Том 54 № 4 2018 (ИЮЛЬ – АВГУСТ)
СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
1. Грузман И. С. Субпиксельное оценивание координат узлов решётки квазипериодических текстур
Аннотация:
Предложен алгоритм оценивания координат узлов деформированных решёток квазипериодических текстур с субпиксельной точностью. Алгоритм состоит из двух этапов. На первом этапе вычисляются векторы частот и начальных фаз полигармонической модели функции яркости по характеристикам выбросов спектров фрагментов изображения. Полученные оценки используются для определения координат узлов локальной решётки. На втором этапе локальные решётки объединяются в глобальную решётку для всего изображения квазипериодической текстуры. Применение оценок параметров модели с повышенной точностью по фрагментам изображения небольших размеров обеспечило устойчивую работу алгоритма при значительных деформациях решётки и субпиксельную точность оценивания координат её узлов. Приведены результаты компьютерного моделирования и обработки реальных полутоновых изображений квазипериодических текстур, демонстрирующие эффективность предложенного алгоритма.
Страницы: 3-10
DOI: 10.15372/AUT20180401
2. Косых В. П., Громилин Г. И., Фирсов А. П., Савлук А. В. Ошибки оценивания параметров локальных магнитных аномалий по данным разновысотной магнитной съёмки с помощью БПЛА
Аннотация:
Исследуются ошибки оценок размеров, глубины залегания и намагниченности локального источника магнитной аномалии простой формы при совместном анализе данных магнитной съёмки, зарегистрированных на нескольких высотах. Численное моделирование показывает, что разновысотные измерения магнитной индукции, обусловленной наличием источника, позволяют получить более точную оценку некоторых его параметров, чем измерения на одной высоте.
Страницы: 11-17
DOI: 10.15372/AUT20180402
3. Вяткин С. И., Долговесов Б. С. Метод сжатия геометрических данных с применением функций возмущения
Аннотация:
Рассмотрены проблемы компактного полигонального описания объектов. Предложен метод сжатия без потерь геометрических данных на основе функций возмущения. Показаны преимущества такого подхода перед известными алгоритмами преобразования трёхмерных моделей для быстрой передачи информации и компактного её хранения.
Страницы: 18-25
DOI: 10.15372/AUT20180403
4. Злобина А. Г., Журбин И. В., Немцова О. М. Метод селективной сегментации данных малоглубинного электропрофилирования
Аннотация:
Разработан метод селективной сегментации, обеспечивающий корректное восстановление границы объекта в плане и оценку диапазона глубины его залегания. Метод предполагает обработку комплекса данных электроразведки: малоглубинного электропрофилирования и векторных картин преимущественных направлений изменения сопротивления среды. Оценка границы объекта производится на основе применения алгоритма нечёткой кластеризации fuzzy c-means, адаптированного для анализа данных многоразносного электропрофилирования. Оценка диапазона глубины залегания объекта в грунте основана на применении функции скалярного произведения к смежным по глубине векторным картинам преимущественных направлений. Эффективность метода подтверждена результатами компьютерного моделирования и примером обработки данных натурного эксперимента на археологическом памятнике – средневековом укреплённом поселении.
Страницы: 26-34
DOI: 10.15372/AUT20180404
5. Клочко В. К., Гудков С. М. Пространственно-временная обработка изображений объектов в пассивных системах радиовидения
Аннотация:
Предложены концепция и методы пространственно-временной обработки радиоизображений малоразмерных объектов в многопозиционной системе радиометров, позволяющие повысить эффективность функционирования данной системы. Пространственная обработка осуществляется в каждом цикле обзора сканирующих радиометров в целях определения пространственных координат объектов и взаимной ориентации систем координат. Временнáя обработка выполняется в последовательности циклов обзора радиометров для определения траекторных параметров меняющих взаимное положение объектов.
