Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2382
Разработка мобильного мультипрограммного обеспечения на базе СП PASCAL-2
Статья научная
Рассматривается метод реализации в системе программирования (СП) Pascal-2 сопрограмм, аналогичных введенным в язык программирования Modula-2. Описывается возможность разработки мобильного мультипрограммного обеспечения на базе СП Pascal-2, расширенного средствами сопрограмм.
Бесплатно
Разработка мобильного программного обеспечения для ЭВМ линий PDP-11 и VAX
Статья научная
Рассмотрен вопрос разработки мобильного программного обеспечения для ЭВМ линий PDP-11 и VAX. В качестве инструментальной предлагается использовать мобильную систему программирования "Pascal-2". Приведена реализация примитивов "нижнего уровня", с помощью которых можно создать инструментальные средства, адекватные имеющимся в системе программирования "Turbo-Pascal".
Бесплатно
Разработка нейросетевого алгоритма распознавания надписей на изображениях реальных сцен
Статья научная
Работа посвящена проектированию и реализации нейросетевого алгоритма детектирования надписей на изображениях реальных сцен. Проведен обзор существующих нейросетевых и классических моделей, в качестве базовой была выбрана модель U-net. На ее основе предложен и реализован алгоритм детектирования текстовых областей на изображениях. В ходе проведения экспериментов были определены следующие параметры нейронной сети: размеры входных изображений, количество и типы составляющих её слоёв. В качестве предобработки рассматривались билатеральные фильтры сглаживания и сглаживающие частотные фильтры. Увеличение исходной базы изображений KAIST Scene Text Database достигается за счёт применения поворотов, сжатия и разбиения входящих в неё изображений. Полученные результаты превосходят другие методы по значению F-меры и достигают 0,88.
Бесплатно
Разработка нового поколения полупроводниковых источников освещения
Статья научная
Разработана патентно-чистая технология и конструкция нового поколения эффективных, мощных, экономичных, надёжных, радиационно-стойких, экологически чистых полупроводниковых источников света для освещения улиц, площадей, фасадов зданий и других объектов. Основными элементами источников освещения являлись не дискретные светодиоды, а светодиодные модули, содержащие более пяти гетероструктур. Выбраны оптимальные по структуре и размерам гетероструктуры на медном основании и алюмо-иттриевые люминофоры различного состава, активированные церием и празеодимом, которые позволили получать источники с цветовой температурой 2850-7000 К. Предложена математическая модель, которая позволила вывести аналитические люмен-амперные характеристики гетероструктур. Приоритетные исследования воздействия проникающей радиации на светодиодные модули с синим и белым цветом свечения позволили установить исключительно высокую радиационную стойкость как гетероструктур, так и люминофоров любого состава.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена система кодирования ОАК на основе анализа особенностей работы подсистем ОАК. Показаны особенности проектирования кодера и декодера ОАК путем минимизации функций кодера и декодера.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны способы интенсификации формирования нанопористых структур металлических материалов селективной лазерной сублимацией компонентов сплавов. Проведена обработка образцов из медно-цинкового сплава Л62 лазерным воздействием с высокой частотой следования импульсов. Обработка проводилась в вакууме, к образцам с поверхностью, полученной механическим полированием, были приложены внешние растягивающие напряжения. В результате лазерного воздействия в вакууме в латуни Л62 формируется нанопористая структура толщиной до 0,1 мм. Поры равномерно распределены внутри субзерна, имеют достаточно стабильные размеры и форму. На границе субзёрен формируются нанопоры канального типа шириной ~100 нм, которые образуют пористую сеть.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
Успешная реализация технологических процессов лазерной обработки возможна только при условии формирования определенного пространственного профиля интенсивности в заданной области на поверхности детали. Это достигается при использовании соответствующих оптических систем - фокусаторов излучения. Разработан технологический метод повышения эксплуатационных характеристик деталей с регулируемым пространственным распределением мощности излучения. Отличительными особенностями метода являются то, что форма лазерного пятна и распределение плотности мощности излучения рассматриваются в качестве основных параметров режима обработки, выбор параметров лазерного источника и разработка технологических оптических систем проводится в соответствии с результатами решения обратной задачи теплопроводности. Для применения фокусаторов в технологических процессах лазерной обработки деталей определена допустимая погрешность юстировки оптического элемента, а также требуемая точность задания параметров фокусируемого излучения и угла поворота фокусатора.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложена технология распознавания автомобильных номеров, состоящая из следующих этапов: предобработка изображения, сегментация номера и его распознавание. Данная технология позволяет распознавать номерные знаки с хорошей точностью в условиях дня и ночи, а также при наличии значительного наклона номерной пластины. Для предварительной обработки изображений был выбран оператор Собеля и операция морфологического закрытия, что позволило увеличить эффективность последующей бинаризации номерной пластины. Сегментация выполнялась с помощью метода связных компонент, что позволило избежать поворота пластины и, как следствие, дополнительной потери качества. Применение иерархической временной сети позволило эффективно распознавать символы, изображённые под наклоном. Предложенная технология аналогично может быть применена для сегментации и распознавания различных текстовых данных.
