Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2553
Бесконтактный экспресс-контроль взаимного положения рельсов железнодорожной колеи
Статья научная
В работе рассмотрено устройство контроля линейного вертикального, линейного поперечного горизонтального и углового перемещений, а также ширины верха головки рельса. Предложены матричная компоновка и синфазное возбуждение вихретоковых преобразователей, позволяющие создать общее электромагнитное поле, обеспечивающее контроль в широком диапазоне изменения геометрических параметров. Методика распознавания электромагнитного образа рельса основана на селекции контролируемых факторов с помощью цифровой обработки измерительных сигналов.
Бесплатно
Библиотека подпрограмм для работы с системой КАМАК на персональных компьютерах
Статья научная
Описывается библиотека подпрограмм, предназначенная для обращения к модулям КАМАК из программ, написанных на языке UCSD Pascal в операционной системе Apple Pascal System, работающих на персональных компьютерах Apple Н/Правец-8. Библиотека является реализацией рекомендаций документа SR/01 комитета ESONE с обоснованными в работе изменениями и дополнениями. Приводится краткое описание библиотечных подпрограмм и используемых типов данных, а также описываются процедуры использования и настройки библиотеки.
Бесплатно
Библиотечный модуль WIN-DOWHANDLER
Статья научная
В докладе описывается библиотечный модуль WINDOWHANDLER, позволяющий на экране алфавитно-цифрового дисплея реализовать работу с окнами - произвольными областями прямоугольной формы и осуществлять в них операции ввода-вывода.
Бесплатно
Бинарная линза: исследование локальных фокусов
Статья научная
В рамках скалярной теории выполнен анализ осевого распределения, формируемого бинарной линзой (зонной пластинкой). Аналитически показано, что для линз с невысокой числовой апертурой, несколько локальных фокусов, следующих сразу за основным, имеют интенсивность, близкую к интенсивности основного фокуса за счет пропорционального уменьшения поперечных размеров локальных фокусов. В области же близкой к оптическому элементу, где перестает действовать параксиальное приближение, поперечный размер фокальных пятен перестает уменьшаться и, соответственно, интенсивность падает пропорционально квадрату номера фокуса. Численные и экспериментальные результаты показывают соответствие аналитическим выкладкам.
Бесплатно
Бинарные дифракционные решётки для управления поляризацией и фокусировкой лазерного света [обзор]
Статья научная
Рассмотрены компоненты тонкой микрооптики с наноструктурированной поверхностью для управления поляризацией и фазой лазерного излучения. Такие компоненты включают пропускающие или отражающие свет субволновые дифракционные решётки, локально меняющие свое направление и фактор заполнения, но примерно сохраняющие период и глубину рельефа, детали которого могут составлять десятки и сотни нанометров для видимого диапазона длин волн. Детально анализируются малосекторные дифракционные поляризаторы, преобразующие линейную поляризацию в радиальную или азимутальную, а также субволновые бинарные микролинзы для острой фокусировки лазерного света. Приводятся примеры конкретных микрополяризаторов и металинз, изготовленных в плёнках аморфного кремния.
Бесплатно
Бинарные элементы Бессель-оптики
Статья научная
Приводятся результаты экспериментов по осуществлению преобразований Бесселя высоких порядков для оптических полей с круговой симметрией. Оптические преобразования реализуются на основе бинарных фазовых голограмм.
Бесплатно
Статья научная
Представлен метод расчёта дифракционного делителя пучка с равномерным распределением порядков внутри заданной эллиптической области. Экспериментально показана работоспособность рассчитанного оптического элемента.
Бесплатно
Статья научная
Представлен обзор неинвазивных биометрических методов выявления и прогнозирования развития нейродегенеративных заболеваний. Дан анализ различных модальностей, используемых для диагностики и мониторинга. Рассмотрены такие модальности, как рукописные данные, электроэнцефалограмма, речь, походка, движение глаз, а также использование композиций данных модальностей. Проведен подробный анализ современных методов и систем принятия решений, основанных на машинном обучении. Представлены наборы данных, методы предобработки, модели машинного обучения, оценки точности при диагностике заболеваний. В заключении рассмотрены текущие открытые проблемы и будущие перспективы исследований в данном направлении.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются различные подходы к реализации блочной обработки изображений применительно к задаче построения сверхразрешения изображений при использовании процедуры калмановской фильтрации. Приводятся результаты применения различных вариантов построения алгоритмов сверхразрешения.
Бесплатно
Блочные алгоритмы решения сеточных уравнений Zheng/Chen/Zhang
Статья научная
Работа посвящена синтезу блочных алгоритмов FDTD-метода для расчетов по неявной разностной схеме Zheng/Chen/Zhang. Существенное внимание уделяется экспериментальному исследованию построенных алгоритмов, выявлению особенностей организации блочных вычислений по неявным сеточным уравнениям. Эффективность предложенных подходов подтверждена шестикратным ускорением вычислений.
