Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2609
Статья научная
Разработка автономных транспортных средств является современным трендом как теоретических, так и практических исследований. Управление автономными транспортными средствами в рамках интеллектуальной транспортной системы позволит значительно сократить уровень дорожных заторов и уменьшить длительность поездок в сети. В работе рассматривается метод резервирования маршрутов движения для управления городским трафиком. В рамках рассматриваемого метода каждое транспортное средство резервирует пространственный и временной слот на дорожном сегменте, входящем в его маршрут, что позволяет прогнозировать загрузку сегментов и находить кратчайший путь с большей точностью. Предложено использовать процедуру перестроения маршрута для повышения качества маршрутизации. Экспериментальное исследование метода маршрутизации проведено с помощью микроскопического моделирования движения транспортных средств.
Бесплатно
Исследование электромагнитного поля в одномерных фотонных кристаллах с дефектами
Статья научная
Проведены расчеты с использованием метода трансфер матриц одномерных фотонных кристаллов с элементами беспорядка и наличием дефектов. Амплитуда сигнала электромагнитного поля внутри структуры при частоте дефектной моды выше, чем в случае с другими частотами. Если дефект расположен в центре кристалла, сохраняется вероятность усиления амплитуды сигнала, несмотря на наличие разупорядоченности по толщинам слоев. При увеличении числа слоев в кристалле поле на дефекте усиливается в несколько раз.
Бесплатно
Статья научная
В работе оценивается предел эффективности адаптивных схем интерполяции, используемых в технологии иерархической компрессии изображений. Предлагается новый адаптивный алгоритм интерполяции, основанный на использовании нескольких интерполирующих функций и параметризованного правила переключения между ними. Производится сравнение разработанного алгоритма интерполяции с известными.
Бесплатно
Исследование эффективности активно-импульсного метода обнаружения световозвращающих объектов
Статья научная
Данная статья посвящена экспериментальному исследованию эффективности аппаратно-программных средств лазерной импульсной локации без применения электрооптического преобразователя в качестве внешнего затвора. Система предназначена для обнаружения световозвращающих объектов, в т.ч. оптических и оптико-электронных приборов наблюдения. Приведены результаты измерений на многоплановой сцене в зависимости от положения активной зоны видимости лазерной импульсной локации. Показана возможность определения расстояний до объектов за счет обработки последовательностей изображений, полученных при сканировании сцены по дальности и квадратичной аппроксимации полученных значений сигналов с расчетом координат их максимумов. Предложены и продемонстрированы алгоритмы обработки регистрируемых изображений с целью обнаружения слабоконтрастных объектов (с низким показателем световозвращения) на сложном фоне.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены экспериментальные исследования эффективности алгоритмов компрессии изображений на основе обобщенных вейвлет-базисов Хаара, с точки зрения качественных параметров компрессии, адаптивного выбора вейвлет-базиса и визуального качества восстановленных изображений.
Бесплатно
Исследование эффективности восстановления кам-символов неполной длительности в OFDM-сигнале
Статья научная
Рассматривается задача восстановления данных, передаваемых при помощи технологии OFDM, по не полностью принятому сигналу. Теоретически данный подход способен повысить стойкость декодера к потере части переданного сигнала. В статье дана математическая постановка задачи восстановления КАМ-символов неполной длительности в OFDM-сигнале, а также рассматриваются несколько методов её решения: метод регуляризации, итерационный метод на базе быстрого преобразования Фурье, градиентный метод на основе обучения по примерам, расчёт обратного оператора. Исследуется их эффективность, а также эффективность использования одновременно нескольких методов для повышения точности восстановления данных. Представленные в работе результаты численных экспериментов подтверждают практический потенциал предложенного подхода.
Бесплатно
Исследование эффективности двумерных параллельно-рекурсивных КИХ-фильтров
Статья научная
Исследуется эффективность двумерных параллельно-рекурсивных цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой в различных задачах обработки изображений. Для задач аппроксимации импульсных характеристик линейных систем, восстановления сигналов и обнаружения объектов построены зависимости эффективности обработки от вычислительной сложности. Продемонстрированы существенные преимущества рассматриваемых фильтров перед традиционными фильтрами, реализуемыми в форме прямой свертки.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена исследованию эффективности методов контролируемой спектральной и спектрально-пространственной классификации гиперспектральных данных. В частности, на примере различения типов растительности рассмотрены методы минимального расстояния, опорных векторов, Махаланобиса, максимального правдоподобия. Значительное внимание уделено изучению зависимости точности классификации данных при применении перечисленных методов от количества и способа выбора спектральных признаков. Продемонстрирована перспективность совместной обработки спектральных и пространственных признаков, учитывающей коррелированность близкорасположенных пикселей. Приведены экспериментальные результаты, полученные при различных способах формирования обучающих выборок.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены экспериментальные исследования эффективности применения одномерных дискретных косинусных преобразований на развёртках двумерного сигнала, порождённых двоичными и четвертичными каноническими системами счисления, к задаче компрессии изображений.
Бесплатно
Статья научная
Проведены экспериментальные исследования температурных полей в конструкционной стали 40ХНМА при воздействии лазерных потоков, сформированных фокусаторами излучения. Для определения температуры в зоне лазерного воздействия использовался инфракрасный термометр «Кельвин». Воздействие на объекты полосовых движущихся энергетических источников предоставляет возможность обеспечить выравнивание значений максимальных температур в поперечных сечениях зоны термического влияния, а увеличение плотности мощности лазерного излучения по краям полосы компенсирует повышенный теплоотвод с периферийных участков
Бесплатно
Статья научная
В сообщении дан обзор методов и приборов, предназначенных для формирования и исследования дифракционных оптических элементов. В основу обзора положены возможности центра коллективного пользования «Микроэлектроники и дифракционной оптики», созданного совместными усилиями Института систем обработки изображений РАН и Самарского государственного аэрокосмического университета (см. «Центры коллективного пользования Российской академии наук» - М.: Наука, 2004, с. 176-177).
