Статьи журнала - Компьютерная оптика
Все статьи: 2346
Синтез отражательных поляризаторов из решетки параллельных ленточных проводников и плоского зеркала
Статья научная
Рассмотрена задача синтеза отражательных поляризаторов, преобразующих требуемым образом поляризацию исходного поля. Отражательный поляризатор конструируется из решетки параллельных ленточных проводников и плоского зеркала. Описан метод определения ориентации проводников и размеров элементов поляризатора. Приведены результаты синтеза отражательных поляризаторов, преобразующих линейно поляризованную волну в циркулярно поляризованную. Исследована устойчивость таких поляризаторов по отношению к возмущению исходной длины волны.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена задача синтеза оптически покрытий с заданным амплитудным коэффициентом отражения при Фиксированной длине волны падающего излучения и доказана ее разрешимость. Дана постановка проблемы оптимального синтеза. Получены необходимые условия оптимальности решения задачи синтеза, позволяющие получить алгоритм его построения. В конечном счете, проблему построения оптимального решения задачи синтеза удается свести к решению одного трансцендентного уравнения.
Бесплатно
Синтез супрамолекулярных наноматериалов для регистрации голограмм и оптической обработки информации
Статья научная
Рассматривается технология синтеза наноструктурированных слоев самопроявляющегося дихромированного желатина, механизмы записи оптической информации в нем и способы управления голографическими характеристиками. В качестве управляющих воздействий рассмотрены изменение состава слоя путем введения изопропилового спирта и применение прерывистого экспонирования. Выявлено, что результат управляющих воздействий зависит от соотношения процессов записи и деградации изображения.
Бесплатно
Синтез фазового транспаранта с заданной индикатрисой рассеяния
Статья научная
Предложен и численно апробирован новый метод расчета фазовой функции случайного транспаранта, формирующего в дальней зоне дифракции световое поле с заданным распределением средней интенсивности.
Бесплатно
Синтез фильтров для обработки изображений с фрактальной структурой
Статья научная
Рассматриваются методологические подходы к построению оптимальных фильтров для оценки сигналов на фоне помех, имеющих стохастическую масштабно-инвариантную структуру. Предлагаемые подходы могут быть использованы при обработке спутниковых изображений.
Бесплатно
Синтез фокусаторов для внутрирезонаторной коррекции тепловых искажений световых пучков
Статья научная
Рассматривается задача оптимизации оптической схемы телескопического резонатора в условиях тепловых деформаций зеркал. Для коррекции расходимости выходного излучения предлагается использовать внутри резонатора зеркало с заранее рассчитанной (асферической) формой поверхности. Обсуждаются методы расчета профиля корректирующего зеркала. Показано, что использование таких зеркал позволяет при заданной мощности лучевой нагрузки практически полностью устранить влияние термодеформаций на расходимость выходного излучения.
Бесплатно
Синтез фокусаторов излучения в плоскую область в условиях нелинейных искажений световых пучков
Статья научная
Отмечается, что для эффективного решения целого ряда задач лазерной технологии необходимо обеспечить вполне определенное пространственное распределение интенсивности излучения на поверхности обрабатываемой детали. В какой-то мере эти задачи могут быть решены с помощью элементов плоской оптики - фокусаторов излучения. Предлагается методика расчета фокусаторов излучения в плоскую область в условиях теплового самовоздействия световых пучков в движущейся среде. Основой построения алгоритма решения задачи является градиентный метод минимизации функционала невязки. Результаты численных расчетов, иллюстрируемые рисунками, свидетельствуют об эффективности использования градиентных методов для расчета фокусаторов излучения в нелинейных средах.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод вычисления ядра смаза, возникающего при вращении цифровой камеры. Вращение измеряется трёхосным гироскопом, скреплённым с камерой. Получены дифференциальные уравнения траектории вращательного смаза, исходящей из выбранного пикселя цифрового изображения. Уравнения записаны в фокальной плоскости объектива без вычисления промежуточных элементов внешнего ориентирования камеры. Приведено выражение для интеграла от энергетической освещённости вдоль траектории смаза, создаваемой точечным источником излучения. В интеграле учитываются функция рассеяния объектива и апертурные функции отдельных фоточувствительных ячеек матричного фотоприёмника. Расчёт значений интеграла для всех фоточувствительных ячеек, освещённых точечным источником, даёт дискретное ядро вращательного смаза, начинающееся в выбранным пикселе цифрового изображения. Описаны алгоритмы численного интегрирования полученных уравнений. Выполнен анализ уравнения смаза, выделены характерные особенности ядер, и показана их неоднородность - ядра вращательного смаза для различных пикселей при произвольном вращении камеры не совпадают между собой. Приведён пример синтеза ядер смаза для заданных параметров вращения цифровой камеры.
