Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Автометрия

2018 год, номер 6

1.
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОНФОКАЛЬНЫЙ МИКРОСКОП НА ОСНОВЕ ДИФРАКЦИОННОГО ФОКУСИРУЮЩЕГО МУЛЬТИПЛИКАТОРА С АВТОСИНХРОНИЗАЦИЕЙ РАЗВЁРТКИ

В.П. Бессмельцев, М.В. Максимов, В.В. Вилейко, Н.В. Голошевский, В.С. Терентьев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
bessmelt@iae.nsk.su
Ключевые слова: многоканальный конфокальный микроскоп, дифракционный оптический элемент, сдвиговые плоскопараллельные пластины, multichannel confocal microscope, diffractive optical element, shifted plane-parallel plates
Страницы: 3-11
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Представлена реализация сканирующего лазерного конфокального микроскопа, в котором сканирование образца производится матрицей освещающих пучков, что значительно увеличивает скорость построения изображений объекта. Формирование матрицы обеспечивается дифракционным оптическим элементом. Развёртка матрицы лазерных пучков по образцу выполняется гальванометрическими сканерами с подвижными рефрактивными плоскопараллельными пластинами. Применение такой схемы сканирования позволяет осуществить прохождение освещающих пучков в осветительном канале и сигнальных пучков в приёмном канале через одну неподвижную матрицу конфокальных диафрагм и обеспечить развёртку сканирующих пучков в плоскости образца и сигнальных пучков в плоскости фотоприёмной матрицы без использования дополнительной синхронизированной пары сканеров. Представленный конфокальный микроскоп может быть реализован в задачах, требующих высокого быстродействия.

DOI: 10.15372/AUT20180601
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
СПЕКТР КОЛЕБАНИЙ CH2 КАК МЕРА КОНФОРМАЦИОННОГО И ЛАТЕРАЛЬНОГО ПОРЯДКОВ В СЛОЯХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ И ФОСФОЛИПИДОВ

С.В. Адищев1, Т.А. Дуда2, Ю.В. Зайцева1,3, В.А. Зыкова1, А.Г. Милёхин2, К.А. Окотруб1, Н.В. Суровцев1,3
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
lab21@iae.nsk.su
2Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 13
3Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
Ключевые слова: комбинационное рассеяние света, индикатор порядка, углеводородная цепь, Raman scattering, order indicator, hydrocarbon chain
Страницы: 12-20
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Интенсивность линии антисимметричных колебаний CH2 в спектре комбинационного рассеяния света молекулярных слоёв жирных кислот и фосфолипидов чувствительна как к упорядоченности молекул в слое (латеральный порядок), так и к конформационному порядку углеводородной цепи молекулы. Хотя интенсивность этой линии широко используется как индикатор порядка в слоях молекул, содержащих углеводородные хвосты, природа чувствительности линии антисимметричных колебаний к порядку остаётся неясной. Проведено экспериментальное исследование этого вопроса и показано, что нарушение порядка приводит к перераспределению колебательных мод и к изменению поляризуемости антисимметричного колебания. Предложена гипотеза, согласно которой интенсивность линии комбинационного рассеяния света антисимметричного колебания CH2 в значительной мере определяется его взаимодействием с электронными возбуждениями углеводородной цепи.

DOI: 10.15372/AUT20180602
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
АНАЛИЗ И ОТОБРАЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПРОЗРАЧНЫХ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПУТЁМ ТРЁХМЕРНОГО ЛАЗЕРНОГО ГЕТЕРОДИННОГО МИКРОЗОНДИРОВАНИЯ

И.Ш. Штейнберг1, П.Е. Твердохлеб1,2,3, А.Ю. Беликов1
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
steinberg@iae.nsk.su
2Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
tverdokhleb@iae.nsk.su
3Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
Ключевые слова: лазерное гетеродинное микрозондирование, оптические материалы, фазовые микронеоднородности, laser heterodyne microprobing, optical materials, phase microinhomogeneity
Страницы: 21-33
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Предложен метод изучения внутренних фазовых неоднородностей прозрачных оптических материалов путём их «поточечного» трёхмерного лазерного гетеродинного микрозондирования. Световым микрозондом в этом случае является бегущая микрорешётка, формируемая в зоне пересечения двух сфокусированных когерентных пучков света: опорного и сигнального. Дана оценка размеров микрозонда по координатам x, y, z и степени влияния сферической аберрации при глубинном микрозондировании. Возможности метода иллюстрируются на примерах восстановления и последующего отображения фазовых неоднородностей в объёме лазерной керамики и её произвольных слоях.