Бесплатно
Статья научная
В статье описываются три авторских алгоритма итеративной аппроксимации, в первую очередь, итеративной полигональной аппроксимации контурных цепей, основанных на принципе максимума периметра аппроксимирующего многоугольника. Алгоритмы предназначены для анализа формы контуров. Также представлена модификация, позволяющая применять эти алгоритмы для итеративной аппроксимации одномерных последовательностей, могущая использоваться при анализе звука и растра изображений.
Бесплатно
Итеративный алгоритм восстановления трехмерной формы объекта
Статья научная
Предложено применение комбинированного итеративного метода восстановления фазы по интерферограмме к восстановлению рельефа трехмерных объектов по их изображению в структурном освещении. Получены результаты восстановления модельных изображений.
Бесплатно
Итерационный алгоритм совмещения контуров с неравномерным шагом дискретизации
Статья научная
В статье представлен итерационный алгоритм для совмещения контуров. В рассматриваемой задаче совмещаемые контуры имеют одинаковую форму, но шаг дискретизации является неравномерным и между точками контуров нет соответствия. По этой причине применение методов, связывающих между собой определенные точки контуров через уравнения, невозможно. В работе представлен алгоритм, который проводит раздельную оценку параметров: смещений вдоль осей координат и угла поворота для таких контуров. Идея алгоритма заключается в итерационном уточнении параметров. Оценка параметров смещения используется для расчета угла поворота, и оценка угла поворота используется для расчета смещения. Алгоритм характеризуется более высокой скоростью обработки, чем алгоритм полного перебора, и меньшей погрешностью совмещения по сравнению с алгоритмами, основанными на вычислении макропараметров контура.
Бесплатно
Итерационный метод восстановления кусочно-постоянных изображений при известных границах областей
Статья научная
В статье рассматривается метод восстановления кусочно-постоянных изображений при известных границах областей, основанный на итерационной схеме восстановления Ван–Циттерта. Рассматриваются линейные искажающие системы с гауссовой и прямоугольной импульсной характеристикой. Восстанавливаемое изображение является результатом дискретизации и зашумления сглаженного. Демонстрируются результаты экспериментального исследования на модельных изображениях.
Бесплатно
Статья научная
Описан итерационный расчет, технологическая реализация и исследование дифракционного элемента, фокусирующего Гауссов освещающий пучок в кольцевую освещающую область. Расчет произведен с помощью высокоэффективной итерационной процедуры, использующей вычисление всего двух одномерных преобразований Фурье на итерацию. Элемент реализован путем степенного травления кварцевого стекла по шестнадцати уровням с последующим нанесением золотого напыления. Результаты натурного эксперимента находятся в хорошем согласовании с результатами вычислительного эксперимента.
Бесплатно
К вопросу об эффективности параллельных алгоритмов глобальной оптимизации функций многих переменных
Статья научная
Рассматривается проблема построения эффективных параллельных алгоритмов глобальной оптимизации. Приведены результаты качественного анализа возможности преодоления экспоненциального роста сложности задачи глобальной оптимизации для функций общего вида при использовании часто применяемых алгоритмических приёмов ускорения сходимости (условия Липшица, редукции, локальной техники). Показано, что построение эффективных алгоритмов глобальной оптимизации для размерностей 100 и более переменных возможно для частных постановок задач, учитывающих специфические особенности оптимизируемой функции. В качестве примера приведён класс "хороших" функций.
Бесплатно
К расчету квантованных радиально-симметричных ДОЭ
Статья научная
Данная работа посвящена применению известной генетической итерационной процедуры нахождения экстремума функции многих переменных к расчету квантованных ДОЭ, фокусирующих излучение в радиально-симметричные фокальные области
Бесплатно
К расчету фокусаторов лазерного излучения в дифракционном приближении
Статья научная
Предложен метод расчета оптических элементов, фокусирующих излучение в объемную область пространства с заданным распределением интенсивности в этой области. Рассчитан фокусатор, позволяющий из пучка с гауссовым профилем интенсивности получить почти прямоугольное распределение интенсивности.
Бесплатно
Как астигматическая фаза Гуи формирует и разрушает инварианты структурированного пучка
Статья научная
В статье теоретически и экспериментально исследуются свойства Фурье-инвариантов обобщенного структурированного пучка Лагерра-Гаусса в оптической системе из двух сферических и одной цилиндрической линзы между ними. Первая сферическая линза формирует характерную геометрию обобщенного структурированного пучка Лагерра-Гаусса на входе цилиндрической линзы. Вторая сферическая линза выполняет Фурье-преобразование астигматического пучка. Фотодетектор располагается в фокальной плоскости сферической линзы и смещается вдоль оси пучка вместе с ней. Анализ орбитальных параметров Стокса проводится методами матриц интенсивности второго порядка. Обнаружено, что орбитальные параметры Стокса, включая орбитальный угловой момент, не изменяются при свободном распространении структурированных астигматических пучков любого порядка при любых значениях управляющих параметров и являются их инвариантами. Показано, что даже небольшое нарушение условий Фурье-инвариантности приводит к разрушению Фурье-инвариантов. Процессами формирования и разрушения инвариантов управляет астигматическая фаза Гуи.
Бесплатно
