Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2609
Тезисы
Бесплатно
Статья научная
В работе представлено исследование различных подходов к классификации почвенных покровов на основе нейросетевых алгоритмов по данным гиперспектрального дистанционного и проксимального зондирования Земли. Спектральные распределения при этом регистрировались в лабораторных условиях с использованием изображающего сканирующего гиперспектрометра на основе схемы Оффнера. Экспериментально исследованы пространственно-спектральные признаки девяти проб почв с различных участков фермерского хозяйства на территории Самарской области. С помощью метода энергодисперсионного микроанализа установлено соответствие гиперспектральных данных и химического состава взятых проб. На основе полученных данных реализована нейросетевая классификация образцов почв в зависимости от содержания в них таких элементов, как углерод и кальций. В качестве классификатора использовалась нормализованная спектрально-пространственная сверточная нейронная сеть. Авторами предложен подход к классификации гиперспектральных изображений высокого разрешения, основанный на уточнении мультиклассовой сверточной нейронной сети с помощью ансамбля бинарных классификаторов. Показано, что классификация образцов почв по содержанию углерода и кальция осуществляется с точностью 0,96.
Бесплатно
Аподизация дифракционных оптических элементов
Статья научная
Описывается метод аподизации дифракционных оптических элементов, позволяющий значительно подавить вторичные максимумы импульсного отклика.
Бесплатно
Аппаратная реализация двумерного параллельно-рекурсивного КИХ-фильтра
Статья научная
Рассмотрены проблемы, связанные с аппаратной реализацией двумерного параллельно-рекурсивного фильтра с конечной импульсной характеристикой. Предложены структурные схемы устройств, фильтрации, получены оценки погрешностей, вызванных квантованием отсчетов обрабатываемых сигналов. Приведен пример оценки сложности фильтра, предназначенного для восстановления изображений.
Бесплатно
Статья научная
Современные архитектуры свёрточных нейронных сетей являются весьма ресурсозатратными, что ограничивает возможности их широкого практического применения. В статье предложена архитектура свёрточной нейронной сети, разделённой на аппаратную и программную части для увеличения производительности вычислений. Для реализации свёрточного слоя нейронной сети в аппаратной части использована модулярная арифметика с целью сокращения ресурсозатрат. Предложен численный метод квантования коэффициентов фильтров свёрточного слоя сети для минимизации влияния шума квантования на результат вычислений в системе остаточных классов и определения разрядности коэффициентов. Данный метод основан на масштабировании коэффициентов на фиксированное количество бит и округлении к большему и к меньшему. Используемые операции позволяют уменьшить ресурсы при аппаратной реализации за счёт простоты их выполнения. Все вычисления в свёрточном слое сети выполняются над числами в формате с фиксированной точкой...
Бесплатно
Статья научная
Обоснована целесообразность использования мобильных датчиков, работающих на разных физических явлениях, для расширения функциональных возможностей экспресс-диагностики состояния человека. Отмечены преимущества применения оптических датчиков для проведения измерений с использованием потоков крови и сложности при проведении с их использованием измерений и обработки оптических сигналов. Разработаны новые конструкции мобильных датчиков для регистрации пульсовой волны и отраженных оптических сигналов от тканей с микроциркуляцией крови, которые объединены в аппаратно-программный комплекс. Отношение сигнал/шум в регистрируемых сигналах улучшено в 3-4 раза для тканевого оксиметра и более чем на порядок для пульсоксиметра. Предложены новые методики обработки регистрируемых изображений излучения отраженных сигналов и поглощения на сосудах и тканях. Представлены новые результаты исследований, позволяющие установить ранее не регистрируемые отклонения в работе сердечно-сосудистой системы человека. Предложен новый более доступный метод определения значения максимального потребления кислорода организмом человека с использованием разработанного аппаратно-программного комплекса в реальном времени с погрешностью менее 7 % без использования эргоспирометра. Сравнение полученных данных с результатами измерений на сертифицированном медицинском оборудовании подтвердило их достоверность. Данный метод позволяет расширить возможности примененияаппаратно-программного комплекса в диагностике спортсменов и людей, активно занимающихся спортом, а также сотрудников специальных подразделений, так как комплекс отличается по весу от эргоспирометра более чем на порядок и не требуется надевать на лицо маску, которая создает дополнительные проблемы при дыхании и движении.
Бесплатно
Аппаратно-эффективный алгоритм формирования маркера начала сообщения
Статья научная
Предложен аппаратно, но не программно эффективный криптографический алгоритм для формирования маркера начала передачи информации. Предложена модификация алго-ритма, позволяющая передавать информацию в виде специально встроенных ошибок в маркер. Показано, что задача, на которой основана криптографическая стойкость алгоритма, не принадлежит классу NP. В наилучшем для атакующего случае дана оценка числа операций, необходимых для нахождения ключа.
Бесплатно
Аппроксимационные методы оценивания геометрических характеристик протяженных объектов
Статья научная
В статье рассматривается возможность применения прямого и спектрального аппроксимационных методов для определения толщины древовидных объектов. Проводится исследование нескольких математических моделей профиля протяженных объектов. Также производится исследование точности оценивания параметров толщины синтезированных и реальных объектов.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод аппроксимации потока излучения в конусе с заданным углом раствора в зоне Фраунгофера путём замены производной от автокорреляционной функции на модельную функцию. Выбор свободных параметров модели обеспечивает правильное разложение функции потока в начале координат и на бесконечности (по углу) и хорошую аппроксимацию её в промежуточной области.
Бесплатно
