов, а расширенные суперпиксели более точно соответствуют содержательным областям изображения.
Бесплатно
Система распознавания объектов на фотограмметрических изображениях
Статья научная
В статье представлена автоматизированная система обработки цифровых растровых изображений снимков фотограмметрической съемки, вводимых в компьютер путем сканирования. Система предназначена для цифровой компьютерной обработки фотограмметрической информации в научных и технических экспериментах по изучению поведения локальных объектов в двухмерной среде. В статье описаны методы определения геометрических параметров и анализа пространственного положения объектов и алгоритмы получения прецизионных фотограмметрических данных, соответствующих реальным измерительным свойствам обрабатываемых снимков.
Бесплатно
Система технического зрения для контроля состояния железнодорожного пути
Статья научная
В статье приведено описание системы технического зрения, предназначенной для мониторинга железнодорожного пути. Описаны основные элементы алгоритма обнаружения маячных меток, которые используются для контроля механических напряжений по длине рельсовой плети. В заключительном разделе статьи описаны особенности, которые встречаются в реальных условиях эксплуатации: влияние неоднородностей поверхности катания рельса на работу алгоритма и ложное обнаружение элементов инфраструктуры железнодорожного пути, похожих на маячные метки.
Бесплатно
Система технического зрения для определения количества гель-частиц в растворе полимера
Статья научная
Рассматривается система технического зрения (СТЗ) для определения количества гель-частиц в растворе полимера при проведении лабораторного анализа. Предложен состав и определены технические характеристики системы, решающей поставленную задачу. В ходе создания СТЗ разработаны новые методы пороговой обработки и анализа получаемых при этом бинарных изображений, работающие в условиях слабой контрастности изображений и при наличии значительного уровня помех. Разработано программное обеспечение, реализующее указанные методы, автоматизирующие процесс проведения лабораторных анализов по определению количества гель-частиц в растворе полимера и их последующую обработку. Использование СТЗ вместо наблюдателя при проведении данного анализа позволяет существенно снизить психовизуальную нагрузку на лабораторный персонал, повысить точность и достоверность определения количества гель-частиц в растворе полимера, обеспечить документируемость проводимых лабораторных анализов.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Системы счисления в модулярных кольцах и их приложения к "безошибочным" вычислениям
Статья научная
В статье вводятся и исследуются новые системы параллельной машинной арифметики, связанной с представлением данных в избыточной системе счисления с базисом, формируемым последовательностями степеней корней характеристического полинома рекуррентности второго порядка. Такие системы счисления являются модулярными редукциями обобщений системы счисления Дж. Бергмана с основанием, равным «золотому сечению». Описывается ассоциированная система остаточных классов. В качестве приложения к задачам цифровой обработки сигналов в работе предлагается, в частности, новый «безошибочный» алгоритм вычисления дискретной циклической свёртки. Алгоритм основан на применении нового класса дискретных ортогональных преобразований, для которых существуют эффективные реализации, не использующие умножений.
Бесплатно
Статья научная
На примере рассмотрения дифракции скалярных волн на амплитудном бинарном дифракционном «линзаконе» показана возможность сканирования в пространстве дифракционноограниченным волновым пучком при смещении точечного источника излучения и изменении длины волны излучения от расчетной в террагерцовом диапазоне длин волн.
Бесплатно
Статья научная
На основе нелинейно-оптических сегнетоэлектрических монокристаллов создан и исследован дифракционный оптический элемент, предназначенный для скоростной модуляции поперечно-модового состава пучка, формируемого из освещающего Гауссова пучка лазера.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлен способ автоматической компенсации радиальной дисторсии - искажения, характерного для широкоугольных объективов. Предложенный алгоритм оценивает параметры искажения, используя только единичное изображение, полученное из неизвестного источника. При этом не используются какие-либо калибровочные объекты, но предполагается, что исходная сцена содержит прямые линии. Суть метода заключается в поиске радиальной дисторсии с таким набором параметров, что ее исправление даст изображение, на котором «в целом» линии выглядят более прямыми. Для оценки общей искривленности линий в данной работе предлагается использовать быстрое преобразование Хафа, при этом собственно линии на изображении не выделяются. Предложенный алгоритм был проверен на реальных данных, полученных камерами с откалиброванными объективами, имеющими различную степень радиальной дисторсии. Для формальной оценки работы алгоритма был предложен функционал качества компенсации геометрического искажения, нечувствительный к возможной плохой обусловленности задачи определения коэффициентов модели дисторсии.
Бесплатно
Слепое восстановление изображений радиолокационных станций с синтезированной апертурой
Статья научная
В статье рассматривается проблема компенсации эффектов деградации пространственной разрешающей способности РЛС с синтезированной апертурой (РСА), возникающих вследствие эффектов распространения радиоволн в атмосфере Земли и погрешностей знания геометрии относительного движения РСА и отражающей поверхности. Предлагаются алгоритмы слепого восстановления изображений РСА, в том числе, основанные на методе минимальной энтропии, для случаев как параметрической (автофокусировка), так и непараметрической неопределенности. Приводятся результаты экспериментальной проверки предложенных алгоритмов при восстановлении авиационной РСА L-диапазона.
Бесплатно
Сложные вихревые пучки для вращения микромеханических элементов
Статья научная
Рассматриваются дифракционные оптические элементы, формирующие сложные вихревые пучки для вращения микромеханических элементов. Представлен эксперимент по формированию таких пучков и эксперимент по вращению агломераций полистироловых микрочастиц в сложных вихревых пучках.
Бесплатно
