Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2382
Адаптивные оптические системы для обработки изображений
Статья научная
Рассмотрены новые оптические методы и адаптивные системы для обработки двумерных изображений. Дан синтез оптимальных оптических схем и показана эффективность действия адаптивного фильтрующего блока. Разработан модульный метод синтеза объективов и оптических систем и созданы новые автоколлимационные схемы и зеркальные устройства из параболических оптических модулей. Представлены результаты формирования адаптивных Фильтров и обработанных с их помощью изображений в зеркальной оптической системе.
Бесплатно
Адаптивные системы в коротковолновом диапазоне
Статья научная
Теоретически исследованы возможности амплитудно-фазовой модуляции высокочастотных радиоволн, возникшей при отражении таких волн от поверхности полупроводника n-типа с периодически меняющейся температурой электронов. Отмечена возможность теплового управления углом полной поляризации отраженных волн. Показаны возможности быстрой температурной перестройки амплитуды, фазы и поляризации отраженных сигналов и контролируемого развития этих процессов в устройствах адаптивной оптики высокочастотного радиодиапазона.
Бесплатно
Адаптивный алгоритм интерполяции для иерархической компрессии изображений
Статья научная
В работе предлагается новый адаптивный алгоритм интерполяции для иерархической компрессии изображений. Алгоритм основан на использовании параметризованного решающего правила, которое настраивается на каждое конкретное изображение в процессе его обработки. Производится сравнение разработанного алгоритма интерполяции с известными.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается адаптивный алгоритм стеганографического скрытия информации, основанный на итеративном внесении малозначительных искажений в блоки полноцветных изображений-контейнеров и использующий быстродействующие некриптографические хеш-функции для последующего извлечения скрытых данных. Особенностью алгоритма является модификация минимального числа элементов контейнера по сравнению с длиной скрываемых в него фрагментов сообщений, что позволяет увеличить показатели скрытой пропускной способности и снизить визуальную и статистическую заметность скрытых данных. Проводится сравнение алгоритма с современными алгоритмами адаптивного пространственного стегоскрытия в части оценки уровня искажающих изменений контейнеров. Рассматривается вариант повышения пропускной способности алгоритма за счёт мультиплексирования скрытых каналов, использующих общее подмножество элементов контейнера при встраивании в них различных сообщений.
Бесплатно
Адаптивный итеративный алгоритм для выделения различных типов волн в данных акустического каротажа
Статья научная
Предложен новый итеративный алгоритм, позволяющий выделить различные типы акустических волн в случае их взаимного наложения и являющийся развитием известных итеративных методов компьютерной оптики. На примере трубной волны продемонстрировано, что алгоритм позволяет повысить на 15-20% точность оценки величины затухания акустической волны, измеренной малым количеством приемников, по сравнению с гомоморфным алгоритмом. Особенностями алгоритма является то, что оптимизация оцениваемых параметров производится и во временной, и в частотной плоскостях, а также то, что предусмотрена процедура адаптации алгоритма при выполнении итеративного процесса. Это, с одной стороны, обеспечивает высокую устойчивость алгоритма к искажениям в исходных данных, вызванных наложениями различных типов волн или погрешностям при регистрации, а, с другой стороны, позволяет выполнять дисперсионный анализ волновых мод.
Бесплатно
Адаптивный итеративный алгоритм для синтеза фокусаторов
Статья научная
Предложен новый адаптивный вариант итеративного алгоритма Герчберга-Секстона применительно к задаче синтеза фокусаторов. Показано, что применение некоторой подстраивающей процедуры на каждом шаге итераций позволяет существенно уменьшить отклонение получающегося распределения интенсивности света в области фокусировки от заданного распределения, без существенного уменьшения энергетической эффективности.
Бесплатно
Адаптивный нейросетевой метод построения интерполяционной формулы для удвоения размера изображения
Статья научная
Предложена архитектура искусственной нейронной сети, решающей задачу построения интерполяционных формул для удвоения размера изображений. Обученная модель получает в качестве аргумента матрицу размера 4×4, а результатом работы является интерполяционная формула, представленная в виде весового вектора для 4 точек. Произведено сравнение основных оценок качества предложенного метода с некоторыми известными адаптивными подходами. Сравнительный анализ показал, что предложенный подход имеет лучшее качество интерполяции по сравнению с методами New Edge-Directed Interpolation и Directional Cubic Convolution Interpolation.
Бесплатно
Адаптивный петлевой резонатор на основе вырожденного по частоте четырехволнового смешения
Статья
Бесплатно
Адресные волоконные брэгговские структуры в квазираспределённых радиофотонных сенсорных системах
Статья научная
В статье предложена теория и техника адресных волоконных брэгговских структур и нового класса радиофотонных сенсорных систем на их основе, отличающаяся от существующих тем, что в волоконной брэгговской структуре формируется две сверхузкополосные частотные составляющие, разнесённые на уникальную разностную адресную частоту. Определение смещения центральных частот брэгговских структур осуществляется по результатам обработки сигнала биений адресных частот на фотоприёмнике, по параметрам которого судят о приложенных физических полях. Поставлена и решена задача однозначного определения сдвига центральных (брэгговских) частот адресных волоконных брэгговских структур с уникальными адресными частотами и одинаковой брэгговской частотой, объединённых в единую многосенсорную систему с приёмом мультиплексированного отклика на одном фотодетекторе.
