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

2020 год, номер 1

1.
ГЕНЕРАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ИНФРАКРАСНОМ ДИАПАЗОНЕ НА ОСНОВЕ МИКРОЗЕРКАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

И.С. Гибин, В.И. Козик, Е.С. Нежевенко
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
gibin@iae.nsk.su
Ключевые слова: стенд для генерации инфракрасных изображений, микрозеркальный модулятор, DLP-технология, DMD-технология, setup for generation of infrared images, Micromirror modulator, DLP technology, DMD technology
Страницы: 3-12

Аннотация >>
Проанализированы принципы построения проекторов инфракрасных сцен на основе микрозеркальных технологий как одних из наиболее перспективных устройств для генерации ИК-изображений. Рассмотрены несколько типов проекторов, созданных на этих принципах и рассматриваемых с точки зрения функциональности, минимизации шумов, диапазона длин волн, в котором генерируются изображения. Представлены проблемы, которые возникают при конструировании проекторов инфракрасных сцен, базирующихся на DMD-технологиях, при генерации длинноволновых ИК-изображений.

DOI: 10.15372/AUT20200101
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ОБЪЁМНЫХ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ГОЛОГРАММ ДИФФУЗНЫХ ОБЪЕКТОВ

Е.Ф. Пен
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
pen@iae.nsk.su
Ключевые слова: оптическая голография, объёмные отражательные решётки, брэгговская дифракция, фотополимеры, optical holography, three-dimensional reflection gratings, Bragg diffraction, photopolymers
Страницы: 13-22

Аннотация >>
Определены особенности спектральных свойств объёмных отражательных голограмм диффузных объектов, заключающиеся в уширении контура спектрального отклика (рефлекса) как в коротковолновую, так и в длинноволновую области спектра в случае отличия угла падения зондирующего пучка белого света от направления распространения опорной волны при записи голограмм. Этот эффект существенно отличается от известного случая угловой зависимости рефлекса элементарной объёмной отражательной решётки. Дано теоретическое объяснение экспериментальным данным, выведены формулы, по которым выполнены расчёты спектров пропускания исследуемых решёток, качественно согласующиеся с экспериментом.

DOI: 10.15372/AUT20200102
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
ФИЛЬТРАЦИЯ ШУМА НА ГИПЕРСПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ

В.В. Шипко
Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, г. Воронеж, Россия
shipko.v@bk.ru
Ключевые слова: гиперспектральные изображения, гауссовский аддитивный шум, фильтрация, межканальная градиентная реконструкция, hyperspectral images, Gaussian additive noise, filtration, interchannel gradient reconstruction
Страницы: 23-32

Аннотация >>
Предложен подход к фильтрации гиперспектральных изображений, искажённых гауссовским аддитивным шумом, основанный на использовании свойства межканальной избыточности таких изображений. Разработанный алгоритм фильтрации шума позволяет сохранить контурный и яркостный портреты объектов в отдельных компонентах гиперспектрального изображения в отличие от алгоритмов линейной покомпонентной и векторной фильтрации, а также алгоритма усреднения по набору компонент. Полученные результаты численных исследований свидетельствуют о преимуществе межканальной градиентной реконструкции в точности восстановления искажённых аддитивным шумом компонент гиперспектральных изображений. Показана эффективность предложенного подхода на примере обработки реальных гиперспектральных изображений.

DOI: 10.15372/AUT20200103
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
РЕАЛИЗАЦИЯ НА БАЗЕ FPGA АЛГОРИТМОВ ВЫЯВЛЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ КОМПРЕССИИ

К.Ф. Лысаков, К.К. Облаухов, М.Ю. Шадрин
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
lysakov@ngs.ru
Ключевые слова: качество телевизионного изображения, непрерывный контроль, FPGA, аппаратный комплекс, television image quality, continuous monitoring, FPGA, hardware
Страницы: 33-38

Аннотация >>
Рассмотрена реализация алгоритмов сравнительного анализа качества телевизионного изображения. Для обеспечения возможности непрерывной работы в темпе поступления данных предложено использование платформы Xilinx Zynq-7000, совмещающей преимущества FPGA и процессора общего назначения. Предлагается программная архитектура алгоритмов сравнения качества видеосигнала методом измерения с полным эталоном.

