Статьи журнала - Компьютерная оптика

Все статьи: 2553

Лазерный интерферометр с остросфокусированным пучком в системе трех связанных интерферометров

Лазерный интерферометр с остросфокусированным пучком в системе трех связанных интерферометров

Лякин Д.В., Лычагов В.В., Рябухо В.П., Лобачев М.И.

Статья научная

Рассматривается система связанных интерферометров - измерительного и двух вспомогательных, построенных по схеме Майкельсона, для контроля пространственного положения (формы) объекта или параметров слоистых структур. Измерительный интерферометр функционирует на эффекте согласования интерферирующих полей и формирует интерференционный импульс совпадения фокуса зондирующего лазерного пучка с контролируемой поверхностью. Вспомогательный низкокогерентный интерферометр формирует опорный интерференционный импульс, относительно которого определяется положение измерительного импульса в шкале разности хода. Для этого служит вспомогательный лазерный интерферометр. Рассматривается теория интерферометров, схемные решения и алгоритмы компьютерной обработки сигналов. Приводятся экспериментальные результаты, анализируется точность измерений.

Бесплатно

Лазерный метод ранней диагностики рака

Лазерный метод ранней диагностики рака

Гуреев А.Д., Гуреев Д.М.

Статья научная

На базе полупроводникового лазера с длиной волны излучения 0,63 - 0,68 мкм и оптоволоконной системы транспортировки лазерного излучения создан компактный диагностический комплекс для неразрушающей диагностики состояния биологических объектов. Изучены особенности процесса обратного рассеяния низкоинтенсивного лазерного излучения плотными биотканями с различной оптической плотностью и жидкой биологической средой при формировании в ней центров рассеяния. Выявлена чувствительность лазерного метода к регистрации на теле человека характерных областей и их состояния и показана принципиальная возможность использования данного метода для диагностики раковых опухолей.

Бесплатно

Лазерный отжиг коллоидных голографических регистрирующих сред

Лазерный отжиг коллоидных голографических регистрирующих сред

Выговский Ю.Н., Кручинин Л.Е., Малов А.Н., Малов С.Н., Петров А.А.

Статья

Бесплатно

Лазерный построитель шаблонов киноформных оптических элементов

Лазерный построитель шаблонов киноформных оптических элементов

Спектор Б.И., Трубецкой А.В.

Статья научная

Представлены результаты работ по созданию и применению действующего образца лазерного построителя изображений. Рассмотрена структурная схема, аппаратные и программные средства, а также технология записи на тонких металлических пленках хрома шаблонов ряда КОЭ.

Бесплатно

Линейная фильтрация непрерывных контуров изображений, заданных в комплекснозначном виде

Линейная фильтрация непрерывных контуров изображений, заданных в комплекснозначном виде

Хафизов Ринат Гафиятуллович, Охотников Сергей Аркадьевич

Ред. заметка

Рассмотрены вопросы линейной фильтрации непрерывных контуров изображений, заданных в комплекснозначном виде. Проведён анализ свойств контурных линейных фильтров с учётом комплекснозначного характера и свойств замкнутости контура.

Бесплатно

Линейные операторы с векторными масками в задачах цифровой обработки изображений

Линейные операторы с векторными масками в задачах цифровой обработки изображений

Новиков А.И., Пронькин А.В.

Статья научная

В работе обосновывается целесообразность применения векторных масок для решения определенного круга задач цифровой обработки изображений. Основное преимущество векторных масок по сравнению с матричными масками заключается в сокращении вычислительной сложности алгоритмов при сохранении, а в некоторых задачах и в улучшении качественных показателей. В статье демонстрируются примеры применения векторных масок в задаче оценивания уровня дискретного белого шума в составе изображения и конструирования на этой основе корректно работающего сигма-фильтра, в задаче детектирования границ для получения сглаженных оценок частных производных, в задаче обнаружения прямых в составе контурного изображения. В работе используются результаты, полученные авторами в их более ранних публикациях.