Бесплатно
Блочные алгоритмы совместного разностного решения уравнений Даламбера и Максвелла
Статья научная
Работа посвящена синтезу блочных алгоритмов FDTD-метода, в частности совместного разностного решения уравнений Даламбера и Максвелла. Учёт иерархической структуры памяти ЭВМ позволил до 6 раз сократить длительность вычислений по методу в сравнении с его известными программными реализациями.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена решению задачи бортовой обработки гиперспектральных данных с целью последующей передачи по каналам связи в системах дистанционного зондирования Земли. В качестве базового алгоритма сжатия данных, необходимого для сокращения объема передаваемой информации, предлагается использование адаптированного для бортовой обработки метода компрессии на основе иерархической сеточной интерполяции. В работе рассмотрена специфика формирования гиперспектрального изображения, с учетом которой разработан алгоритм стабилизации скорости формирования сжатых данных. Проведенные исследования показали, что предложенные алгоритмы имеют эффективность, достаточную для использования при передаче гиперспектральных данных дистанционного зондирования Земли в условиях ограниченной емкости буферной памяти и пропускной способности канала связи.
Бесплатно
Брэгговские решётки с подавлением паразитного рассеяния для поверхностных плазмон-поляритонов
Статья научная
В работе на основе численного моделирования методом связанных волн исследованы рабочие характеристики (энергетическая эффективность и потери на рассеяние и поглощение) диэлектрических брэгговских решёток для поверхностных плазмонных поляритонов (ППП). Показано, что основной причиной снижения эффективности брэгговских отражателей является паразитное рассеяние поверхностных плазмон-поляритонов на ступеньках решётки. В качестве эффективных способов уменьшения рассеяния предложено увеличение периода решётки при постоянном аспектном отношении, а также использование двухслойной конфигурации ступенек решётки. Показано, что применение этих двух подходов позволяет увеличить эффективность брэгговской решётки на 15-35 %. Результаты работы могут найти применение при создании эффективных элементов плазмонной оптики.
Бесплатно
Брэгговский волновод прямоугольного сечения
Статья научная
Предложен способ расчёта параметров мод волновода прямоугольного сечения, использующий разделение переменных. Метод позволяет производить расчёт многослойного волновода с произвольным числом слоёв в оболочке как структуры, представляющей собой фотонный кристалл с дефектом (вакуумный слой). Приведён результат численного расчёта дисперсионной диаграммы структуры. Он хорошо соотносится с данными, приведёнными в литературе ранее.
Бесплатно
Быстрое восстановление смазанного изображения, полученного горизонтально вращающейся камерой
Статья научная
В предлагаемой статье решается задача восстановления смазанного изображения, полученного горизонтально вращающейся камерой. Математической моделью данной задачи является уравнение со сверткой на циклической группе. В прежних работах авторов рассмотрен случай невырожденного уравнения. В данной статье рассматривается общий случай, допускающий вырожденность уравнения свертки. Разработан алгоритм, на основе которого написана быстрая программа восстановления смазанных таким образом изображений. Сложность представленного в данной статье алгоритма для вырожденного уравнения свертки такая же, как для невырожденного случая. Приводится анализ погрешностей вычислений, влияющих на качество изображения. Влияние погрешностей начальных данных алгоритма для вырожденного уравнения не хуже, чем для невырожденного.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается задача быстрого безошибочного вычисления целочисленной свертки с помощью теоретико-числовых преобразований в комплексных полях Мерсенна. Снижение вычислительной сложности достигается за счет замены умножений сдвигами массива «цифр» при представлении элементов поля Мерсенна в (редуцированной) системе счисления «с комплексным основанием».
Бесплатно
Быстрое рекурсивное вычисление одномерных и двумерных конечных сверток
Статья научная
В работе рассматривается задача нахождения оптимального приближения конечной импульсной характеристики линейно-рекуррентным соотношением (ЛРС) заданного порядка. Приводятся оценки сложности вычисления свертки для различных классов ЛРС. Рассматривается алгоритм разложения произвольной двумерной импульсной характеристики в сумму разделимых импульсных характеристик, приводится обобщение метода аппроксимации на двумерный случай.
Бесплатно
Быстросканирующий Фурье-спектрорадиометр БФС-01
Статья научная
Описывается разработанный в ЦКБ УП АН СССР быстросканирующий Фурье-спектро-радиометр БФС-01. Спектральный диапазон его работы 2-100 см-1, спектральное разрешение 0,1 см-1. Прибор обладает также высоким временным разрешением (5 мс). Рассматривается оригинальная оптическая схема спектрорадиометра, обеспечившая указанные характеристики. Приводится функциональная схема прибора и описание его отдельных модулей. Работоспособность спектрорадиометра иллюстрируется записью спектра излучения лампы обратной волны с разрешением 0,1 см-1 и временным разрешением 5 мс.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается обобщение дискретных ортогональных преобразований (преобразования Фибоначчи), введенных С.С. Агаяном и Н.Н. Айзенбергом. Рассматриваемые преобразования ориентированы на представление данных в рекуррентных системах счисления с иррациональным основанием и не требуют для реализации умножений.
Бесплатно
Быстрые алгоритмы дискретных косинусных преобразований
Статья научная
Разработаны быстрые алгоритмы ДКП-II, III и IV нечетной длины. Приведены оценки вычислительной сложности алгоритмов при N=3exp(r). Показаны преимущества синтезированных алгоритмов перед традиционным ДКП-I четной длины.
Бесплатно