DOI: 10.15372/AUT20200104
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
ВИЗУАЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ ПРОСТРАНСТВА В МУЛЬТИФОКАЛЬНЫХ ТРЁХМЕРНЫХ ДИСПЛЕЯХ, СТИМУЛИРУЮЩИХ АККОМОДАЦИЮ

Е.В. Власов1, В.С. Бартош2, С.А. Кузиковский2
1Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, г. Новосибирск, Россия
vlasov@tdisie.nsc.ru
2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
vas@sl.iae.nsk.su
Ключевые слова: 3D-изображение, планы изображений, константность зрительного восприятия, формируемое пространство, 3D image, image plans, constancy of visual perception, formed space
Страницы: 39-45

Аннотация >>
Анализируется влияние устройства просмотра - мультифокального 3 D -дисплея - на визуальное восприятие и оценку пользователем глубины и размеров объектов. В качестве модели эксперимента выбрана методика Холуэя - Боринга, доказавшая, что в восприятии признаков расстояния решающая роль принадлежит константности восприятия размера. Проведённая серия экспериментов показывает, что мультифокальные 3 D -дисплеи предоставляют достаточно надёжную информацию об удалённости и размерах предметов, что позволяет не нарушать закона константности восприятия.

DOI: 10.15372/AUT20200105
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ

Я.А. Мостовой, В.А. Бердников
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королёва, г. Самара, Россия
jakob.mostovoi@yandex.ru
Ключевые слова: статистическое математическое моделирование, теория перколяции, программируемая перколяция, роевая робототехника, оптимальное планирование
Страницы: 46-58

Аннотация >>
Рой подвижных объектов координирует положение отдельных своих объектов для того, чтобы решить одновременно распределённым образом заданную общую задачу. При планировании операций роя возникает задача учёта возможности его оперативной перегруппировки, так как точная цель операции роя или ещё не определена, или представляет секрет, или задаётся рядом случайных обстоятельств. При этом ресурсов роя недостаточно для одновременного заданного покрытия всех возможных целей в зоне обслуживания. Поэтому исполнение операции роя целесообразно проводить в две фазы и первую предварительную фазу начинать ещё до разрешения упомянутых неопределённостей путём создания базовой сети с относительно малой концентрацией объектов роя в ней. В этом случае можно существенно сократить время проведения операции. Во второй фазе операции путём локальной одновременной перегруппировки объектов роя, занимающей минимальное время, формируется программируемый перколяционный путь, обеспечивающий целевое покрытие зоны обслуживания. Решение этой задачи проводится методами теории программируемой перколяции. Численно с использованием результатов статистического моделирования двухфазных операций и аналитически получено значение концентрации объектов роя, обеспечивающее минимум суммарных затрат двухфазной операции. Рассмотрена синергетика информационного взаимодействия роя объектов при реализации программируемого перколяционного пути.

DOI: 10.15372/AUT20200106
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В ОПТОВОЛОКОННЫХ СИСТЕМАХ МОНИТОРИНГА ПРОТЯЖЁННЫХ ОБЪЕКТОВ

А.В. Тимофеев, Д.И. Грознов
ООО «Флагман-Гео», г. Санкт-Петербург, Россия
timofeev.andrey@gmail.com
Ключевые слова: классификация, XGBoost, SVM, DAS, П†-OTDR, classification
Страницы: 59-73

Аннотация >>
Предложен новый метод автоматической классификации источников сейсмоакустической эмиссии в оптоволоконных системах мониторинга, основанных на принципах оптической рефлектометрии во временной области с использованием восстановления фазы интерференционного сигнала во времени. Новизна подхода заключается в оригинальных принципах формирования пространства классификационных признаков и применении классификаторов ансамблевого типа. Такой метод работоспособен при условии применения сравнительно небольшой по объёму обучающей базы данных. Показана высокая практическая эффективность предложенного подхода при работе на реальных данных. Равномерно по различным классам целей достигнута величина надежности классификации, прежде недоступная для альтернативных методов классификации, реализуемых в серийных оптоволоконных системах мониторинга.