Бесплатно

Локализация контуров объектов на изображениях при вариациях масштаба с использованием преобразования Хафа

Локализация контуров объектов на изображениях при вариациях масштаба с использованием преобразования Хафа

Фурсов Владимир Алексеевич, Бибиков Сергей Алексеевич, Якимов Павел Юрьевич

Статья научная

Рассматривается задача локализации объектов на изображениях в ситуациях, когда масштаб искомого объекта на изображении несколько отличается от масштаба эталонного изображения объекта. Используется свойство преобразования Хафа формировать в аккумуляторном пространстве отклик в виде прямых линий, соответствующих участкам прямых линий контура объекта. Приводятся результаты исследования формирования в аккумуляторном пространстве откликов для некоторых простейших геометрических фигур. Рассматривается основанная на указанных свойствах технология локализации предупреждающих дорожных знаков в системе анализа дорожной ситуации.

Бесплатно

Локализация человека в кадре видеопотока с использованием алгоритма на основе растущего нейронного газа и нечёткого вывода

Локализация человека в кадре видеопотока с использованием алгоритма на основе растущего нейронного газа и нечёткого вывода

Амосов Олег Семенович, Иванов Юрий Сергеевич, Жиганов Сергей Викторович

Статья научная

Решается задача локализации человека в кадре видеопотока с помощью алгоритма расширяющегося нейронного газа и признакового описания на основе гистограмм ориентированных градиентов. В основе алгоритма используется оригинальная нейро-нечеткая модель растущего нейронного газа для обучения с подкреплением (GNG-FIS). Также предложена модификация алгоритма GNG-FIS с использованием двухпроходного обучения с нечеткой перемаркировкой классов и построением тепловой карты. В результате экспериментов показатель правильных локализаций разработанного классификатора составил от 90,5 % до 93,2 %, в зависимости от условий сцены, что позволяет применять алгоритм в реальных системах ситуационной видеоаналитики.

Бесплатно

Локальное порядковое преобразование цифровых изображений

Локальное порядковое преобразование цифровых изображений

Мясников Владислав Валерьевич

Статья научная

В статье предлагается и исследуется новый метод локальной нелинейной обработки цифровых изображений - локальное порядковое преобразование. Указываются свойства предложенного преобразования. На примере решения задачи поиска яркостно искажённых дубликатов на цифровых изображениях демонстрируется целесообразность использования предложенного преобразования в отдельных задачах обработки и анализа цифровых сигналов и изображений.

Бесплатно

Локальные шаблоны в задаче обнаружения дубликатов

Локальные шаблоны в задаче обнаружения дубликатов

Евдокимова Надежда Ивановна, Кузнецов Андрей Владимирович

Статья научная

Встраивание дубликатов является одним из часто применяемых способов подделки изображений, при котором некоторый фрагмент изображения копируется в другую его часть с целью сокрытия какой-либо информативной части. Целью алгоритма обнаружения дубликатов является выявление областей дубликатов на изображении. В основе алгоритма обнаружения дубликатов лежит вычисление признаков в скользящем окне или окне с перекрытиями. Данная работа посвящена сравнению алгоритмов обнаружения дубликатов с использованием признаков на основе локальных бинарных шаблонов, локальных тернарных шаблонов, локальных дифференцирующих шаблонов и некоторых их расширений. В части исследований приводятся результаты анализа точности обнаружения дубликатов при помощи рассматриваемых методов. Отличительной особенностью используемых признаков является устойчивость к вносимым в дубликат искажениям, таким как линейное контрастирование, импульсный шум и низкая вычислительная сложность.

Бесплатно

Лучевые преобразования энергии в пучке лазерного излучения

Лучевые преобразования энергии в пучке лазерного излучения

Березный А.Е., Сисакян И.Н.

Статья научная

Рассматриваются аналитические модели задач фазового управления распределением энергии в пучке лазерного излучения. Наиболее подробно рассматривается полиномиальная модель, а также комплексно-аналитические отображения. Приводятся постановки задач по получению преобразований с заданным якобианом и граничных задач.

Бесплатно

Магистрально-модульные средства обработки изображений

Магистрально-модульные средства обработки изображений

Арефьев Е.Ю., Овчинников К.В., Проскурин А.В., Сергеев В.В., Сойфер В.А., Тихонов Д.Н.

Статья научная

Предложена структура системы автоматизированной обработки изображений, построенной с использованием персональной или мини-ЭВМ. Обработка изображений выполняется вычислительными модулями, организованными в конвейер. Особенностью системы является использование оперативного запоминающего устройства изображений со встроенным арифметикологическим устройством, которое позволяет значительно увеличить гибкость программирования. Приведены структурные схемы системы обработки изображений и запоминающего устройства.

Бесплатно

Магнитооптические эффекты дифракционных решеток, связанные с аномалиями Рэлея-Вуда и возбуждением плазмонов

Магнитооптические эффекты дифракционных решеток, связанные с аномалиями Рэлея-Вуда и возбуждением плазмонов

Белотелов В.И., Безус Е.А., Быков Д.А., Досколович Л.Л., Котов В.А., Звездин А.К.

Статья научная

Исследованы резонансные магнитооптические свойства субволновых металлических дифракционных решеток на подложке из равномерно намагниченного диэлектрика. Особое внимание уделено аномалиям Рэлея-Вуда. Установлено, что на частотах возбуждения поверхностного плазмона наблюдается резонанс угла Фарадея. Показана возможность влияния на магнитооптические эффекты посредством использования наноструктур

Бесплатно

Макросредства, адекватные языку Модула-2

Макросредства, адекватные языку Модула-2

Львин Б.Я.

Статья научная

Обсуждается расширение языка Модула-2 макросредствами. Предлагаемый аппарат синтаксически совпадает с базовым языком и дает возможность использовать константы сложных типов и производить настройку программ на конкретные условия применения. Рассматриваются вопросы реализации.

Бесплатно

Максимально правдоподобные оценки параметров оптических сигналов с учетом дробового и фонового шумов

Максимально правдоподобные оценки параметров оптических сигналов с учетом дробового и фонового шумов

Соболев В.С., Полещук Ю.А.

Статья научная

На примере Гауссова импульса выведено уравнение правдоподобия для оптимальной оценки параметров оптических сигналов с учетом дробового и фонового шумов. Найдена информационная матрица Фишера и границы Рао-Крамера, как характеристики качества полученных оценок. Предложен алгоритм численного решения уравнения правдоподобия. Путем модельного эксперимента показана возможность его реализации, и определены параметры качества получаемых оценок.

Бесплатно

Максимизация продольной электрической компоненты при дифракции на бинарном аксиконе линейно-поляризованного излучения

Максимизация продольной электрической компоненты при дифракции на бинарном аксиконе линейно-поляризованного излучения

Савельев Дмитрий Андреевич, Хонина Светлана Николаевна

Статья научная

Проведено моделирование дифракции линейно-поляризованного излучения на бинарном дифракционном аксиконе с высокой числовой апертурой методом FDTD. В работе решается задача максимизации продольной компоненты электрического поля при различных параметрах пучков, падающих на оптический элемент, а также параметрах аксикона. Показана возможность увеличения продольной электрической компоненты линейно-поляризованного поля на выходе аксикона за счёт внесения в падающий пучок фазового скачка перпендикулярно плоскости поляризации и увеличения показателя преломления аксикона.

