Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2553
Автомодуляция ТМ-мод в оптических волноводах
Статья научная
Показана возможность нелинейной автомодуляции компонент поляризации и сдвигов фаз между ними для волн, распространяющихся в ТМ-модах оптического волновода. Глубины модуляции и фазовые сдвиги отдельных компонент различны. Эффект усиливается при приближении к критической частоте волновода.
Бесплатно
Статья научная
Показано, что нелинейное уравнение Шредингера с некерровской нелинейностью имеет решение в виде локализованного импульса, движущегося с постоянной скоростью без дисперсионного уширения. Данное решение найдено прямым методом, основанном на теории гамильтоновых систем, и содержит в себе, как частный случай, известное решение кубичного нелинейного уравнения Шредингера.
Бесплатно
Статья научная
Для решения нелинейного уравнения Шрёдингера с нелинейностью типа кубик-квинтик применён прямой метод и получен явный вид решения в элементарных функциях в виде локализованного импульса, движущегося с постоянной скоростью без дисперсионного уширения. Данное решение содержит, как частный случай, известное решение с кубической нелинейностью.
Бесплатно
Статья научная
Найдено в квадратурах решение обобщённого нелинейного уравнения Шрёдингера с произвольной нелинейностью, характеризующейся некоторой функцией нелинейного отклика среды на внешнее гармоническое возмущение, зависящей от интенсивности волнового поля.
Бесплатно
Адаптивная интерполяция многомерных сигналов при дифференциальной компрессии
Статья научная
Исследуются алгоритмы интерполяции многомерных сигналов при дифференциальной компрессии. Предлагается подход к построению адаптивных интерполяторов, основанный на автоматическом выборе интерполирующей функции в каждой точке сигнала на основе признаков, вычисляемых по локальной окрестности. В рамках этого подхода предлагается адаптивный многомерный интерполятор, автоматически выбирающий в каждой точке сигнала интерполирующую функцию, обеспечивающую повышенную точность интерполяции для контуров. Для реализации этого выбора предлагается решающее правило, основанное на локальном признаке, характеризующем выраженность и направленность контура в каждой точке сигнала. Предложенный интерполятор реализован для трёхмерного случая, в котором переключение производится между шестью интерполирующими функциями: усредняющей функцией и функциями, учитывающими контуры пяти направлений. Производится экспериментальное исследование предложенного алгоритма на трёхмерных гиперспектральных данных дистанционного зондирования Земли. Экспериментально подтверждается, что использование предложенного интерполятора позволяет существенно повысить эффективность дифференциальной компрессии.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается адаптивный интерполятор многомерного сигнала, выбирающий интерполирующую функцию в каждой точке сигнала посредством решающего правила, оптимизированного в многомерном признаковом пространстве с помощью дерева решений. Поиск разделяющей границы при разбиении вершин дерева решений осуществляется посредством рекуррентной схемы, позволяющей, кроме поиска границы, производить также выбор наилучшей пары интерполирующих функций из заранее заданного набора функций произвольного вида. Приводятся результаты вычислительных экспериментов на реальных многомерных сигналах, подтверждающие эффективность адаптивного интерполятора.
Бесплатно
Статья научная
Представлена комбинированная адаптивная оптическая система, предназначенная для коррекции волнового фронта светового излучения, искаженного воздействием сильной атмосферной турбулентности. Система состоит из стабилизатора положения пучка в пространстве и быстрой адаптивной оптической системы, работающей в режиме реального времени. Стабилизация положения пучка в пространстве осуществляется с помощью двух электронно управляемых по наклонам зеркал. Контур управления включает в себя два разнесенных в пространстве квадрантных датчика и программируемую логическую интегральную схему, которая осуществляет замыкание контура обратной связи. Адаптивное зеркало на основе биморфного пьезоэлемента, управляемое с помощью другой программируемой логической интегральной схемы, на основе информации, получаемой с датчика Шака–Гартмана, позволяет компенсировать аберрации волнового фронта вплоть до 23 полинома Цернике в реальном масштабе времени. Испытания системы проводились в условиях лабораторной турбулентности, созданной с помощью тепловентилятора. Ширина полосы возмущающего воздействия искусственной турбулентности в экспериментах не превышала 100 Гц, что соответствует среднестатистическому состоянию реальной атмосферы. Представлены результаты коррекции волнового фронта, искаженного воздействием искусственной турбулентности. Показано, что при использовании только биморфного корректора амплитуда наклонов волнового фронта возрастает. Это представляет определенную проблему, поскольку значительная часть энергии турбулентности приходится на наклоны волнового фронта. Для ее решения предлагается дополнительно использовать систему стабилизации положения светового пучка в пространстве.
Бесплатно
Адаптивное управление миллиметровым и субмиллиметровым излучением
Статья научная
Рассматриваются модуляторы, поляризаторы, линзы и дефлекторы, предназначенные для управления излучением миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Принцип действия этих устройств основан на управлении температурой, частотой столкновений и концентрацией свободных носителей полупроводниковой плазмы. Подробно рассматриваются оптические характеристики и температурные режимы устройств управления излучением.
Бесплатно
Адаптивные алгоритмы обнаружения аномалий на последовательности многомерных изображений
Статья
Бесплатно
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
В статье приводится описание особенностей цифровой обработки изображения в процессе адаптивного сжатия на основе дискретного вейвлет-преобразования, используемого в стандарте сжатия JPEG2000. В отличие от известного алгоритма сжатия в новом алгоритме используется уменьшение (масштабирование) размеров матриц коэффициентов дискретного вейвлет-преобразования сигналов Y, U и V на первой итерации дискретного вейвлет-преобразования, после которой для дальнейшей обработки использована уменьшенная копия изображения низкочастотного диапазона. Таким образом, на этом этапе объем видеоданных сокращается в 4 раза. Для получения исходного разрешения в отличие от известных методов интерполяции использовано обратное преобразование дискретного вейвлет-преобразования с добавленными нулевыми коэффициентами в высокочастотные субдиапазоны первой итерации. Предлагаемый алгоритм позволяет сжимать файлы изображений в среднем в 40…50 раз с удовлетворительным качеством. Для восстановления высокого качества изображений разработан оригинальный нейросетевой корректор четкости, основанный на сверточной модели с обучением выборочных блоков изображений по индексу яркости в пространстве Lab. На базе архитектуры ResNet разработана собственная модель глубокой нейронной сети, основанная на объединении нескольких методик, используемых для решения задач реконструкции изображений в других архитектурах. Выбран оптимальный вариант обучения нейронной сети, позволяющий использовать обученную модель для коррекции четкости декодированных изображений до высоких объективных показателей качества с субъективными оценками «хорошо» и «отлично».
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