Бесплатно
Распознавание выражений лиц на основе адаптации классификатора видеоданных пользователя
Статья научная
В настоящей работе предложен метод распознавания выражений лиц по видео, позволяющий значительно увеличить точность при помощи адаптации модели к эмоциям конкретного пользователя, например, владельца мобильного устройства. На первом этапе нейросетевая модель, предварительно обученная распознавать выражения лиц на статических фото, применяется для извлечения визуальных признаков лиц на каждом видеокадре. Далее они агрегируются в единый дескриптор для короткого фрагмента видео, после чего обучается нейросетевой классификатор. На втором этапе предлагается выполнить адаптацию этого классификатора с использованием небольшого набора видеоданных с выражениями лиц конкретного пользователя. После принятия решения пользователь может корректировать предсказанные эмоции для дальнейшего повышения точности персональной модели. В рамках экспериментального исследования для набора данных RAVDESS показано, что подход с адаптацией модели под конкретного пользователя позволяет значительно (на 20 - 50 %) повысить точность распознавания выражений лиц по видео.
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый метод топологического анализа данных, позволяющий получить информацию о гомотопическом типе анализируемого объекта. В отличие от наиболее хорошо разработанных и широко применяемых методов, использующих понятие персистентных гомологий, данный метод основан на анализе дифференциальных инвариантов аппроксимирующего отображения. Таким образом, в противоположность комбинаторно-топологическому подходу, используются методы дифференциальной топологии и прямая аналогия с основным результатом теории Морса. При этом аппроксимирующее графический объект гладкое отображение может быть построено с использованием общедоступного инструментария, например, нейронной сети. Доказано, в частности, что метод позволяет полностью распознать гомотопический тип объекта на плоскости: топологическая степень некоторого вспомогательного отображения и количество окружностей в гомотопически эквивалентном представлении объекта в виде букета связаны соотношением. Работа алгоритма продемонстрирована на примере символов из базы данных MNIST и их трансформаций. Рассмотрены обобщения и открытые вопросы, возникающие в случае более высоких размерностей.
Бесплатно
Статья научная
Технологические особенности роста монокристаллов карбида кремния неизбежно создают условия для образования в них дефектов кристаллической структуры. Предложен способ распознавания и анализа дефектной дислокационной структуры монокристаллов карбида кремния на основе применения оптической микроскопии и нейронной сети прямого распространения. Проведена апробация способа на гомоэпитаксиальных слоях карбида кремния 4 H политипа. На базе предложенного способа создано программное обеспечение, позволяющее строить карты распределения краевых, винтовых и базисных дислокаций по поверхности монокристаллов карбида кремния. Проведена апробация работы программного обеспечения на цифровых изображениях ростовой поверхности эпитаксиальных слоев карбида кремния. Точность распознавания дислокаций составила 95 %. Полученная информация о распределении дислокаций применяется при разработке технологических приемов снижения их плотности при выращивании монокристаллов.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрена задача распознавания изображения дорожных знаков с помощью метода опорных векторов и признакового описания на основе гистограмм ориентированных градиентов. Для построения системы распознавания используются две ранее представленные в литературе формулировки задачи обучения классификатора на основе опорных векторов: формулировка Вестона-Уоткинса, сведённая с помощью преобразования Кеслера к более изученной задаче оптимизации, и формулировка Краммера-Зингера, допускающая применение модифицированного метода покоординатного спуска. Для построения спрямляющих пространств используются ядерные функции Йенсена-Шеннона и пересечения гистограмм. В качестве вычислительно эффективной линейной аппроксимации признакового пространства решающей функции предлагается использование отображений в пространство со скалярным произведением, соответствующим однородной аддитивной ядерной функции. Представлен сравнительный анализ рассматриваемых методов на экспериментальных данных.