DOI: 10.15372/AUT20180603
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ИМПУЛЬСНОГО ОТКЛИКА ПРОЕКЦИОННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННО-НЕИНВАРИАНТНЫХ СИСТЕМ

Ю.В. Чугуй1,2,3
1Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, 630058, г. Новосибирск, ул. Русская, 41
chugui@tdisie.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
3Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
Ключевые слова: дифракция света, телецентрические проекционные системы, фурье-оптика, размерный контроль, light diffraction, telecentric projection systems, Fourier optics, dimensional inspection
Страницы: 34-47
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
В рамках волновой оптики исследованы характеристики широко используемых на практике пространственно-неинвариантных проекционных систем телецентрического типа. В классе френелевских функций строго рассчитан импульсный отклик системы в зависимости от апертур проекционного объектива и фильтра. Установлено, что он состоит из двух компонент, одна из которых в основном определяет инвариантные свойства системы, а другая - неинвариантные. На базе предложенной нами ранее аппроксимации френелевской функции элементарными функциями впервые найдено в аналитическом виде выражение для импульсного отклика и исследовано его поведение при различных соотношениях апертур объектива и фильтра. Проанализирована корректность выбора параметров известных квазиинвариантных оптических систем. Для улучшения их пространственно-инвариантных характеристик дана рекомендация по выбору апертуры фильтра. Данный подход в отличие от известных оптико-геометрических позволяет получить достоверную информацию о характере преобразований волновых полей в рассматриваемых системах.

DOI: 10.15372/AUT20180604
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
АРХИТЕКТУРА ПЕРСПЕКТИВНЫХ МНОГОРЯДНЫХ ФОТОПРИЁМНЫХ МОДУЛЕЙ ИК-ДИАПАЗОНА

С.А. Дворецкий1, А.П. Ковчавцев1, И.И. Ли1, В.Г. Половинкин1,2, Г.Ю. Сидоров1, М.В. Якушев1
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 13
irlamlee@isp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
Ключевые слова: многорядное ИК ФПУ, фотодиод, локальная квантовая эффективность, точечный источник, пороговая чувствительность, пространственное разрешение, scanning IR FPA, photodiode, local quantum efficiency, point source, threshold sensitivity, spatial resolution
Страницы: 48-56
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Проведён анализ существующих конструкций линейных многорядных ИК ФПУ с режимом временн´ой задержки и накопления. Предложены варианты перспективных конструкций линейных инфракрасных фотоприёмников, обеспечивающих повышение чувствительности и пространственного разрешения. Анализ основан на расчёте методом Монте-Карло диффузии фотогенерированных носителей заряда в фотодиодных матрицах на эпитаксиальных слоях кадмий-ртуть-теллур, учитывающем основные фотоэлектрические и конструктивные параметры фоточувствительных элементов и оптической системы.

DOI: 10.15372/AUT20180605
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗВЕТВИТЕЛЯ МОЩНОСТИ НА ОСНОВЕ ФОТОННОГО КРИСТАЛЛА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАДИУСА ИСКУССТВЕННОГО ДЕФЕКТА ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЗОНАНСА

P. Jindal, H.J. Kaur
Chitkara Institute of Engineering and Technology, 140401, India, Chandigarh, Patiala National Highway, NH-64
poonam.jindal@chitkara.edu.in
Ключевые слова: фотонный кристалл, ширина запрещённой зоны для фотонов, раз ветвитель мощности, дефектное отверстие, метод разложения электромагнитного поля по плоским волнам, photonic crystal, photonic bandgap, power splitter, defect hole, PWE
Страницы: 57-63
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Нанофотоника является новой областью в технологии оптических материалов, задача которой - обеспечить прогресс в развитии оптических интегральных схем. Разветвитель мощности на фотонном кристалле представляет собой полезный компонент для создания фотонных интегральных схем. Такие разветвители являются важными элементами для соединения блоков в чипе. Предлагается конструкция Y-разветвителя мощности на двумерном фотонном кристалле (21 15 мкм), использующая явление резонанса в отражении электромагнитной волны от вытравленных круглых воздушных отверстий, образующих гексагональную решётку с периодом a. Для анализа такой структуры были использованы методы разложения электромагнитного поля по плоским волнам и конечных разностей во временн´ой области. Результаты моделирования показывают, что оптимальный резонанс, обеспечивающий достижение максимальной передаваемой мощности с равным разделением в плечах, наблюдается при радиусе дефектного отверстия, равном 0,3a мкм.

DOI: 10.15372/AUT20180606
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
СПЕКТРАЛЬНО-ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ КЛАССИФИКАЦИИ ГИПЕРСПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ. ОБЗОР

С.М. Борзов, О.И. Потатуркин
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
borzov@iae.nsk.su
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, гиперспектральные изображения, классификация типов поверхностей, спектральные и пространственные признаки, remote sensing, hyperspectral images, surface type classification, spectral and spatial features
Страницы: 64-86
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Выполнен обзор методов спектрально-пространственной классификации гиперспектральных данных. Рассмотрены публикации, посвящённые наиболее популярным способам использования пространственной информации для повышения точности результирующих картосхем. Показано, что лучшие результаты достигаются при применении предварительной обработки «сырых» данных до выполнения процедур попиксельной спектральной классификации. Рассмотрены и проанализированы недостатки, ограничения и возможные направления развития существующих подходов.