Страницы: 35-42
DOI: 10.15372/AUT20180405
6. Булычев Ю. Г., Насенков И. Г., Ячменёв А. В. Амплитудно-гиперболический метод пассивной локации источника излучения
Аннотация:
Применительно к двухпозиционной системе, регистрирующей амплитуду и разность моментов времени прихода волны на приёмные позиции, предлагается новый метод определения дальности и местоположения источника излучения. Приводятся формулы, позволяющие исследовать методическую погрешность и точностные характеристики метода для различных условий наблюдения и результаты вычислительного эксперимента. Даны рекомендации по применению метода.
Страницы: 43-50
DOI: 10.15372/AUT20180406
7. Конев А. А., Мещеряков Р. В., Костюченко Е. Ю. Сегментация речевых сигналов на вокализованные и невокализованные участки на основе одновременной маскировки
Аннотация:
Рассмотрена модель одновременной тональной маскировки, выделяющая компоненты речевого сигнала, воспринимаемые слуховой системой человека. Предложен алгоритм одновременной маскировки на основе этой модели. Показано, что сигнал после одновременной маскировки представляется бинарной структурой, отражающей гармоническую структуру вокализованной последовательности. Экспериментально доказано, что данная структура может быть использована для выделения ключевых (с точки зрения восприятия слуховой системой) участков речи. На базе этой структуры создан алгоритм высококачественной сегментации речевого сигнала на вокализованные и невокализованные участки, не требующий обучения перед применением. По результатам тестирования совместного использования алгоритмов одновременной маскировки и сегментации речевого сигнала получены оценки качества их работы.
Страницы: 51-57
DOI: 10.15372/AUT20180407
8. Скворцов Б. В., Борминский С. А., Живоносновская Д. М. Теоретические основы бесконтактных измерений электромагнитных параметров материалов методом импульсного зондирования
Аннотация:
Предлагается и теоретически обосновывается метод бесконтактного оперативного измерения удельной электрической проводимости, а также диэлектрической и магнитной проницаемостей материалов посредством импульсного зондирования контролируемой поверхности. Отражённый от контролируемого объекта электромагнитный импульс в своём спектральном составе несёт информацию об измеряемых параметрах, которые можно вычислить по предлагаемой методике.
Страницы: 58-66
DOI: 10.15372/AUT20180408
ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
9. Угожаев В. Д. Перестраиваемый вращением двухлучевой интерферометр с неподвижным светочувствительным элементом. Ч. II. Интерферометр на основе светоделительного блока
Аннотация:
Рассмотрен перестраиваемый по углу схождения пересекающихся световых пучков двухлучевой интерферометр с неподвижными зеркалами и неподвижным светочувствительным элементом на основе симметричного светоделительного блока, в котором перестройка периода интерференционной картины выполняется единственным движением – вращением интерферометра относительно неподвижного источника коллимированного светового пучка. Показано, что такое управление периодом доступно для углов схождения от 30 до 180º при диаметре световых пучков не менее 10 % от длины светоделительного блока. В указанной области наибольшая ширина диапазона перестройки угла схождения может превышать 40º, а допустимый диаметр пучков приближаться к 40 %. Проведено сопоставление с аналогичным интерферометром на основе светоделительного кубика, определены возможные области применения рассматриваемого интерферометра.
Страницы: 67-77
DOI: 10.15372/AUT20180409
10. Микерин С. Л., Плеханов А. И., Симанчук А. Э., Якиманский А. В., Мартыненков А. А., Валишева Н. А. Компактный амплитудный электрооптический модулятор на основе хромофорсодержащих полиимидов
Аннотация:
Представлены результаты работ по созданию и исследованию компактных волноводных электрооптических модуляторов с использованием оригинальных синтезированных хромофорсодержащих полиимидов с ковалентно присоединённым коммерческим красителем DR-13. Разработаны и реализованы полностью полимерные электрооптические планарные структуры с архитектурой фазового поляризационного и амплитудного модуляторов в виде интерферометра Маха – Цендера. Исследованы характеристики созданных модуляторов на длине волны 1,3 мкм, достигнуто полуволновое напряжение 24 В при длине активной части модулятора 1,3 см.
Страницы: 78-83
DOI: 10.15372/AUT20180410
11. Бессмельцев В. П., Голошевский Н. В., Кастеров В. В., Киприянов Я. А., Смирнов К. К. Метод калибровки лазерной гальванометрической сканирующей системы субмикронного разрешения
Аннотация:
Рассмотрен метод калибровки модулей сканирования на основе дефлекторов гальванометрического типа, основанный на двухшаговом итерационном алгоритме обработки профилометрической карты тестовой записи калибруемого модуля. Показано, что получить высокую точность и робастность определения координат реперных точек тестовой записи возможно при нахождении приблизительного положения таких точек и выделении фрагмента в их окрестности на первом шаге и при поиске точных значений координат корреляционным методом на втором шаге. Использование этого метода и простого алгоритма кусочно-планарной интерполяции даёт возможность обеспечить позиционирование лазерного луча с относительной погрешностью 10–5 от поля записи.
Страницы: 84-91
DOI: 10.15372/AUT20180411
12. Косцов Э. Г., Скурлатов А. И., Щербаченко А. М. Оптико-электронная система для исследования наноперемещений подвижных элементов MEMS
Аннотация:
Рассматривается экспериментальная конструкция оптико-электронной системы для бесконтактного измерения микро- и наноперемещений подвижных элементов MEMS. Основу устройства составляет гетеродинный интерферометр со стабилизированным по частоте He–Ne-лазером и акустооптическим модулятором лазерного излучения. При воздействии на структуру MEMS импульсов напряжения с амплитудой до 1 В экспериментально достигнуто разрешение по перемещению подвижного элемента менее 1 нм, при этом амплитуда перемещения линейно зависит от управляющего напряжения с чувствительностью 100–200 нм/В. Установлено, что на кривой местоположение элемента – управляющее напряжение эффект гистерезиса не проявляется.
Страницы: 92-100
DOI: 10.15372/AUT20180412
13. Атутов С. Н., Плеханов А. И. Фотоэкстракция атомов рубидия из объёма фотонного кристалла
Аннотация:
Представлены результаты исследования явления фотоэкстракции атомов рубидия из объёма фотонного кристалла. Обнаружено, что в случае облучения кристалла в стоп-зоне, когда десорбирующий свет не проникает глубоко, отделение атомов происходит практически с его поверхности, поэтому падение плотности десорбированных атомов в ячейке только экспоненциальное. В случае облучения кристалла вне стоп-зоны объём кристалла облучается практически полностью. В связи с этим экспоненциальное падение плотности атомов в ячейке сменяется сравнительно медленным её падением диффузионного характера. Измерен объёмный коэффициент диффузии атомов рубидия в фотонном кристалле, который оказался равным 2 · 10–8 см2/с.
Страницы: 101-107
DOI: 10.15372/AUT20180413
14. Шапиро Е. Г., Шапиро Д. А. Оптимизация пропускной способности волоконной линии связи с нелинейной памятью
Аннотация:
Выполнено сравнение каналов с памятью и без памяти в простейшей модели гауссового распределения шума. Показано, что оба канала имеют похожие зависимости пропускной способности от средней мощности сигналов. В то же время оптимальный входной алфавит для канала с памятью меняется. Численно продемонстрирована применимость модели с нелинейной памятью к линии связи QPSK с периодической компенсацией дисперсии.
Страницы: 107-116
DOI: 10.15372/AUT20180414
15. Заболотский А. А. Особенности диполь-дипольного взаимодействия в спиральном молекулярном агрегате
Аннотация:
Рассматриваются формирование и динамика возбуждений в атомной или молекулярной наноцепочке спиральной формы. Учитывается диполь-дипольное взаимодействие круговых поляризаций оптических переходов соседних молекул. При решении выведенных уравнений Блоха в континуальном приближении используется система координат Френе – Серре. Получены решения, описывающие фомирование устойчивых локализованных структур, солитонов, обусловленных кривизной цепочки, которые могут оказывать критическое влияние на люминесцентные свойства хиральной среды.
Страницы: 117-125
DOI: 10.15372/AUT20180415
