А.В. Лихачев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия lixachev@corp.nstu.ru
Ключевые слова: детекторы особых точек, локальные моменты изображения, оптимальные значения настраиваемых параметров
Страницы: 15-24
Предложен метод, позволяющий определять оптимальные значения параметров детекторов особых точек p по локальным характеристикам изображения µ. Метод основан на процедуре поиска экстремума аналитической зависимости δ = P (p, µ), где δ - критерий эффективности детектора, определяемый как взвешенная сумма ошибок первого и второго рода. Зависимость P (p, µ) интерполирует набор δ(pi, µj), получаемый по выборке из множества однотипных изображений. Выполнен эксперимент с 40 рентгенограммами нижней части позвоночника человека, которые обрабатывались детекторами Харриса - Стефенса и SUSAN. Получено, что при выборе настраиваемых параметров детектора предложенным методом критерий δ оказался существенно ниже, чем для значений этих параметров на границах рекомендуемых интервалов.
С.И. Вяткин, Б.С. Долговесов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия sivser@mail.ru
Ключевые слова: реконструкция по одному ракурсу, численная оптимизация, многоуровневая карта высот, взвешенная минимальная поверхность, визуализация
Страницы: 47-55
Предложен метод реконструкции по одному изображению криволинейных поверхностей. Для реконструкции поверхности используются данные силуэта объекта и многоуровневая карта высот. В отличие от известных подходов к реконструкции одного ракурса предлагаемый метод не имеет ограничения по глубине и требует на порядок меньше вычислений. 3D-модели с высоким разрешением могут быть сгенерированы в интерактивном режиме.
С.А. Белоконь, Ю.Н. Золотухин, К.Ю. Котов, А.С. Мальцев, А.П. Ян
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия serge@idisys.iae.nsk.su
Ключевые слова: управление полной энергией, имитационное моделирование, управление продольным движением, инверсные модели
Страницы: 56-68
Рассматривается создание системы управления продольным движением летательных аппаратов на основе принципа управления полной энергией. Представлена структура системы управления, включающая не зависящее от летательных аппаратов ядро, а также переход к командам отклонения руля высоты и тяги, полученным на основе принципа инверсных моделей. Система управления реализована для моделей трёх летательных аппаратов различной аэродинамической схемы. Исследование качества регулирования выполнено методом численного моделирования.
Развитие методов управления потоком и теплообменом в затопленных турбулентных струях (импактных струях), натекающих на преграду, является важной задачей, поскольку такая конфигурация используется в различных технических приложениях. Технология активного управления потоком и оптимизация сигнала, управляющего внешним возмущением расхода в импактных струях, могут быть применены для эксплуатации присущих потоку свойств в целях дальнейшего улучшения теплообмена на стенке. Использована ИК-термография и проведены измерения методом PIV (Particle Image Velocimetry) для оптической диагностики температурных полей стенки и полей скорости в условиях управления возмущением расхода, в том числе с обратной связью от локального датчика скорости. Обнаружено, что низкоамплитудные синусоидальные возмущения увеличивают интегральную температуру на стенке за счёт интенсификации отрыва потока на стенке по сравнению с невозмущённой струёй. Также установлено, что высокоамплитудные возмущения в режиме пульсирующей струи позволяют снизить интегральную температуру за счёт увеличения средней скорости потока вблизи стенки и скомпенсировать нежелательный эффект отрыва потока. Алгоритм генетического программирования позволил найти автоколебательный режим при возмущении струи с обратной связью, который улучшает локальный теплообмен на стенке не хуже, чем в случае вынужденного периодического возмущения.