Бесплатно
Синтезированные дифракционные элементы для устройств считывания информации с оптических дисков
Статья научная
Рассмотрены вопросы синтеза структуры дифракционных элементов, предназначенных для фокусировки излучения полупроводниковых лазеров. Показано, что при оптимальных параметрах синтезированной структуры одиночная дифракционная линза может быть использована в качестве высоко-апертурного объектива, фокусирующего излучение одномодового или мно-гомодового полупроводникового лазера в дифракционно ограниченное пятно, размеры которого позволяют надежно считывать информацию с оптических дисков.
Бесплатно
Синтезированные на приёмном конце канала связи голограммы 3D-объекта в технологии Dot Matrix
Статья научная
В работе приведены экспериментальные результаты по записи и восстановлению 3D-голографических кадров, пригодных для передачи 3D-голографических изображений с необходимой для TV-изображений частотой кадров и разрешением стандарта Full HD и выше. Метод основан на предложенной ранее технологии регистрации и передачи по каналу связи карты глубин и текстуры поверхности регистрируемого объекта и цифровому синтезу голограммы на приёмном конце канала связи. Полученный результат уменьшает требуемую для передачи голографической 3D-информации полосу частот аналогично технологии SSB, поскольку несущая пространственная частота голограммы в указанном методе не передаётся по каналу связи, а синтезируется в голограмме уже на его приёмном конце. Приведены экспериментальные результаты синтеза голограммы на приёмном конце канала связи в технологии Dot Matrix. Рассматриваемый в работе метод удобен для мультиплексирования 3D-изображений, их переноса из одного участка электромагнитного спектра в другой, а также при создании гиперспектральных изображений. В работе реализована технология голографического фототелеграфа, которая при использовании быстродействующих динамических голографических мониторов может решать задачи создания 3D TV и дополненной реальности.
Бесплатно
Синтезированные фазовые элементы для интегральных преобразований когерентных оптических полей
Статья научная
Приведен обзор опубликованных работ авторов по синтезу с помощью компьютеров фазовых оптических элементов для различных интегральных преобразований когерентных оптических полей, включая преобразования Бесселя высших порядков, фазовые дифракционные решетки со сложным спектром и криволинейные преобразования координат.
Бесплатно
Синусоидальный гауссов оптический вихрь как суперпозиция двух гипергеометрических пучков
Статья научная
Рассмотрены гипергеометрические пучки с параболическим волновым фронтом в начальной плоскости, распространяющиеся в однородной среде. Хотя гипергеометрические пучки имеют особенность в центре начальной плоскости и бесконечную энергию, суперпозиция двух таких пучков уже не имеет особенности и имеет конечную энергию. Детально рассмотрен частный случай такой суперпозиции - синусоидальный Гауссов пучок с единичным топологическим зарядом. Этот пучок относится к типу элегантных лазерных пучков, так как и в начальной плоскости, и в зоне дифракции Френеля описывается одной и той же функцией с комплексным аргументом. Диаметр первого светового кольца у синусоидального Гауссова пучка почти не зависит от радиуса перетяжки Гауссова пучка.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается система динамической автофокусировки, в которой сканирование сфокусированного пятна осуществляется в результате высокочастотной модуляции длины волны излучения полупроводникового лазера. Показывается, что использование диспергирующих свойств дифракционного элемента, фокусирующего излучения лазера на информационную поверхность оптического диска, позволяет получить требуемую амплитуду сканирования пятна при девиации длины волны излучения порядка 0,1 нм.
