Статьи журнала - Компьютерная оптика

Все статьи: 2572

Компаративная фильтрация изображений с использованием монотонных морфологических операторов

Компаративная фильтрация изображений с использованием монотонных морфологических операторов

Рубис Алексей Юрьевич, Лебедев Максим Алексеевич, Визильтер Юрий Валентинович, Выголов Олег Вячеславович, Желтов Сергей Юрьевич

Статья научная

В работе представлен новый класс компаративных фильтров, основанных на операциях математической морфологии Серра. Как известно, операции открытия (закрытия) Серра, в отличие от рассматривавшихся ранее проекторов Пытьева, линейных диффузных и нелинейных медианных фильтров, являются монотонно неувеличивающими (неуменьшающими) фильтрами, что определяет их иные математические и прикладные свойства. Приведены результаты экспериментального исследования предложенных компаративных фильтров с различными параметрами в задаче выделения отличий на изображениях в сравнении другими морфологическими процедурами выделения отличий.

Бесплатно

Компенсация аберраций волнового фронта в телескопах космических аппаратов с регулировкой температурного поля телескопа

Компенсация аберраций волнового фронта в телескопах космических аппаратов с регулировкой температурного поля телескопа

Клебанов Яков Мордухович, Карсаков Алексей Владиславович, Хонина Светлана Николаевна, Давыдов Андрей Николаевич, Поляков Константин Анатольевич

Статья научная

В статье рассматривается методика компенсаций аберраций волнового фронта в телескопе космического аппарата. В соответствии с предлагаемой методикой сначала выполняется расчет функции рассеяния точки для диапазона параметров температурного поля и положений зеркал. Затем выбирается наиболее близкое к измеренному расчетное значение функции рассеяния точки, которое принимается за исходное для процедуры оптимизации, в соответствии с которой определяется набор параметров, наиболее точно аппроксимирующих измеренную функцию рассеяния точки.

Бесплатно

Комплекс программ анализа дифракционных характеристик фокусаторов

Комплекс программ анализа дифракционных характеристик фокусаторов

Казанский Н.Л., Самолинова Е.Б.

Статья научная

Описывается комплекс программ анализа дифракционных характеристик фокусаторов, обеспечивающий расчет и исследование тонкой структуры светового поля в фокальной области элементов плоской оптики. Приводится математическая модель фокусаторов, на основе которой реализованы методы дифракционного расчета. Дается краткая характеристика программ и используемых методов. Представляются результаты расчетов с помощью разработанного программного обеспечения.

Бесплатно

Комплексирование гиперспектральных и мультиспектральных данных КА «Ресурс-П» для повышения их информативности

Комплексирование гиперспектральных и мультиспектральных данных КА «Ресурс-П» для повышения их информативности

Аншаков Геннадий Петрович, Ращупкин Анатолий Владимирович, Журавель Юлия Николаевна

Статья научная

Космический аппарат «Ресурс-П» позволяет проводить одновременную съёмку подстилающей поверхности мультиспектральной и гиперспектральной аппаратурой наблюдения. Получаемые мультиспектральные изображения обладают высоким пространственным, но низким спектральным разрешением. В то же время гиперспектральные данные характеризуются высоким спектральным, но низким пространственным разрешением. В статье рассматривается метод объединения гиперспектральных и мультиспектральных данных для повышения их информационных свойств.

Бесплатно

Комплексный алгоритм обнаружения аномальных особенностей в природных временных рядах

Комплексный алгоритм обнаружения аномальных особенностей в природных временных рядах

Лисс А.Р., Мандрикова Б.С., Мандрикова О.В.

Статья научная

Предложен комплексный автоматизированный алгоритм анализа природных временных рядов и обнаружения аномальных особенностей. Алгоритм включает в себя алгоритм определения информационных компонент сигнала и алгоритм адаптивной вейвлет-фильтрации сигнала. Алгоритм определения информационных компонент сигнала выполняет подавление коррелированного шума и определение информационных составляющих сигнала. Алгоритм адаптивной вейвлет-фильтрации сигнала выполняет обнаружение аномальных особенностей и оценку их интенсивности. Данные алгоритмы могут применяться как совместно, так и независимо друг от друга. Основу алгоритмов составляют разработанные авторами правила. На основе правил оцениваются параметры пороговой функции и определяется наилучший аппроксимирующий вейвлет. В статье описаны операции комплексного алгоритма и представлена блок-схема его реализации. Также приведены результаты применения комплексного алгоритма с использованием данных вторичных космических лучей и модельных данных, построенных по их подобию. Результаты подтвердили эффективность разработанных правил и предлагаемого комплексного алгоритма.

Бесплатно

Комплексный анализ и мониторинг состояния окружающей среды на основе данных ДЗЗ

Комплексный анализ и мониторинг состояния окружающей среды на основе данных ДЗЗ

Лебедев Леонид Иванович, Ясаков Юрий Васильевич, Утешева Тамара Шатовна, Громов Владимир Петрович, Борусяк Александр Владимирович, Турлапов Вадим Евгеньевич

Статья научная

Исследуется проблема комплексного анализа и мониторинга окружающей среды на основе прежде всего данных гиперспектральных изображений и вариант ее решения с созданием необходимого алгоритмического обеспечения для обработки и хранения гиперспектральных изображений. Гиперспектральное изображение рассматривается как двумерное поле сигнатур пикселей. Предложены методы оценки сходства сигнатуры пикселя гиперспектрального изображения с эталоном, включающие в себя простые преобразования совмещения пикселя с эталоном: тождественное; масштабирование по амплитуде; смещение по y ; сочетание последних двух. Предложен метод кластеризации/распознавания с самообучением, определяющий значения параметров преобразования, обеспечивающего совмещение сигнатуры текущего пикселя с эталоном. Сходство с эталоном устанавливается по величине среднеквадратического отклонения. На этой основе предложен метод сжатия гиперспектральных изображений с контролируемыми потерями путем формирования базиса накоплением эталонов сигнатур и представления остальных сигнатур параметрами совмещения их с распознанным эталоном класса...

Бесплатно

Комплексный подход при выборе алгоритмов сжатия и помехоустойчивого кодирования для передачи цифровых изображений по каналам связи

Комплексный подход при выборе алгоритмов сжатия и помехоустойчивого кодирования для передачи цифровых изображений по каналам связи

Глумов Н.И.

Статья научная

В работе рассматривается задача выбора алгоритмов сжатия и помехоустойчивого кодирования для передачи цифровых изображений по каналам связи. Рассмотрены критерии качества выходных изображений и предложена методика моделирования сбоев в канале связи. На примере метода сжатия на основе иерархической сеточной интерполяции показана возможность значительного повышения помехозащищенности сжатых изображений.

Бесплатно

Композиция и расчет высокоразрешающих оптических систем с градиентными и дифракционными элементами

Композиция и расчет высокоразрешающих оптических систем с градиентными и дифракционными элементами

Грейсух Г.И., Ежов Е.Г., Степанов С.А.

Статья научная

Излагаются принципы композиции, методы расчета и оптимизации высокоразрешающих оптических систем, выполненных на основе градиентных и дифракционных элементов. Приведен пример их использования при проектировании гибридного объектива-монохромата.

Бесплатно

Компоновка и расчёт двухдиапазонного атермального рефракционно-линзового ИК-объектива

Компоновка и расчёт двухдиапазонного атермального рефракционно-линзового ИК-объектива

Грейсух Григорий Исаевич, Ежов Евгений Григорьевич, Левин Илья Анатольевич

Статья научная

Показана возможность достижения высоких оптических характеристик и пассивной атермализации у простых по конструкции двухдиапазонных ИК-объективов при использовании в их оптических схемах рефракционных линз, выполненных из халькогенидных стекол. Даны рекомендации по компоновке оптической схемы и по получению исходных конструктивных параметров для последующей оптимизации. Достоверность и эффективность рекомендаций подтверждена результатами расчёта сверхсветосильного рефракционно-линзового объектива, работающего с излучением средне- и длинноволнового ИК-поддиапазонов и формирующего высококачественное полихроматическое изображение на матрице неохлаждаемого микроболометра в интервале рабочих температур от - 40°C до + 60°C.

Бесплатно

Компрессия изображений с помощью дискретных ортогональных преобразований, определенных на развертках двумерных областей

Компрессия изображений с помощью дискретных ортогональных преобразований, определенных на развертках двумерных областей

Федосеев В.А.

Статья научная

В статье производится сравнительный анализ эффективности использования двумерных дискретных ортогональных преобразований (ДОП) для сжатия изображений; приводятся несколько разверток двумерных областей, обеспечивающих низкую коррелированность трансформант при применении на них одномерных ДОП; а также исследуется возможность использования одномерных ДОП, определенных на таких развертках, в качестве альтернативы двумерным.

Бесплатно

Компьютерная диагностика новообразований на маммографических снимках

Компьютерная диагностика новообразований на маммографических снимках

Садыков Султан Сидыкович, Буланова Юлия Анатольевна, Захарова Елена Алексеевна

Статья научная

В работе предлагается технология компьютерной диагностики новообразований молочной железы трёх основных типов: киста, фиброаденома и рак. Отмечается, что использование такой технологии в лечебно-профилактическом учреждении при просмотре маммограмм уменьшает вероятность пропуска новообразования, находящегося на ранней стадии развития, а также сводит к минимуму субъективность постановки диагноза. Работа технологии исследуется на наборе реальных маммограмм из базы данных MIAS с известными диагнозами. Приведены результаты экспериментов, которые показывают возможность использования разработанной на основе этой технологии комплексной системы в маммографическом кабинете как для общих исследований, так и для скрининга.

Бесплатно

Компьютерная обработка визуализированных течений в двигателях внутреннего сгорания

Компьютерная обработка визуализированных течений в двигателях внутреннего сгорания

Быстров Н.Д., Ильясова Н.Ю., Мединская Л.Н., Устинов А.В.

Статья

Бесплатно

Компьютерная обработка сцинтиграфических изображений легких

Компьютерная обработка сцинтиграфических изображений легких

Глумов Н.И., Капишников А.В.

Статья научная

Разработаны методы компьютерной обработки сцинтиграмм, которые позволяют объективизировать состояние капиллярного кровотока в легких совокупностью компьютерных параметров: спектральными характеристиками неравномерности распределения активности и показателем дефицита перфузии. Представлены результаты клинических исследований, подтверждающие высокую эффективность разработанных алгоритмов.

Бесплатно

Компьютерная оптика. Достижения и проблемы

Компьютерная оптика. Достижения и проблемы

Сисакян И.Н., Сойфер В.А.

Статья научная

Раскрывается смысл понятия компьютерная оптика (КО), показаны предпосылки ее появления и этапы развития. Выделены следующие основные направления КО: расчет, создание и исследование свойств элементов КО. Дан краткий анализ каждого из этих направлений. Элементы КО разрабатываются для рентгеновского, ультрафиолетового, видимого, инфракрасного, субмиллиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн, электромагнитных колебаний и акустических волн. Рассматриваются такие элементы КО, как зонные пластинки, киноформ, фокусаторы, анализаторы и синтезаторы модового состава, элементы Бессель-оптики, программируемые решетки и т.д. Намечены перспективы развития КО.

Бесплатно

Компьютерная система анализа диагностических кристаллограм

Компьютерная система анализа диагностических кристаллограм

Дворянова Т.П., Ильясова Н.Ю., Устинов А.В., Храмов А.Г.

Статья

Бесплатно

Компьютерная технология восстановления пространственной структуры коронарных сосудов по ангиографическим проекциям

Компьютерная технология восстановления пространственной структуры коронарных сосудов по ангиографическим проекциям

Ильясова Наталья Юрьевна, Казанский Николай Львович, Корепанов Андрей Олегович, Куприянов Александр Викторович, Устинов Андрей Владимирович, Храмов Александр Григорьевич

Статья научная

Представлена компьютерная технология автоматического восстановления пространственной структуры коронарных артерий по малому числу ангиографических проекций. Технология построения пространственной структуры базируется на пространственной трассировке сосудов на основе одновременного анализа всех доступных проекций. В результате формируется векторное представление пространственных сосудов, которое в дальнейшем используется для визуализации структуры. Подробно представлены этапы восстановления, приводятся результаты работы отдельных этапов. Описывается один из методов получения пространственных координат сканирования трассы по результатам обработки двух проекций изображения. Предлагается набор основных геометрических характеристик, описывающих объекты двухмерных и трёхмерных структур. Описаны аппроксимационные методы оценивания диаметра сосудов, методы выделения центральных линий сосудов на изображениях проекций на основе вейвлет преобразования. Представлены экспериментальные исследования на модельных и натурных объектах.

Бесплатно

Компьютерное моделирование дифракционных изображающих линз с использованием гиперспектральных изображений

Компьютерное моделирование дифракционных изображающих линз с использованием гиперспектральных изображений

Харитонов Сергей Иванович, Фурсов Владимир Алексеевич

Статья научная

Мы предлагаем компьютерную технологию моделирования процесса формирования оптических изображений дифракционной изображающей линзой. Центральная идея технологии состоит в том, чтобы оценивать качество оптики путём сопоставления входного и выходного изображений по критериям, принятым в обработке изображений. Для этого на вход подаются, а на выходе формируются гиперспектральные изображения одинакового разрешения. При большом числе спектральных компонентов обеспечивается достаточно точное воспроизведение эффектов, связанных с зависимостью коэффициента преломления от длины волны. Для сравнения входного и выходного изображений по показателю PSNR осуществляется «сборка» обычных трёхкомпонентных RGB-изображений с использованием стандартных функций соответствия во всем оптическом диапазоне. Приводятся результаты исследования зависимости показателя PSNR от основных параметров оптической системы: фокусное расстояние, линейная апертура и количество учитываемых дифракционных порядков.

Бесплатно

Компьютерный анализ оптических характеристик различных конструкций классического ЖК-модулятора на основе эффекта «гость - хозяин»

Компьютерный анализ оптических характеристик различных конструкций классического ЖК-модулятора на основе эффекта «гость - хозяин»

Симоненко Георгий Валентинович, Студенцов Сергей Александрович, Ежов Василий Александрович

Статья научная

Методом компьютерного моделирования выполнен анализ оптических характеристик ЖК-модулятора, в котором используется электрооптический эффект «гость - хозяин». В статье рассмотрены классические конструкции ЖК-модулятора, выполненные на основе планарной ячейки с различными углами закрутки структуры ЖК с поляроидом и без него. Кроме этого проанализирована конструкция ЖК-модулятора с гомеотропной ориентацией ЖК без поляроида. Даны практические рекомендации по нахождению оптимальных конструкций ЖК-модуляторов для различных конкретных задач.

Бесплатно

Компьютерный расчет оптических систем в области аберраций высших порядков

Компьютерный расчет оптических систем в области аберраций высших порядков

Степанов С.А., Грейсух Г.И.

Статья научная

Обоснована целесообразность использования псевдолучей при аберрационном расчете оптических систем, включающих радиально-градиентные и дифракционные линзы. Изложена методика расчета хода псевдолучей через такие системы.

Бесплатно

Журнал