DOI: 10.15372/AUT20180607
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОКАЛЬНЫХ ВИХРЕЙ НА ПЛОСКОСТИ ДЕФОРМИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА

В.В. Кибиткин, А.И. Солодушкин, В.С. Плешанов
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634055, г. Томск, просп. Академический, 2/4
vvk@ispms.tsc.ru
Ключевые слова: метод корреляции цифровых изображений, векторное поле, вихрь, погрешность, метод Монте-Карло, деформация, псевдоизображение, digital image correlation method, vector field, vortex, error, Monte-Carlo method, deformation, pseudoimage
Страницы: 87-95
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Рассмотрена задача нахождения центра вихря, его размеров и пространственного распределения смещений на основе плоского векторного поля. Вместо типичного сканирования контуром предложен алгоритм затравочных точек, а в качестве критерия определения центра вихревого течения используется удельная циркуляция. В целях повышения устойчивости алгоритма введён параметр, играющий роль порога. Методом Монте-Карло изучено влияние погрешности измерений на точность нахождения координат центра жёсткого поворота, а также установлена зависимость вероятности ложных тревог от уровня порога. Показано использование метода наименьших квадратов для нахождения пространственного распределения смещений. Данный подход продемонстрирован на примере реального векторного поля, измеренного перед вершиной магистральной трещины.

DOI: 10.15372/AUT20180608
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
АНАЛИЗ ШУМА КВАНТОВАНИЯ ФИЛЬТРОВ МНОГОУРОВНЕВОГО ДИСКРЕТНОГО ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Н.И. Червяков, П.А. Ляхов, Н.Н. Нагорнов
Северо-Кавказский федеральный университет, 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
sparta1392@mail.ru
Ключевые слова: дискретное вейвлет-преобразование, цифровая обработка изображений, шум квантования, разрядность, формат с фиксированной точкой, discrete wavelet transform, digital image processing, quantization noise, bit-width, fixed-point format
Страницы: 96-106
Подраздел: АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ

Аннотация >>
Решена задача анализа влияния шума квантования коэффициентов фильтров дискретного вейвлет-преобразования (ДВП) на результат обработки изображений. Предложена реализация метода многоуровневого ДВП, позволяющая определить эффективную разрядность коэффициентов фильтров ДВП, при которой шум квантования не оказывает существенного влияния на результат обработки изображений. Выявлена зависимость пикового отношения сигнала к шуму (PSNR) при ДВП изображений от используемого вейвлета, разрядности коэффициентов и количества уровней обработки. Выведены формулы для нахождения минимальной разрядности коэффициентов, при которой обработанное изображение достигает высокого качества (PSNR 40 дБ) в зависимости от используемого вейвлета и количества уровней обработки. Экспериментальное моделирование многоуровневого ДВП изображения подтвердило полученные результаты. В предложенном методе все данные представлены в формате с фиксированной точкой, что открывает возможность эффективной аппаратной реализации на современных устройствах (FPGA, ASIC и др.).

DOI: 10.15372/AUT20180609
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДИНАМИКИ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ

Ю.Н. Золотухин, К.Ю. Котов, А.М. Свитова, Е.Д. Семенюк, М.А. Соболев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
kotov@idisys.iae.nsk.su
Ключевые слова: идентификация динамики, квадрокоптер, расширенный фильтр Калмана, рекуррентная нейронная сеть Элмана, identification of the dynamics, quadrotor, extended Kalman filter, Elman recurrent neural network
Страницы: 107-113
Подраздел: МОДЕЛИРОВАНИЕ В ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Аннотация >>
Предложен метод идентификации динамики летательного аппарата квадророторного типа на основе рекуррентной нейронной сети Элмана, которая соответствует каноническому виду динамической системы в пространстве состояний и не требует структурной корректировки. Результаты численного эксперимента показали сходимость алгоритма обучения сети с помощью расширенного фильтра Калмана.

DOI: 10.15372/AUT201806010
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОТОДИОДНЫХ МАТРИЦ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ИК ФПУ НА ИХ ОСНОВЕ

В.Г. Половинкин1,2, В.А. Стучинский1, А.В. Вишняков1, И.И. Ли1
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 13
irlamlee@isp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
Ключевые слова: ИК фотоприёмное устройство (ИК ФПУ), фотодиод, фоточувствительный элемент (ФЧЭ), локальная квантовая эффективность, пространственное разрешение, infrared focal plane array (IR FPA), photodiode, detector, local quantum efficiency, spatial resolution
Страницы: 114-121
Подраздел: МОДЕЛИРОВАНИЕ В ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Аннотация >>
Представлены результаты расчётов пространственного распределения локальной квантовой эффективности по площади многоэлементных фотоприёмных устройств на основе фотодиодов. Расчёты диффузии фотогенерированных носителей заряда в фоточувствительном слое матрицы производились путём моделирования методом Монте-Карло. Обсуждаются способы уменьшения объёма необходимых расчётов, основанные на использовании свойств симметрии матрицы. Сформулированы требования к фотоэлектрическим и конструктивным параметрам (толщине фоточувствительного слоя, длине диффузии носителей заряда и длине оптического поглощения в этом слое, соотношению размера n-p-переходов и геометрических размеров фоточувствительного элемента), обеспечивающим достижение предельных значений чувствительности и пространственного разрешения многоэлементных ИК ФПУ.

DOI: 10.15372/AUT20180611
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину