Главная – Журналы – Автометрия 2011 номер 2

Предложен новый алгоритм оценивания оптимальных пороговых величин в пороговых алгоритмах вейвлет-фильтрации сигналов и изображений. Выполнен большой объём вычислительного эксперимента по сравнению этого порога с пороговыми величинами, широко используемыми в алгоритмах вейвлет-фильтрации. Показано, что применение предложенного порога существенно уменьшает ошибку фильтрации как гладких, так и контрастных изображений.

Дан анализ особенностей и предложены подходы к повышению устойчивости работы алгоритмов обнаружения упавшего человека по последовательности изображений, получаемых стационарными камерами видеонаблюдения, при невысокой вычислительной сложности. Рассмотрен вариант получения более достоверного силуэта объекта, проведён анализ и отбор параметров, используемых при распознавании состояния объектов. Представлена методика повышения устойчивости детектора, заключающаяся в выделении интервалов стабильности средних значений параметров, что позволяет повысить достоверность идентификации состояния объектов. Приведены результаты вычислительных экспериментов

Предложен алгоритм распознавания пешехода на основе анализа автокорреляционной функции сейсмического сигнала. Показана эффективность данного метода в терминах вероятностей правильного распознавания и ложной тревоги. Рассмотрены методы, позволяющие уменьшить трудоёмкость предложенного алгоритма. Проведено сравнительное исследование влияния частоты отбора точек и метода расчёта функции автокорреляции на эффективность работы и трудоёмкость алгоритма распознавания пешехода.

Предложен метод оптических измерений профиля поверхности при структурном освещении в виде двумерной системы полоc (путём введения в описание несущих частот в пространственных направлениях x и y) с помощью фазового градиентного метода с непрерывными вейвлет-преобразованиями. Такие преобразования, основанные на вейвлетах Морле и Пауля, последовательно применяются к строкам и столбцам изображения и затем суммируются для нахождения результирующего распределения фазы без использования каких-либо алгоритмов устранения неопределённости фазы в отличие от S-преобразования. Результаты численного моделирования и экспериментов показывают эффективность предложенного метода для нахождения распределений фазы.

Рассмотрено влияние транспортного запаздывания и классические способы его коррекции в системе управления мобильным роботом с дифференциальным приводом. Показано, что наличие таких эффектов, как проскальзывание колёс, неровности поверхности при перемещении робота, ограничивает область применения традиционных алгоритмов коррекции запаздывания. Предложен способ коррекции запаздывания, основанный на использовании аналитической экстраполяции и расширенного фильтра Калмана. Результаты экспериментов подтверждают эффективность предложенного подхода.

Рассматривается алгоритм формирования инвариантов векторных полей, ассоциированных с интегральными кривыми динамических систем, относительно действия группы специальных аффинных преобразований. Алгоритм построения топологических инвариантов векторных полей распространён на случай, когда элементы специальной аффинной группы отличаются в различных точках интегральной кривой.

Для объяснения основных закономерностей реакции неупорядоченных материалов (стёкол) на облучение светом предлагается и обосновывается подход, предполагающий наличие в стёклах так называемого «среднего» порядка - неоднородностей с характерным масштабом ~1 нм. Структура нанонеоднородностей зависит от типа связей: стёкла с ковалентными направленными связями (сильные стёкла) на нанометровых масштабах похожи на своих кристаллических прародителей. Стёкла же с ненаправленными связями (ионными и ван-дер-ваальсовыми) не образуют нанонеоднородностей кристаллического типа, хотя и для них характерно существование некоторого среднего порядка. Использование концепции неоднородной структуры стёкол на нанометровых масштабах позволяет объяснить физические свойства, которые демонстрируют эти материалы: структурный фактор, особенности плотности колебательных состояний в терагерцовом диапазоне, длины свободного пробега на частотах ниже частоты бозонного пика, явление оптической памяти, особенности переноса зарядов. Предлагаемый подход альтернативен наиболее распространённому в настоящее время подходу, использующему конструирование специфического вида дефектов, под которыми понимаются либо нарушения координации отдельных атомов, либо квазимолекулярные комплексы, либо вообще не конкретизируемые двухуровневые состояния. Он в большей мере отражает особенности стеклообразного состояния, обладает универсальностью и не опирается на конкретную химическую природу материала.

Рассмотрены особенности отражения поляризованного света от поверхности, которая движется относительно наблюдателя со скоростью, сравнимой со скоростью света. Коэффициенты отражения и эллипсометрические параметры движущегося образца изменяются вследствие преобразования угла падения и длины волны света и зависят от ориентации вектора скорости относительно нормали поверхности и направления волнового вектора падающей волны. Представлены частные случаи взаимной ориентации этих векторов. Показано, что если вектор скорости лежит в плоскости образца и перпендикулярен плоскости падения света, то изотропная отражающая поверхность проявляет анизотропные свойства. Сделана оценка предельной минимальной скорости, при которой можно обнаружить эффект анизотропии.

Теоретически и экспериментально исследована интерференция поляризованных e- и o-волн, формируемых при прохождении лазерного пучка (коллимированного, сходящегося или расходящегося) через двупреломляющую призму переменного угла двоения (ДППУД) с наклонной ориентацией оптических осей в кристаллических компонентах призмы. С использованием призмы модификации ДППУД-2 возможно эффективное измерение радиуса кривизны волнового фронта (ВФ) падающего излучения по «стрелке» прогиба интерференционных полос. На базе этой призмы реализованы интерферометрическое устройство для контроля степени расходимости/сходимости лазерного излучения и датчик формы ВФ для диагностики плоских ВФ.

Теоретически и экспериментально обосновывается применение методов лазерной доплеровской анемометрии для определения радиуса и скорости проскальзывания катящихся колёс. Показано, что эти методы позволяют проводить измерения радиуса колеса с относительной погрешностью 0,05-0,02 % при угле поворота колеса 0,6-4,0º. Скорость проскальзывания при этом может быть вычислена с погрешностью 20 %. Найдена скорость проскальзывания железнодорожного колеса при скорости движения 60 мм/с.

Представлены результаты сравнительного анализа высокоскоростных линий оптической связи на основе амплитудно- и фазово-модулированных форматов передачи данных.