С.В. Соколов1, В.А. Погорелов1, А.Л. Охотников2 1Московский технический университет связи и информатики, Ростов-на-Дону, Россия s.v.s.888@yandex.ru 2Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте, Москва, Россия a.ohotnikov@vniias.ru
Ключевые слова: угловая ориентация, подвижный объект, БИНС, СНС, направляющие косинусы, расширенный фильтр Калмана
Страницы: 80-90
Решена задача угловой ориентации подвижного объекта с использованием измерений бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) и спутниковой навигационной системы (СНС) при самых общих предположениях о характере углового движения объекта и вероятностных характеристиках помех инерциальных измерений. Решение получено в виде расширенного фильтра Калмана, использующего в качестве оцениваемых параметров ориентации направляющие косинусы поворота в инерциальной системе координат, а в качестве вектора наблюдения - вектор измерений СНС и акселерометров БИНС. Приведён пример, иллюстрирующий высокую устойчивость и скорость сходимости процесса оценивания выбранных параметров угловой ориентации подвижного объекта.
А.В. Тимофеев1, А.И. Мильштейн1,2, Д.Н. Григорьев1,2,3 1Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия a.v.timofeev@inp.nsk.su 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия a.i.milstein@inp.nsk.su 3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия d.n.grigoriev@inp.nsk.su
Ключевые слова: просветляющее покрытие, фотодиод, коэффициент отражения
Страницы: 91-99
Проведены теоретические исследования зависимости оптимальной толщины однослойного просветляющего слоя SiO2 на кремниевом фотодиоде от характеристик падающего на фотодиод света. Показано, что оптимальная толщина однослойного просветляющего SiO2 для различных распределений интенсивности по углу увеличивает квантовую эффективность фотодиода до 1,1 раза по сравнению с классическим однослойным просветляющим покрытием толщиной λ/4n, которое является оптимальным при нормальном падении монохроматического света.
Проведены эксперименты по тестированию долговременной стабильности метрологических показателей лазерного генератора изображений модели CLWS-300, используемого в технологическом процессе выпуска оборудования гониометрического типа. Показано, что на временном интервале 18 лет лазерный генератор модели CLWS-300 сохранил способность воспроизводить свои показатели практически в неизменном виде.
В.А. Варданян
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск, Россия vardgesvardanyan@mail.ru
Ключевые слова: волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), QPSK, M-QAM, OFDM, фазовая самомодуляция, фазовая кроссмодуляция, Q-фактор
Страницы: 107-118
Рассматривается когерентная волоконно-оптическая система передачи OFDM-сигналов. Каналы сформированы с помощью спектрально-эффективных форматов модуляции: QPSK, M-QAM. Исследуется влияние на канальные сигналы нелинейных фазовых шумов, возникающих в оптическом волокне. Показано, что появляющиеся в оптическом тракте нелинейные фазовые шумы преобразуются в амплитудные и, смешиваясь с шумами оптических усилителей, приводят к уменьшению показателя качества сигнала. Даны оценочные формулы для определения помехозащищённости канальных сигналов посредством расчёта Q-фактора.
Ю.В. Чугуй
Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, нструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, г. Новосибирск, Россия chugui@tdisie.nsc.ru
Ключевые слова: дифракция Френеля и Фраунгофера на протяжённых объектах постоянной толщины, фурье-оптика, объёмный отражающий край, оптический размерный контроль
Страницы: 119-131
С использованием модели эквивалентных транспарантов исследованы дифракционные явления Фраунгофера в когерентном свете на протяжённом объекте постоянной толщины в виде объёмного асимметричного края со скосом и плоской отражающей (серой) внутренней поверхностью объекта, характеризуемой модулем амплитудного коэффициента отражения света и сдвигом фазы в отражённой волне. Показано, что поле в дальней зоне может быть представлено в виде двух компонент: проходящей и отражённой, первая из которых соответствует дифракции света на абсолютно поглощающем асимметричном крае, а вторая описывает дифракционные явления на объёмной структуре в виде бипланарной щели, освещённой плоской волной света. На основе конструктивной аппроксимации интегральной функции Френеля получено в аналитическом виде выражение для спектра объекта, исходя из которого можно исследовать поведение полей в дальней зоне. Показано, что в случае большого скоса объекта основной вклад в поле даёт отражённая компонента. Предложены способы определения геометрических параметров объекта путём измерения положения центрального максимума отражённой компоненты и его эффективной ширины.