Бесплатно
Распознавание залежных земель на основе сезонных значений вегетационного индекса NDVI
Статья научная
Статья посвящена исследованию возможностей дискриминантного анализа для распознавания залежных земель на основе их спектрально-отражательных характеристик. Предложена методика автоматизированного выявления залежей среди пашни, основанная на дискриминантом анализе сезонных значений вегетационного индекса NDVI. На основе экспериментальной информации, собранной с аграрных угодий Белгородской области, рассчитаны и оценены уравнения, позволяющие в автоматизированном режиме относить конкретное аграрное угодье к пашне или залежи. Точность выявления залежей составила 71 %. Установлено, что из сезонных значений вегетационного индекса, рассчитанного на основе спутниковых снимков MODIS, наибольший вклад в распознавание залежей вносят его значения конца сентября-первой половины октября. Показано, что эффективность минимальных значений NDVI угодий для автоматизированного распознавания залежей значительно выше, чем средних значений.
Бесплатно
Распознавание и определение скоростей микрочастиц в задаче оптической микроманипуляции
Статья научная
Рассмотрена задача автоматического распознавания полистироловых микрочастиц на экспериментальных снимках. Представлен метод определения средней скорости микрочастиц. Доказана адекватность разработанного метода.
Бесплатно
Распознавание изображений на основе вероятностной нейронной сети с проверкой однородности
Статья научная
Предложено использование вероятностной нейронной сети с проверкой однородности в задаче распознавания изображений. Показано, что это решение является оптимальным в байесовском смысле, если задача рассматривается в терминах статистической проверки однородности выборок признаков входного и эталонных изображений. Рассматривается проблема недостаточной вычислительной эффективности оптимального алгоритма при наличии многих альтернативных классов и большой размерности признакового пространства. Исследуется возможность её преодоления для случая дискретных признаков путём синтеза нового критерия, основанного на сопоставлении гистограмм признаков входного и эталонных изображений. Показано, что частным случаем такого критерия является правило ближайшего соседа с популярными мерами близости хи-квадрат и Йенсена–Шеннона. Приведены результаты экспериментального исследования в задаче идентификации личности по фотографии лица для популярных баз данных AT&T и JAFFE. Продемонстрировано, что предложенный подход существенно превосходит по качеству традиционное решение, основанное на сведении распознавания к задаче статистической классификации.
Бесплатно
Распознавание изображений пространственных точечных объектов
Статья научная
Рассмотрены вопросы распознавания и оценки параметров вращений изображений пространственных точечных объектов на основе применения метода главных компонент. Применение данного метода позволяет получить оценку параметров вращения пространственного точечного объекта при отсутствии информации о нумерации точек в объекте, что существенно упрощает решение задачи распознавания пространственных точечных объектов.
Бесплатно
Распознавание изображений с помощью метода радиальных окрестностей
Статья научная
Рассматривается задача распознавания чёрно-белых растровых изображений цифровых символов. Для решения данной задачи предлагаются три метода, основным из которых является метод радиальных окрестностей, двумя дополнительными - метод срезов и метод, основанный на модификации метрики Хаусдорфа. Эти методы сравниваются как между собой, так и с известными CL- и корреляционным подходами, для чего проводится серия экспериментов с использованием изображений цифровых символов малого размера. Результаты экспериментов показывают эффективность предложенных методов в целом и метода радиальных окрестностей в особенности.
Бесплатно
Распознавание индустриальных баркодов DataMatrix с произвольным углом наклона и поворота камеры
Статья научная
Представлен алгоритм распознавания двумерных индустриальных кодов DataMatrix, позволяющий идентифицировать коды, нанесённые ударно-точечным или капельным методами на поверхности со сложным фоном. Алгоритм может адаптироваться в случаях изменения фона на основе смены режима бинаризации.
Бесплатно
Распознавание лиц по показателям сопряженности в пространстве суммирующих инвариантов
Статья научная
В работе рассматривается возможность использования показателей сопряженности как меры близости в пространстве инвариантов. Значениями отсчетов векторов признаков в данном пространстве являются значения инвариантов. Исследование эффективности распознавания проводится на задаче распознавания трехмерных изображений лиц. В качестве инвариантов используется ряд известных суммирующих инвариантов, обладающих свойством локальности.
Бесплатно