Бесплатно
Система аналитических вычислений reduce-2 для ЭВМ серии см и "Электроника"
Статья научная
Приводятся характеристики реализации системы аналитических вычислений (CAB) REDUCE-2 для ЭВМ серии СМ и "Электроника", которая основывается на разработанной автором системе программирования ЛИСП для ЭВМ указанных типом и позволяет использовать большинство средств, предоставляемых системой REDUCE-2 на больших ЭВМ. Хотя ресурсы, доступные на мини-ЭВМ указанных типов, не дают возможности решения крупных задач, связанных с формульными преобразованиями, система может успешно применяться либо в режиме "формульного калькулятора", либо для обучения или отладки небольших задач.
Бесплатно
Система встраивания цифровых водяных знаков на триангуляционной сетке опорных точек изображения
Статья научная
Представлена схема встраивания цифровых водяных знаков (ЦВЗ) в изображения, использующая триангуляционную сетку опорных точек для обеспечения стойкости ЦВЗ к геометрическим искажениям. Рассмотрены способы построения множества опорных точек, выбран наиболее подходящий вариант. Описаны алгоритмы встраивания и извлечения информации. Особое внимание уделено методам модуляции встраиваемого ЦВЗ, основанным на особенностях визуального восприятия человека. Проведены экспериментальные исследования стойкости встраиваемого ЦВЗ к геометрическим искажениям.
Бесплатно
Система компьютерного зрения движущегося воздушного объекта
Статья научная
Рассматривается проблема создания автоматизированной системы для выделения и идентификации движущегося воздушного объекта. Исследуется вопрос классификации воздушного объекта, который чётко отделён от фона, не соприкасается с другими объектами, не перекрывается и представлен контуром. Результатом является набор характеристик, необходимых для реализации отображения: объект - номер класса.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложена система нейросетевой классификации пигментных новообразований кожи с этапом предварительной обработки для удаления волосяных структур с изображений. Основным отличием предложенной системы является применение этапа предварительной обработки изображений для идентификации местоположения волос и их дальнейшего удаления. Данный этап позволяет подготовить дерматоскопические изображения для дальнейшего анализа с целью проведения автоматизированной классификации и диагностики пигментных кожных новообразований. Моделирование проводилось с использованием пакета прикладных программ MatLAB R2020b на клинических дерматоскопических изображениях из международного открытого архива ISIC Melanoma Project. Предложенная система позволила повысить точность распознавания изображений пигментных поражений кожи по 10 диагностически важным категориям до 80,81%. Использование предложенной системы распознавания и классификации дерматоскопических изображений пигментных поражений специалистами даст возможность увеличить эффективность диагностики по сравнению с методами визуальной постановки диагноза, а также позволит начать лечение на более ранней стадии заболевания, что напрямую влияет на процентную выживаемость и выздоровление пациентов.
Бесплатно
Система признаков для расширенного суперпиксельного представления изображений
Статья научная
Как правило, при решении прикладных задач анализа и обработки изображений на основе суперпиксельного представления используется малый набор признаков суперпикселей. Расширение описания суперпикселей может повысить качество обрабатывающих алгоритмов. В статье предлагается набор из 25 базовых признаков суперпикселей, характеризующих их форму, яркость, геометрические параметры и положение на плоскости. Предлагаемые признаки отвечают требованиям низкой сложности вычисления в процессе сегментации изображения и достаточности для решения широкого класса прикладных задач. На их основе представлена модификация известного подхода к формированию суперпикселей, которая заключается в быстрой первичной суперпиксельной сегментации изображения со строгим предикатом однородности, обеспечивающим получение суперпикселей, с высокой точностью сохраняющих информацию исходного растрового изображения, и последующем укрупнении суперпикселей при более мягких предикатах однородности. Экспериментально показано, что такой подход позволяет существенно сократить число элементов изображения, что способствует снижению сложности обрабатывающих алгоритмов, а расширенные суперпиксели более точно соответствуют содержательным областям изображения.
Бесплатно