DOI: 10.15372/AUT20200107
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ МЕТОДАМИ ГИЛЬБЕРТ-ОПТИКИ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ГОРЕНИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПЕРЕМЕШАННЫХ ПРОПАНО-ВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

В.А. Арбузов1,2, Э.В. Арбузов1,2,3, Ю.Н. Дубнищев1,2, О.С. Золотухина1,2, В.В. Лукашов1
1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, г. Новосибирск, Россия
arbuzov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия
arbuzov@math.nsc.ru
3Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: оптическая диагностика пламён, пропано-воздушное пламя, гильберт-оптика, optical diagnostics of flames, propane-air flame, Hilbert optics
Страницы: 74-82

Аннотация >>
Струйное горение предварительно перемешанных пропано-воздушных смесей имеет широкий спектр применения в различных устройствах. Проводится исследование пламени методами гильберт-оптики. Адаптированная к изучению проблем горения диагностика основана на визуализации фазовых возмущений, индуцированных в зондирующем световом поле исследуемой средой, путём использования полихроматических преобразований Гильберта и Фуко - Гильберта в сочетании с попиксельной обработкой динамической структуры регистрируемых изображений. Диагностический комплекс реализован на базе серийного прибора ИАБ-463М с модифицированными узлами оптической фильтрации, источника и обработки информации. Визуализирована динамическая фазовая структура пропано-воздушного пламени. В реперных точках горящей струи с помощью термопар измерены значения температуры. На осесимметричных участках из гильбертограмм восстановлена фазовая функция и с применением обратного преобразования Абеля реконструировано температурное поле пламени.

DOI: 10.15372/AUT20200108
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ НЕЧЁТКОЙ ЛОГИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОМЕРНЫХ ИНТЕРВАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ

А.Ф. Антипин, Е.В. Антипина
Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета, г. Стерлитамак, Россия
andrejantipin@ya.ru
Ключевые слова: моделирование, многомерный интервально-логический регулятор, нечёткая логика, автоматическое регулирование, программное обеспечение, modeling, multidimensional interval-logic controller, fuzzy logic, automatic control, software
Страницы: 83-92

Аннотация >>
Рассматриваются особенности нечёткого моделирования технологических процессов и объектов, для которых невозможно или затруднительно построение адекватных математических моделей, с использованием многомерных интервально-логических регуляторов. Описываются предлагаемые алгоритмы и разработанное программное обеспечение. Приводятся результаты расчётов с применением способов нечёткого моделирования, показывающих высокую точность.

DOI: 10.15372/AUT20200109
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ НИЗКОРАЗРЯДНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ЧИСЕЛ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В НЕЙРОННЫХ СЕТЯХ

А.Ю. Кондратьев1, А.И. Гончаренко2,1
1ООО «Экспасофт», г. Новосибирск, Россия
a.kondratev@expasoft.ru
2Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск, Россия
a.goncharenko@expasoft.ru
Ключевые слова: нейронные сети, глубокое обучение, типы данных, minifloat, специализированные вычислители, neural networks, deep learning, data types, minifloat, specialized calculators
Страницы: 93-99

Аннотация >>
Изучена возможность работы нейронных сетей на типах данных низкой разрядности с плавающей запятой (minifloat). Выполнены вычисления с использованием аккумулятора float16 для промежуточных вычислений. Осуществлена проверка качества работы на свёрточных нейронных сетях GoogleNet, ResNet-50, MobileNet-v2, а также на рекуррентной сети DeepSpeech-v01. Эксперименты показали, что качество работы указанных нейронных сетей с 11-разрядными minifloat не уступает качеству работы сетей со стандартным типом float32 без проведения дополнительного обучения. Результаты свидетельствуют о том, что числа с плавающей запятой низкой разрядности можно использовать для создания эффективных вычислителей, специализирующихся на работе нейронных сетей.

