Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2629
Статья научная
Проведенные в работе исследования показывают, что применение технологии дескрипторов особых точек в чистом виде к задаче сравнения и поиска чертежей является неэффективным. Выявлено, что основной причиной этому служит наличие в чертежах большого количества идентичных элементов (рамки, основная надпись, выносные линии, элементы шрифтов и др.). Для решения данной проблемы предложено использование метода tf-idf (term frequency-inverse document frequency), широко известного в технологии обработки естественного языка. В исследовании вместо векторов слов, применяемых в оригинальной методике tf-idf, использовались дескрипторы особых точек изображений, вычисленных по алгоритмам ORB и BRISK. В результате исследования получены следующие выводы: 1) показана высокая эффективность предлагаемого подхода для поиска копии изображения-запроса в базе данных. Так, для всех изображений, предложенных для поиска и имеющих свои полные аналоги в базе данных, было выявлено наличие копий. 2) Количество выявленных изображений, являющихся модификациями изображения-запроса, разнится и зависит от алгоритма нахождения особых точек и дескрипторов. Так, при использовании ORB максимальное количество выявленных модифицированных аналогов составило 60 %, при использовании BRISK - 80 % от всех аналогов изображения, находящихся в базе данных. 3) Предлагаемый подход показывает ограниченную эффективность для нахождения изображений, которые можно отнести к тому же классу, что и изображение-запрос (например, чертеж экскаватора, бульдозера, автомобильного крана). Здесь максимальное количество ложных определений достигло 60 %.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведено исследование применимости сверточной нейронной сети U-Net к задаче сегментации изображений авиационной техники. Метод нейросетевой сегментации изображений основан на реализации Сarvana c архитектурой типа U-Net, для распознавания ориентации использована нейросеть, построенная в открытой нейросетевой библиотеке Keras на основе предобученной нейронной сети VGG16. Рассмотренный подход позволяет осуществлять сегментацию изображений. Результаты проведенных экспериментов показали возможность достаточно точного (0,94 - 0,96) выделения объекта интереса. Полученные бинарные маски позволяют визуально судить о классе самолета, имеющегося на изображении.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Исследование процесса растекания капли жидкости, наносимой на поверхность подложки
Статья научная
В данной работе предлагается модель процесса растекания капли жидкости по поверхности подложки, основанная на балансе потенциальной энергии падающей капли, энергии поверхностного натяжения и энергии связи молекул жидкости и твердого тела. Полученные экспериментальным путем зависимости радиуса основания капли и длительности процесса растекания от степени чистоты и шероховатости поверхности подложки, очищенной методом плазмохимического травления, удовлетворительно совпадают с расчетными зависимостями.
Бесплатно
Исследование процессов взаимодиффузии в тонких прозрачных средах методами лазерной интерферометрии
Статья научная
Рассматриваются методы лазерной интерферометрии и оптические интерферометры с цифровой системой регистрации изображений для изучения процессов взаимодиффузии в системах полимер-растворитель и низкомолекулярная жидкость I - низкомолекулярная жидкость II. Представлено описание оборудования и методики проведения экспериментов с использованием интерферометров Маха-Цендера, Майкельсона и многолучевого микроинтерферометра, определена кинетика пространственного распределения показателя преломления среды в процессе массопереноса, определены коэффициенты диффузии.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
В данной работе исследуется интеграл, который описывает распространение света в среде с параболическим профилем показателя преломления в параксиальном приближении в рамках скалярной теории. Этот интегральный оператор аналогичен преобразованию Френеля, описывающему в том же приближении распространение света в свободном пространстве.
Бесплатно
Исследование режимов плазменного травления синтезированных полимеризующихся композиций
Статья научная
Для эффективной работы дифракционных оптических элементов необходимо получение микрорельефа с непрерывным профилем. Для его получения можно использовать фоточувствительные полимеры, такие как жидкие фотополимеризующиеся композиции (ЖФПК), фоторезист. Для практического использования полученных с помощью фоточувствительных полимеров дифракционных элементов возникает необходимость переноса рельефа из полимера в твердый субстрат /1/. Например, в стекло, если необходим фазовый элемент, работающий на высокой плотности излучения, или в кремний, если необходим элемент, работающий на отражение, или его матрица для массового копирования любых элементов с помощью фотопластмасс. В последнем случае в твердом субстрате формируется обратный необходимому рельеф. В отличие от бинарных ди-фракционных элементов элементы с непрерывным профилем получить путем жидкостного травления твердого субстрата (стекла, кремния) через полимерную маску невозможно, так как стойкость к разрушению полимерной маски в жидком травителе много больше, чем у субстрата. И другой технологический аспект: если полимер все же разрушается в жидком травителе, то этот процесс не поддается технологическому контролю и в большинстве случаев происходит катастрофически. К тому же жидкостное травление изотропно, что является дополнительной причиной, исключающей точный перенос рельефа в субстрат. При "сухом" травлении скорость разрушения полимера контролируема и может быть сравнима со скоростью травления твердого субстрата. Это дает возможность получить перенос микро-рельефа в твердую матрицу в твердую матрицу с управляемым коэффициентом переноса. Исследованию технологической возможности реализации такого процесса и посвящена данная работа.
Бесплатно
Исследование рельефа плёночных дифракционных оптических элементов
Статья научная
Методом сканирующей зондовой микроскопии исследованы параметры рельефа плёночных отражающих дифракционных оптических элементов, изготовленных по разным технологиям: традиционной лазерной записи радужных голограмм и технологиям «Dot matrix», «Kinemax» и электронно-лучевой литографии. Проведена оценка влияния технологии на параметры рельефа ДОЭ. Измерения показали, что в большинстве технологий высота рельефа может отличаться от оптимальной более чем на 100 %, и удовлетворительный визуальный эффект достигается только благодаря тому, что присутствуют решетки с разными высотой и профилем и результат усредняется. Прямые измерения рельефа выявляют причину низкой дифракционной эффективности и тем самым показывают путь к ее увеличению.
Бесплатно
Статья научная
Объектом исследования является набор рентгеновских изображений глаза с инородным телом, а также зависимости характеристик обрабатываемого рентгенографического изображения от параметров съёмки. В статье исследуется метод определения свойств внутриглазных инородных тел (ВИТ) на основе анализа данных в формате DICOM, полученных значений функции яркости ВИТ и построения оценки зависимостей функции яркости областей изображения от напряжения и силы тока на установке.
Бесплатно
Исследование свойств ограниченных гипергеометрических лазерных пучков
Статья научная
Проведено компьютерное моделирование распространения ограниченных обобщенных гипергеометрических пучков. Исследованы возможности формирования гипергеометрических пучков методами дифракционной оптики. Выполнено сравнение с ограниченными гипергеометрическими модами.
Бесплатно
Статья научная
В работе предлагается и исследуется метод компьютерной диагностики остеопоротических заболеваний опорно-двигательной системы с помощью текстурного анализа рентгеновских снимков шейки бедра. Решается задача отбора текстурных признаков, обеспечивающих приемлемое качество распознавания. Работа метода исследуется на наборе реальных рентгеновских изображений с известными диагнозами. Приводятся результаты исследований, показывающие возможность использования предложенного метода в клинической практике. Разработана программа, предназначенная как для исследования предложенного метода, так и для клинической диагностики.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Исследование травления диоксида кремния во внеэлектродной плазме с использованием хромовой маски
Статья научная
Представлены результаты травления структуры Cr-SiO2 в потоке внеэлектродной плазмы высоковольтного газового разряда в среде CF4 + O2 в соотношении 50:1 при токе разряда - I = 80 мА, ускоряющем напряжении - U = 1,2 кВ и длительности обработки в плазме - t = 5 мин. Показано, что изменения интенсивности полос рамановских спектров в процессе травления соответствуют наноструктурным изменениям тонких пленок Cr-SiO2 и хромовой маски. Особенность травления заключена в удалении окисла Cr2O3 при увеличении молекул азота в структуре пленки Cr. Обнаружено, что продукты распыления, осажденные внутри окон маски хрома при U = 1,2 кВ и I = 80 мА, согласно полученным рамановским спектрам, представляют соединение Cr2N.