Бесплатно

Малопараметрический метод оконтуривания сельскохозяйственных полей на спутниковых снимках с помощью исторических данных MSAVI2

Малопараметрический метод оконтуривания сельскохозяйственных полей на спутниковых снимках с помощью исторических данных MSAVI2

Павлова Мария Александровна, Тимофеев Валерий Андреевич, Бочаров Дмитрий Александрович, Сидорчук Дмитрий Сергеевич, Нурмухаметов Альмир Линарович, Никоноров Артем Владимирович, Ярыкина Мария Сергеевна, Кунина Ирина Андреевна, Смагина Анна Александровна, Загарев Михаил Александрович

Статья научная

В данной работе рассматривается проблема оконтуривания сельскохозяйственных полей на спутниковых снимках. Для решения этой задачи применяется подход, основанный на анализе исторических данных. В работе показано, что на таких данных можно добиться высокого качества с помощью простого малопараметрического метода. Метод состоит из детектора полей и детектора границ. Детекция полей основана на определении порога Оцу, а для определения границ используется детектор краев Кэнни. В связи с нехваткой доступных наборов данных нами был подготовлен и опубликован собственный набор данных, состоящий из 18859 экспертно аннотированных полей на снимках Sentinel-2. Для сравнения оконтуривания на мгновенных и исторических данных был реализован один из наиболее современных методов, основанный на глубоком обучении. Эксперимент показал, что использование исторических данных позволяет получить более высокое качество с более низкими затратами. Предлагаемый малопараметрический метод требует значительно меньше обучающих данных по сравнению с методом на мгновенных данных. Подготовленный набор данных и реализация алгоритма на языке Python были выложены в открытый доступ.

Бесплатно

Манипулирование светопоглощающими частицами в воздухе с помощью массивов световых «бутылок»

Манипулирование светопоглощающими частицами в воздухе с помощью массивов световых «бутылок»

Порфирьев Алексей Петрович, Скиданов Роман Васильевич

Статья научная

В работе продемонстрирован оптический захват и перемещение агломераций наночастиц углерода как с помощью одиночных световых «бутылок», так и с помощью массивов таких ловушек. Для формирования световых ловушек были использованы дифракционные оптические элементы (ДОЭ), рассчитанные с помощью метода, в основе которого лежит использование суперпозиции пучков Бесселя. Благодаря структуре таких ловушек удалось осуществить трёхмерное перемещение захваченных микрообъектов.

Бесплатно

Манипуляция микрообъектами с помощью линейных ловушек, формируемых вихревыми аксиконами

Манипуляция микрообъектами с помощью линейных ловушек, формируемых вихревыми аксиконами

Скиданов Роман Васильевич, Порфирьев Алексей Петрович, Ганчевская София Владиславовна

Статья научная

Рассмотрен метод формирования линейных световых ловушек с помощью вихревых аксиконов. Представлены результаты эксперимента по захвату и перемещению полистироловых микрочастиц диаметром 5 мкм. Экспериментально подтверждена анизотропия силы захвата такой линейной ловушки.

Бесплатно

Маркировка элементов частично маскированных групповых объектов по локальным описаниям ассоциированного сплошного образа

Маркировка элементов частично маскированных групповых объектов по локальным описаниям ассоциированного сплошного образа

Кревецкий Александр Владимирович, Чесноков Сергей Евгеньевич

Статья научная

Исследуются вопросы распознавания изображений множеств объектов, чьи размеры соизмеримы с элементом разрешения регистрирующей аппаратуры - групп точечных объектов. Образы в виде группы точечных объектов встречаются в локационных изображениях, к ним могут быть сведены изображения крупноразмерных объектов, представленных характерными точками, кластеры данных в признаковом пространстве, события в системах массового обслуживания и автоматизированных системах управления. Осложняет распознавание групп точечных объектов несвязность их элементов, узость автокорреляционной функции их изображений по параметрам геометрических преобразований, пространственные флуктуации элементов, ложные отметки и пропуски сигнальных. Наиболее перспективные подходы к распознаванию изображений данного типа основаны на преобразовании групп точечных объектов в связный объект - ассоциированный сплошной образ - и анализе его вторичных признаков. Однако для групп точечных объектов с нестационарной конфигурацией и/или частично маскированных вопросы распознавания еще слабо исследованы...

Бесплатно

Журнал