С.В. Сай
Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия sai1111@rambler.ru
Ключевые слова: анализ изображения, дискретное вейвлет-преобразование, адаптивное квантование, эффективность сжатия, JPEG2000
Страницы: 6-16
Предлагается метод адаптивного квантования коэффициентов дискретного вейвлет-преобразования в стандарте JPEG2000, основанный на алгоритме поиска и идентификации мелких структур изображения, которые различаются зрением человека. Описываются способ классификации блоков изображения по структурным признакам и алгоритм идентификации коэффициентов трансформации блоков в субдиапазонах дискретного вейвлет-преобразования. Приводятся описание алгоритма адаптивного квантования и рекомендации по настройке параметров квантователя на высокую чёткость изображения. Даны экспериментальные оценки эффективности сжатия фотореалистичных изображений с различной детальностью, в результате которых получены выводы о преимуществах нового способа перед с аналогами и рекомендации по его дальнейшему развитию в интеллектуальных видеосистемах.
Рассматриваются вопросы предобработки данных, полученных с рентгеновского 3D- микротомографа, при решении задач анализа, диагностики и классификации дефектов радиоэлектронной аппаратуры. Предлагается при решении поставленной задачи использовать нейросетевые методы и регуляризирующие сплайны. Проводится сравнительный анализ нейросетевых и сплайн-методов при решении задач восстановления сильно зашумлённых сигналов. Эффективность предложенного подхода исследована методами численного моделирования и при обработке реальных данных.
В.Н. Федоринин1, С.А. Бехер2, В.С. Выплавень2, В.И. Сидоров1, А.Н. Байбаков3, С.В. Плотников3 1Новосибирский филиал Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН «Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники», Новосибирск, Россия fedorinin55@mail.ru 2Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск, Россия beher@stu.ru 3ООО «Сибирский центр транспортных технологий», Новосибирск, Россия a.baybakov@labracon.ru
Ключевые слова: тензометрия, фотоупругость, деформация рельса, потенциальная энергия, поверхность катания
Страницы: 33-42
Представлены результаты экспериментальных исследований деформации рельса, находящегося под силовым воздействием движущегося железнодорожного транспорта. Исследования выполнены с применением высокочувствительного датчика деформации с предельным уровнем относительной деформации 2 · 10-7. Анализируются возможности оптической тензометрии для решения задачи мониторинга технического состояния ходовых частей вагонов и верхнего строения пути.
Проведено исследование фототермического эффекта при лазерной абляции плёнки оксида молибдена толщиной 45 нм. Представлена гипотеза о связи коэффициента теплопроводности диэлектрической плёнки с предельной величиной фототермического эффекта. Показано, что при коэффициенте теплопроводности более 5 Вт/(м · К) резко уменьшается скорость изменения температуры в начале нагрева плёнки, что вместе с особенностью распределения температуры может оказывать разнонаправленное влияние на ширину формируемого трека. Экспериментально установлено, что под действием непрерывного лазерного излучения в плёнке оксида молибдена толщиной 45 нм возможно формирование треков шириной, почти в 2 раза меньшей эффективного диаметра лазерного пучка.
Выполнен обзор основных идей, использованных при решении задач обнаружения и классификации объектов по их изображениям с применением нейросетевых технологий. Рассмотрены ключевые публикации, посвящённые наиболее популярным способам повышения точности классификации. Показано, что в последнее десятилетие нейросетевые методы обнаружения объектов достигли существенных успехов за счёт использования свёрточных технологий и практической реализации идеи глубокого обучения с применением объёмных баз данных. Проанализированы основные недостатки, ограничения и возможные направления развития существующих подходов.
И.А. Ходашинский, Ю.А. Шурыгин, К.С. Сарин, М.Б. Бардамова, А.О. Слёзкин, М.О. Светлаков, Н.П. Корышев
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск, Россия ilia.a.khodashinskii@tusur.ru
Ключевые слова: нейродегенеративные заболевания, машинное обучение, классификация, отбор признаков, нечёткие классификаторы, метаэвристические алгоритмы
Страницы: 72-85
Диагностика болезни Паркинсона является дорогостоящей процедурой, включающей в себя транскраниальную сонографию и томографию головного мозга. В связи с этим актуальными являются простые и точные скрининговые методы диагностики. Рассматриваются вопросы анализа рукописных статичных рисунков спиралей и меандров методами машинного обучения для диагностики болезни Паркинсона на основе общедоступного набора данных HandPD. Построены нечёткие классификаторы с помощью оригинальных методов, способные по рисунку определять наличие или отсутствие болезни. Поскольку набор HandPD является несбалансированным, в работе применяются алгоритмы искусственной генерации выборок. Проведено статистическое сравнение точности применяемых моделей и методов, выполнено ранжирование признаков.
Н.А. Кузьмин1,2, Ю.Д. Арапов1 1Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова, Москва, Россия mr.nkuzmin@gmail.com 2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
Ключевые слова: конструкционные материалы, микрочастицы, голография, детектирование, классификация, автоматизация, нейронная сеть, база данных, сегментация, U-net
Страницы: 86-92
Представлены результаты исследования применения двух нейронных сетей для решения задач детектирования и классификации микрочастиц на изображениях, полученных при восстановлении модельных и экспериментальных голограмм аэрозольных сред с плотностью частиц 180 000 см-3. Одна нейронная сеть обучена на базе данных изображений частиц, размеченных вручную, вторая - на базе данных, созданной с использованием алгоритмов автоматического распределения определённых частей изображений по классам. Проведено сравнение результатов работы двух нейронных сетей, и представлены способы их дальнейшего улучшения.
Современные малые и средние предприятия, такие как IT-компании, юридические, консультационные, логистические фирмы, в управленческих целях используют множество электронных инструментов для обеспечения внутреннего обмена информацией. Однако существует ряд задач (оформление отпусков, отчётность по проектам, выдача профессиональной литературы и др.), которые не укладываются в существующие модели решений. Некоторые IT-компании в подобных случаях создают собственные сервисы для автоматизации однотипных процедур, но многие фирмы не имеют программных решений для её автоматизации. В работе представлены модель и архитектура программного обеспечения на открытой программной платформе сервиса аттестации сотрудников - одной из вышеобозначенных нестандартных задач. Использование сервиса позволит малым и средним компаниям применить данное гибкое и простое решение для часто возникающих управленческих задач.
Применяется полиномиальный подход к синтезу оптимальных регуляторов пониженного порядка для линейных стационарных одноканальных систем, описываемых системами дифференциально-алгебраических уравнений. Метод критических корневых диаграмм и корневых многочленов использовался для синтеза таких регуляторов в классических системах автоматического управления. В работе берётся неустойчивый объект управления, заданный неправильной передаточной дробью с числителем 6-й степени и знаменателем 4-й степени. Для него находятся настройки стабилизирующих ПИ3-регуляторов, среди которых выделяется оптимальный по степени устойчивости; расчёт импульсной характеристики подтверждает его астатизм и безымпульсность. Схема метода остаётся той же, что и для классических систем управления, однако возникающие полиномиальные системы уравнений оказываются выше по степени и труднее для численного решения.
В.П. Ющенко1, С.А. Литвиненко1, О.В. Гофман2, Т.В. Дулуба3 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия jwp7@mail.ru 2ООО «Конфадекор», Смоленск, Россия o.gofman2014@gmail.com 3ООО «Сен-гобен», Москва, Россия xmargo87@mail.ru
Ключевые слова: синтез апертуры по круговой траектории в воде, фокусировка кругового апертурного синтеза, сканирующее управление положением фокуса, траекторный доплеровский сигнал, опорные траекторные сигналы, реконструкция изображения по траекторному сигналу
Страницы: 112-125
Экспериментально проверяются возможности томографирования объектов в водной среде на акустических волнах посредством кругового апертурного синтеза. Создана экспериментальная установка для реализации метода реконструкции изображения объектов в сечении по траекторному доплеровскому сигналу. Реконструкция изображения осуществляется путём сканирования объекта, помещённого вовнутрь вращающегося цилиндрического резервуара с водой, управляемым фокусом круговой синтезированной апертуры. Приведены алгоритмы управления фокусом и построения изображения. Эксперимент проводился с простейшими тестовыми объектами: металлическим точечным объектом и металлическим стержнем диаметром 2 мм и длиной 10 см. Обсуждаются проблемы реализации кругового апертурного синтеза с использованием цилиндрического вращающегося резервуара с водой с прикреплёнными пьезодатчиками к внутренней стенке резервуара.