Бесплатно
Активная атермализация двухдиапазонных ИК-вариообъективов
Статья научная
Для простых по конструкции средне- и длинноволновых двухдиапазонных инфракрасных рефракционных и рефракционно-дифракционных тепловизионных вариообъективов показана возможность сохранения во всем интервале изменения фокусного расстояния высоких и практически неизменных оптических характеристик при перепаде температур от - 40 до +40°C. Атермализация для любого фокусного расстояния достигается перемещением вдоль оптической оси объектива одного двухлинзового компонента или одиночной линзы, не задействованных в процессе зуммирования, что позволило, в частности, компенсацию терморасфокусировки и фокусировку объектива на дистанцию до объекта съемки осуществлять с использованием одного и того же фокусировочного механизма и при этом сохранять габарит и герметичность оптической системы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена задача получения объемных изображений объектов в произвольных узких спектральных интервалах видимого диапазона. Для ее решения предложена схема двухканального акустооптического спектрометра, позволяющего регистрировать стереоскопические изображения, сформированные ортогонально поляризованными излучениями. Изготовлен макет спектрометра. Приведены примеры полученных стереоскопических изображений реального объекта и восстановленная по ним его объемная структура.
Бесплатно
Статья научная
Разрабатываются новые модели многоканальных (мульти- и гиперспектральных) изображений с использованием коммутативных гиперкомплексных алгебр (триплетных - для цветных и мультиплетных - для многоканальных). Гиперкомплексные алгебры обобщают алгебру комплексных чисел. Они содержат гиперкомплексные числа, представляющие собой линейную комбинацию нескольких мнимых единиц. Главная цель работы - показать, что коммутативные гиперкомплексные числа могут быть использованы при обработке многоканальных изображений в естественной и эффективной манере. В этой части работы мы предполагаем, что мозг животных оперирует гиперкомплексными числами, когда обрабатывает многоканальные изображения, которые возникают на ретине. В нашем подходе каждый многоканальный пиксел рассматривается не как K-мерный (K-Dimension) вектор, а как K -D гиперкомплексное число, где K есть число различных оптических каналов. Это создает эффективную математическую основу для различных функционально-числовых преобразований многоканальных изображений.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен алгоритм автоматического построения (конструирования) вычислительной процедуры локальной обработки цифровых сигналов/изображений. Вычислительная процедура основана на локальном дискретном вейвлет-преобразовании изображения, используемом для предварительного анализа изображения, и иерархической регрессии, используемой для получения результата преобразования. Построение процедуры производится на основе анализа прецедентов обработки (пар изображений «вход»-«выход»), учитывает ограничение по сложности конструируемого преобразования и максимизирует качество обработки и обобщающую способность.
Бесплатно
Алгоритм безошибочного вычисления свертки в расширениях конечных полей
Статья научная
В работе рассматривается алгоритм безошибочного вычисления дискретной круговой свертки с помощью теоретико-числовых преобразований в системе остаточных классов при альтернативной факторизации составного модуля в расширении кольца классов вычетов. Дополнительный вычислительный выигрыш обеспечивается за счет представления входных данных и параметров преобразования в канонических системах счисления
Бесплатно
Статья научная
В данной работе рассмотрена задача восстановления комплексных коэффициентов суперпозиции мод Лагерра-Гаусса по интенсивности поля в некоторой плоскости, перпендикулярной оси распространения на заданном расстоянии с использованием алгоритма Левенберга-Марквардта и Брента. Показана эффективность применения поэтапной оптимизации для восстановления комплексных коэффициентов суперпозиции не только на модельных, но и на экспериментальных распределениях интенсивности. Алгоритм можно использовать при оптической передаче информации через турбулентную атмосферу для обработки принимаемых распределений интенсивности оптического сигнала.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа является развитием предыдущих публикаций авторов, в которых рассматривалась задача восстановления изображений, получаемых при горизонтальном смазе. В данной работе построена математическая модель удаления смаза на изображениях, получаемых при вращении вокруг вертикальной оси камеры, оптическая ось которой направлена под углом к горизонту. В этом случае смаз на матрице камеры происходит не по горизонтальным прямым, а по некоторым дугам. Приводятся результаты численных экспериментов, подтверждающие хорошее качество восстановления изображений и высокую производительность алгоритма.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе рассматривается одно из направлений цифровой стеганографии - встраивание информации в сжатые JPEG-изображения. Введена схема встраивания информации на основе операции замены ДКП-коэффициентов. Предложены и исследованы варианты алгоритмической реализации данной схемы. Для повышения качества встраивания, характеризуемого значением PSNR, использован генетический алгоритм. Основным результатом исследования является стеганографический алгоритм встраивания информации в сжатые JPEG-изображения, отличающийся возможностью неравномерного распределения битов сообщения по блокам ДКП-коэффициентов. Выбор оптимальной области встраивания осуществляется с помощью генетического алгоритма.
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый алгоритм встраивания полухрупких (устойчивых к ограниченному набору искажений изображения-контейнера) цифровых водяных знаков, позволяющий одновременно решать задачи аутентификации изображения-контейнера и скрытой передачи информации. Предложенный алгоритм обладает рядом важных на практике преимуществ по сравнению с существующими алгоритмами данного класса.
Бесплатно