Бесплатно
Статья научная
Гибридный алгоритм ввода-вывода - численный метод восстановления фазы, позволяющий решать задачи когерентной рентгеновской дифракционной микроскопии для получения изображения микро- и нанообъектов в реальном пространстве из картины дифракции рентгеновских лучей без использования фокусирующей оптики. В данной работе исследована применимость данного алгоритма для случая отсутствующей информации в центре дифракционной картины, что является частой проблемой в задачах малоуглового рассеяния. Мы рассмотрели частный случай рассеяния от упорядоченной структуры и провели качественное и количественное описание восстановления изображения при расширении области затенения детектора. Было показано, что с увеличением числа затенённых пикселей разрешение восстановленной картины уменьшается, точные позиции дефектов в упорядоченной структуре и форма частиц могут быть искажены или утеряны.
Бесплатно
Статья научная
В статье исследован "регулярный" метод псевдоголографического кодирования цифровых изображений относительно его устойчивости к корреляционному анализу. Рассмотрен способ восстановления закодированного изображения в случае отсутствия информации о правиле нумерации. Приведена оценка эффективности применения корреляционного анализа для задачи несанкционированного доступа и восстановления исходного изображения. Определены границы применимости "регулярного" метода псевдоголографического кодирования при решении прикладных задач.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено сравнительное численное исследование сохранения свойств отдельных пучков Лагерра-Гаусса и их суперпозиций в случайной среде. Моделирование основано на расширенном принципе Гюйгенса-Френеля. Исследования показали, что увеличение числа колец мод Лагерра-Гаусса при сохранении порядка оптического вихря позволяет увеличить отношение энергии минимального информативного коэффициента к энергии максимального паразитного коэффициента, что важно при детектировании закодированной в коэффициентах информации. Кроме того, увеличение числа колец несколько нивелирует более сильное воздействие случайных флуктуаций на пучки с высокими топологическими зарядами. Этот эффект можно объяснить структурной избыточностью многокольцевых распределений (в каждом кольце вихревая фазовая структура пучка повторяется). Аналогичный результат был получен для пучков, соответствующих двухмодовой суперпозиции. Лучший результат по сохранению информации получен для суперпозиции с дублированием информации в комплексно-сопряжённых коэффициентах, а лучшее отношение информативной энергии к паразитной было получено для пучков с наибольшей площадью поперечного распределения.
Бесплатно
Исследование фокусаторов в прямоугольник методом вычислительного эксперимента
Статья научная
Предлагаются новые решения задачи фокусировки пучка круглого сечения в прямоугольник с постоянной интенсивностью и проводится их анализ в рамках вычислительного эксперимента. В вычислительном эксперименте установлено, что теоретическая энергетическая эффективность рассмотренных фокусаторов при фокусировке в прямоугольник с размерами сторон в 10-100 раз превышающими размер дифракционного пятна составляет не менее 82%.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено сравнительное численное исследование формирования в фокальной плоскости близкорасположенных световых пятен с помощью дифракционной решётки и бинарных оптических элементов, согласованных с модами Эрмита-Гаусса. Показано, что при низких индексах мод обеспечивается хорошее качество формирования световых пятен и относительная устойчивость к хроматической дисперсии. Эксперименты с импульсным и перестраиваемым лазерами показали перспективность использования фазовых оптических элементов, согласованных с модами ТЕМ(1,0) и ТЕМ(1,1), для фокусировки в набор близкорасположенных световых пятен.
Бесплатно
Исследование фокусировки поляризационно-неоднородных лазерных пучков высокого порядка
Статья научная
Рассмотрено исследование фокусировки пучков с радиальной и азимутальной поляриза-циями, сформированных разработанной ранее оптической системой, основанной на сумми-ровании двух пучков с круговой поляризацией. Исследование проводилось методом конфокальной микроскопии. Проведённые эксперименты показали различия распределений интенсивности в фокальной области для разных типов неоднородно-поляризованных пучков и в целом согласуются с результатами проведённого численного моделирования.
Бесплатно