DOI: 10.15372/AUT20200110
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ ПО ИЗУЧЕНИЮ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ

В.М. Аульченко1,2, В.В. Жуланов1,2, Л.И. Шехтман1,2
1Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, г. Новосибирск, Россия
V.M.Aulchenko@inp.nsk.su
2Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск, Россия
V.V.Zhulanov@inp.nsk.su
Ключевые слова: синхротронное излучение, микрополосковый кремниевый детектор, быстропротекающие процессы, специализированная интегральная схема, synchrotron radiation, microstrip silicon detector, fast processes, specialized integrated circuit
Страницы: 100-108

Аннотация >>
Представлена разработка новой интегральной схемы, предназначенной для считывания сигналов в кремниевом микрополосковом детекторе в условиях экспериментов по наблюдению быстропротекающих процессов на пучке синхротронного излучения. Первые варианты такой схемы были установлены в прототипе детектора на основе микрополоскового кремниевого сенсора и тестировались на интенсивном пучке синхротронного излучения на накопителе ВЭПП-4М в Институте ядерной физики СО РАН. Результаты первых измерений показывают, что основные задачи этой разработки достигнуты: временное разрешение, частота смены кадров удовлетворяют первоначальным спецификациям, а максимальный регистрируемый сигнал в линейном режиме работы позволяет существенно увеличить регистрируемый поток фотонов по сравнению с предыдущей версией детектора, базирующейся на газовой технологии. Главной проблемой, обнаруженной при испытаниях прототипа, является сравнительно высокий уровень шума, который будет понижен в следующей версии интегральной схемы благодаря оптимизации некоторых схемных решений.

DOI: 10.15372/AUT20200111
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
ВРАЩАТЕЛЬНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА ПЕРИОДА ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ В БЕЗЗЕРКАЛЬНОМ ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ С НЕПОДВИЖНЫМ ФОТОПРИЁМНИКОМ

В.Д. Угожаев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
vdu@iae.nsk.su
Ключевые слова: светоделительный кубик, двухлучевой интерферометр, неподвижный фотоприёмник, интерференционная картина, вращательная перестройка периода, beam splitting cube, two-beam interferometer, stationary photodetector, interference pattern, rotational tuning of the period
Страницы: 109-123

Аннотация >>
В рамках геометрической оптики проведён анализ вращательной перестройки периода интерференционной картины, формируемой сходящимися световыми пучками на фотоприёмнике, неподвижном относительно беззеркального двухлучевого интерферометра на основе светоделительного кубика. Выведены уравнения, решения которых представляют собой зависимости диапазона перестройки от базового положения исходного светового пучка на входной поверхности кубика и от диаметра этого пучка. Указанные зависимости получены для нескольких значений показателя преломления материала кубика, показана значимость этого параметра для характеристик исследованного интерферометра.

DOI: 10.15372/AUT20200112
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
ПРИМЕНЕНИЕ ЁМКОСТНЫХ МИКРОСТРУКТУР В КАЧЕСТВЕ АНТИАЛИАСНЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ЗАДАЧ ШИРОКОПОЛОСНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕРАГЕРЦОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

А.А. Рыбак1,2, Н.А. Николаев1, С.А. Кузнецов2,3, S. Yang4
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
a.rybak1@g.nsu.ru
2Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск, Россия
sakuznetsov@nsm.nsu.ru
3Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники, г. Новосибирск, Россия
4Department of Electrical Engineering National Tsing Hua University, Hsinchu City, Taiwan
shanghua@ee.nthu.edu.tw
Ключевые слова: импульсная терагерцовая спектроскопия, метаматериалы, частотно- избирательные поверхности, микроструктуры, теорема отсчётов, фильтры низких частот, полосовые фильтры, pulsed terahertz spectroscopy, metamaterials, frequency-selective surfaces, microstructures, counting theorem, low-pass filters, bandpass filters
Страницы: 124-132

Аннотация >>
Впервые рассмотрен подход, основанный на применении высокоэффективных ёмкостных микроструктур в качестве антиалиасных (anti-aliasing) фильтров в широкополосной импульсной терагерцовой спектроскопии в случае низкочастотных (субтерагерцовых) измерений. Подход апробирован при измерении спектров эталонных образцов - полосовых пропускающих фильтров с центральными частотами 156 и 376 ГГц и шириной полосы 12 %. Показано уменьшение времени измерения спектрометра до 12 раз при повышении точности измерений за счёт нивелирования долговременного дрейфа нормировочного сигнала. Предполагается, что данный подход применим для увеличения динамического диапазона и отношения сигнал/шум спектрометра в субтерагерцовом диапазоне.

DOI: 10.15372/AUT20200113
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину