авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 16 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ ...»

-- [ Страница 5 ] --

,нм = = а= б= Рис.=P.=Кривые сложения:=системы=M1N1P1=Eа)X=системы=MONOPO=Eб)= Оценка качества цветопередачи производилась для фоточувствительных матриц фирмW= AgilentI= ponyI= hod~k= и= coveonK= Данные фоточувствительные матрицы используют одну= колориметрическую систему= odBI= но имеют разные светофильтрыI= –= что и обуславливает= различие в качестве цветопередачиK== Для оценки качества цветопередачи рассчитывались цветовые сдвиги= N4= основных= цветов= EeкрI =eзелI =eсинFI= а также среднее значение цветовых сдвигов eср по Манселлу в= равноконтрастной системе= rs= EтаблK=NFK= Цветовые сдвиги оказались незначительнымиI= в= связи с чем не будет существенных искажений цвета при переходе из одной системы в= другуюK= Таблица=1.=Цветовые сдвиги= Фирма= Колориметрическая система= eср= eкр= eзел= eсин= odB= MIMOS= MIMOO= MIMOT= MIMPS= Agilent= MNkNmN= MIMON= MIMNU= MIMOS= MIMOR= MOkOmO= MIMON= MIMNV= MIMOS= MIMO= odB= MIMN4= MIMMU= MIMNS= MIMOS= pony= MNkNmN= MIMOU= MIM4= MIMN4= MIMNT= MOkOmO= MIMPO= MIMOS= MIMON= MIMRV= odB= MIMP= MIMOU= MIMOT= MIMPV= hod~k= MNkNmN= MIMOR= MIMOP= MIMO4= MIMP= MOkOmO= MIMNU= MIMNU= MIMNV= MIMNU= odB= MIMT= MIMSU= MIM4V= MINMO= coveon= MNkNmN= MIMTP= MIMTP= MIM4U= MINMU= MOkOmO= MIMUO= MIMU4= MIMRN= MINO= Приведенные расчеты показали улучшение цветопередачи у фоточувствительных= матриц фирм= Agilent= и= hod~k= при использовании обеих системK= У матрицы= hod~k= значительно улучшается цветопередача при использовании= MOkOmOI =у матриц фирм= pony =и= coveon=–=ухудшаетсяK= Результаты исследования показываютI= что использование одной колориметрической= системы не рациональноK=Для получения лучших результатов желательно под каждый набор= светофильтров использовать свою уникальную колориметрическую системуI= а затем= результаты пересчитывать в одну стандартизированнуюI=к примеруI=в равноконтрастнуюK= = VM= = УДК=SUNKPKMS= = ИНТЕРПОЛЯЦИЯ ЦВЕТА МОДИФИЦИРОВАННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ СИСТЕМ ЦВЕТОДЕЛЕНИЯ В.Л. Жбанова (Национальный исследовательский университет=«МЭИ»=в гK=СмоленскеF= Научный руководитель – к.т.н., доцент Г.В. Мартыненко (Национальный исследовательский университет=«МЭИ»=в гK=СмоленскеF= В настоящее время существуют многочисленные методы=EсистемыF=цветоделенияI=в их= число входят и матрицы многослойной структурыK= В основе этой технологииI= лежит= физическое явлениеI=заключающееся в селективности поглощения падающего излучения по= глубине полупроводниковой структурыK== Предложенные модификации=EрисK=NI=рисK=OFI=являясь своего рода гибридом двух систем= цветоделенияW= Байеровской и многослойнойX= не только устраняют недостатки своих= предшественниковI= но и предлагают комбинации основных цветов пикселяI= что расширяет= диапазон применения матрицI=облегчает математический алгоритм вычисления цветовK= = = а= б= Рис.=1.=Модифицированная многослойная матрица:=вид сбоку=Eа)X=вид сверху=Eб)= Для повышения светочувствительности матрицыI= представленной на рисK=NI= предлагается увеличить площади компонентов= d= и= B =EрисK =OI =аFK =При этом площади= pR и= pd= можно выполнить одинаковымиI= а площадь= pB увеличить до размера= pd исходной матрицыK= Также возможно пространственные совмещение слоев=BI=o=и=BI=d=EрисK=OI=бFK= = а= б= Рис.=O.=Модификация многослойной матрицы:=с пространственным совмещением слоев=B= и=o=Eа)X=с пространственным совмещением слоев=B=и=o,=а также=B=и=G=Eб)= На рисK=P= представлены графики функции передачи модуляции= EФПМF= интерполяции= цвета предложенных модификацийK= Одномерные функции передачи модуляции= EФПМF= интерполяции цвета для каждого= основного цвета учитывающие влияние алгоритма интерполяции цвета с использованием= модифицированных схемI=можно описать следующими выражениямиW= = VN= = -= для модификации с пространственным совмещением слоев=B=и=o=на рисK=PI=аW= T=orgbEkF=Z=T=drgbEkF=Z=T=BrgbEkF=Z=MITR=H=MIORcosEOpkFX= -= для модификации с пространственным совмещением слоев=BI=o=и=BI=d=на рисK=PI=бW= T=orgbEkF=Z=T=drgbEkF=Z=MITR=H=MIORcosEOpkFX= T=BrgbEkF=Z=NI= где=T=orgbEkF=–=ФПМ интерполяции красного цветаX=T=drgbEkF=–=ФПМ интерполяции зеленого= цветаX= T=BrgbEkF =– =ФПМ интерполяции синего цветаX =p=–=размер элемента приемника= излученияI=мкмX=k=–=пространственная частотаI=мм-NK= = = а= б= Рис.=P.=График функции передачи модуляции интерполяции цвета при=pZ6,4O4:=для= модификации с пространственным совмещением слоев=B=и=o=Eа)X=для модификации с= пространственным совмещением слоев=B,o=и=B,=G=Eб)= На рисK=4=представлен график ФПМ интерполяции цвета Байеровской системыK= = Рис.=4.=График функции передачи модуляции интерполяции цвета для Байеровской системы= цветоделения при=pZ6,4O4= Для Байеровской системы цветоделения ФПМ интерполяции каждого основного цвета= имеют колебательный характерI= и наибольшее ухудшение пространственно-частотных= характеристик происходит в красном и синем каналах матричного приемника оптического= излученияK= ФПМ предлагаемых модификаций также имеет колебательный характер= EрисK=PFI= однако существенного ухудшения не наступает ни для одного из цветовI=и даже показывает= отличный результат для модификации с пространственным совмещением слоев=BI=o=и=BI=d= (рисK=PI=бFK= В результате вычисления при интерполяции цвета оказываются гораздо проще и= качественнееX=а для их выполнения не требуются высокопроизводительные микропроцессоры= и большие объемы памятиI= что значительно сокращает время на обработку снимкаI= а также= себестоимость самой цифровой фотокамерыK= Таким образомI= стало возможным получить= цифровую фотокамеру с высоким отношением цена-качествоK= Функции передачи модуляции интерполяции цвета описывают пространственно частотные свойства только алгоритма интерполяции цвета как одного из оптических= передаточных звеньевI= влияющих на разрешающую способность цифровой системыK= = VO= = ПоэтомуI=качественно судить об интерполяции данных модификаций возможно только после= исследований опытного образцаK= = = УДК=SUNKTKMSTKOT= = АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ КИНООБЪЕКТИВОВ И.Н. Златев, Д.В. Марков Научный руководитель – д.т.н., профессор А.П. Смирнов = На практике конструирование кинообъективов является сложной задачей с множеством= нюансовI=требующей большого объема аналитической работы и согласований с расчетчиками= оптической схемы и технологами на разных этапах разработки конструкцииK= Целью работы является написание программного алгоритмаI=позволяющего исходя из= расчетного положения линз в системе и требуемого качества изображения назначить допуски= на изготовление элементов конструкцииI=облегчая тем самым работу конструктораK= На данный момент не представлено ни одной программыI= специализирующейся на= расчете допусков на изготовление элементов конструкции объективовK= АлгоритмI= реализованный на языке= M~thc~dI= позволяет в первую очередь выполнить= анализ исследуемой оптической схемы для оценки ее технологичности по следующим= критериямW= -= тонкость линзыI=определяющая возможность выдерживания цвета в=NIR–O=кольца на= оптических поверхностях после снятия линзы с= «грибка»I= а также возможность= склейки линз с малым риском возникновения=«ведения»X= -= расстояние между кромками линзI=определяющее возможность помещения буртиков= оправ линз в промежутке между нимиX= -= тонкость краев линзI=обеспечивающая комфортное обращение с линзами при сборке= без риска получения порезовX= -= проверка фактической величины заднего фокального отрезкаK= После оценки технологичности в программе выполняется построение наглядной= оптической схемыI=позволяющей оценить взаимное расположение линз в системеK= Для формирования изображенияI= получаемого после прохождения пучка лучей через= оптическую системуI=используется группа программI=формирующая входной пучок и цикл по= поверхностямI= включающий в себя программы для создания матрицы поворотаI= расчета= координат точки пересечения луча с поверхностьюI= вычисления нормали к поверхности в= точке пересечения и расчета направляющих косинусов преломленного или отраженного= лучейK= Полученное изображение оценивается по критерию минимума среднеквадратического= отклоненияI= после чего выполняется поиск плоскости изображенийI= соответствующей= минимуму этого критерия и вычисляется необходимое для этого ее смещениеK= После этого устанавливается влияние смещений и разворотов линз на качество= получаемого изображенияI= иI= исходя из этогоI= назначаются соответствующие передаточные= коэффициентыI=влияющие на дальнейший выбор допусков на элементы конструкцииK= В работе выполняется анализ различных вариантов конструкции модифицированной= оптической схемы кинообъектива ОКСU-PR-N= с точки зрения минимальных затрат на= изготовление и приемлемого при этом качества изображенияK= На данный момент программа позволяет производить первоначальную оценку= оптической схемы на технологичностьI= построение оптической схемыI= моделирование= полученного изображения при прохождении пучка лучей через оптическую систему и= определение наилучшего положения плоскости изображений исходя из выбранного критерияK= Ограничение данной методики состоит в томI=что реализована она в среде=M~thc~dI=что= = VP= = требует установки соответствующего пакета на компьютерK= Дальнейшим этапом работы является развитие программы для получения= непосредственно допусков на изготовление оправ для входящих в оптическую систему линз= и склеек и расчет конструкции корпуса объективаK= Данная методика позволяет автоматически проанализировать полученную после этапа= функционального проектирования оптическую схемуI= а также автоматизировать работу= конструктора на этапе назначения необходимых для обеспечения качества изображения= допусков на элементы твердотельной структуры прибораK= = = УДК=SUNKTU= ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕКТРОЗОНАЛЬНОГО МЕТОДА А.

А. Лапин Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А.Н. Тимофеев Краткое вступление, постановка проблемы. В современных оптико-электронных= системах существенное влияние на процессы измерения оказывает среда распространения= оптического излученияK=Прежде всегоI=на величину погрешности измерений будут оказывать= влияние такие явления в атмосфереI= как рефракция и турбулентность воздушного трактаK= Рефракция вызывает систематическое отклонение направления распространения= оптического излученияI= в основномI= вследствие температурного градиента показателя= преломления воздухаK= Одним из способов уменьшения влияния рефракции является= использование принципа спектрозональной селекции=xN]K= = Цель работы. Главная цель= –= рассмотреть возможности использования оценок= координат изображения излучающих реперных меток в синейI= зеленой и красной областях= спектра на матричном приемникеI= реализованном по шаблону Байера для определения= погрешности линейных и угловых перемещенийI=вносимой рефракциейK= = Базовые положения исследования. Наиболее доступным вариантом для реализации= спектрозональной селекции является применение трехканального спектрозонального= датчикаI= у которого каналы соответствуют трем основным цветам системы= odBK= В= результате такого выбора появляется возможность использования трех независимых= спектрозональных каналов с единого фотоприемного матричного поля=xO]K= Анализируя оценки координат изображения белой= EodBF= активной реперной метки в= трех спектральных диапазонахI= можно при контроле пространственного положения метки= синхронно определять и характеристики воздушного тракта= EнапримерI= градиент= температурыFK= В этом случае с помощью цветной видеокамерыI= используя дисперсионный= методI= можно ослаблять вредное воздействие воздушного тракта на процесс измерений= пространственного положения реперной меткиK= = Основной результат. Предложенный способ спектрозональных измерений координат= активных реперных меток в поле зрения единого цветного многоэлементного= фотоприемника позволяет регистрировать воздействие воздушного градиента температур на= оптическое излучениеK= = Литература NK= Лашманов О.ЮKI= Пантюшин А.ВKI= Тимофеев А.НKI= Ярышев С.НK= Исследование= возможности применения спектрозонального метода для ослабления влияния= = V4= = воздушного тракта в оптико-электронных системах контроля положения= LL= Научно технический вестник СПбГУ ИТМОI=OMNNK=–=№=PETPFK=–=СK=RK= OK= Тарасов В.ВKI=Якушенков Ю.ГK=Двух-=и много диапазонные оптико-электронные системы= с матричными приемниками излученияK= –= МKW= Университетская книгаX= ЛогосI= OMMTK= –= NVO=сK = = УДК=SONKPU4K4= = МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ОСВЕЩЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ СОВРЕМЕННЫМИ СВЕТОДИОДНЫМИ СИСТЕМАМИ О.В. Баранова Научный руководитель – к.т.н., доцент Н.К. Мальцева = Краткое вступление, постановка проблемы. Светодиодная технология стремительно= развиваетсяI=набирает обороты и завоевывает все новые и новые отрасли светотехнического= оборудованияK= Будущее светодиодных прожекторов и светодиодных светильников видится= «радужным»I= учитывая их технические преимущества в сравнении со светильникамиI= использующими металлогалогенныеI=люминесцентные и галогенные лампыK= = Цель работы. Освоение методики определения освещенности различных поверхностей= современными светодиодными системамиK= = Базовые положения исследования. Светотехнические расчеты являются одними из= наиболее массовых из всех инженерных расчетовW= их приходится постоянно выполнять= многим тысячам людейI= а в своих первоначальных формах они являются достаточно= трудоемкимиK= Прорывом в области светотехнических расчетов явилось появление программного= комплекса= afAiuxK= afAiux= –= программа для планирования и дизайна освещения= помещенийI=разрабатываемая с=NVV4=года=afAi=dmbe=–=Немецким Институтом Прикладной= СветотехникиK= = Задачи. Проведение светотехнический расчета освещенности пола помещения с= параметрамиW=длина=–=NPIT=мX=ширина=–=TIN= мX=высота=–=O=мX=освещенность пола=–=не менее= NRM=ЛкK= Выбранная марка светильника= –= СПП= MO-NUхN-MMN= БЛЮЗ= SM= EПроизводитель= lll= «hомплексные=Cистемы»FI=световой поток=–=VUU=ЛмK= = Практические результаты. С учетом индикатрисы яркости светильниковI= рассчитанного плана расположения= OR= светильниковI= с помощью программы= afAiux= получаем распределение освещенности пола помещенияI= которое выводится на мониторе в= виде диаграммыK== = = = VR= = УДК=SUNKTU= = ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУР ВОЗДУШНОГО ТРАКТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ОПТИЧЕСКОЙ РАВНОСИГНАЛЬНОЙ ЗОНЫ В.Ф. Гусаров Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А. Н. Тимофеев = Решаемая проблема. Существует тенденция ужесточения требований по точности к= проведению инженерно-геодезических измеренийK= Практика показываетI= что основным= источником влияния атмосферы на положение луча в оптико-электронных измерительных= системах являются флуктуации показателя преломленияK= = Цель работы. Обзор и анализ существующих методов и систем коррекции влияния на= инженерно-геодезические измерения флуктуаций показателя преломленияK= Исследование возможности измерения вертикального градиента температур= воздушного трактаI=который является основным факторомI=влияющим на угол рефракцииI=с= применением оптической равносигнальной зоныK= = Промежуточные результаты. Был произведен обзор и анализ известных методов= коррекции и компенсации влияния атмосферной рефракции на геодезические измерения и на= основе полученных результатов выявлен наиболее эффективный методI=полихроматическийI= поскольку он дает максимально точные результаты при минимальных технических затратахK= = Основные результаты. В работе рассмотрены особенности влияния параметров= атмосферы на отклонение оптического лучаI= а также исследована зависимость показателя= преломления от различных факторовW= длины волныI= температурыI= давления и влажности= воздухаK= На основании проведенного обзора и полученных данных об отклонении оптического= луча под действием температуры в зависимости от длины волны излучения предложена= возможность измерения вертикального градиента температуры через измерение деформации= ОРСЗ при двух длинах волнK= = УДК=RRPKMUOKRPO= ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕНЕВОГО ПРИБОРА А.И. Иванов, А.Ю. Голубева Научный руководитель – д.т.н., профессор В.Т. Прокопенко = Любая электромагнитная волна несет в себе как амплитуднуюI =так и фазовую= информациюK= Фазовая информация в волне света соответствует расстояниям от точки= предмета до фотоприемника и поэтому играет роль неявноK=Если полностью удалить фазовую= информацию= EустановивI= напримерI= матовое стекло перед фотоприемникомFI= то никакого= изображения не получитсяK= В современной волновой оптике одной из центральных прикладных задач является= проблема регистрации волнового фронтаI=состоящая в выделении информацииI=заключенной= в изменениях фазы волны электромагнитного излученияK=Сложность этой задачи объясняется= темI= что основные приемные устройства оптического сигнала реагируют на усредненную= интенсивность падающего излученияI= не позволяя зарегистрировать непосредственно= комплексную амплитуду поляK= Данная проблема является весьма актуальнойK= Она связана с= разработкой оптико-электронных приборовI= осуществляющих преобразование исходного= = VS= = светового поляI=при котором проявляется зависимость интенсивности излучения в плоскости= фотоприемника от искомой объектной фазовой функцииK= В работе приведены эксперименты и результаты моделирования теневого прибора= разработанного для морских исследований в ФГУП= «Научно-исследовательский институт= телевидения»K= Одним из направлений исследования этого прибора является определение= неоднородностей в толще водыI=также возможно и исследование градиентов соленостиK=Дело= в томI= что вода залегает слоями и при их перемешиванииI= свили остаются несколько днейK= Связано этоI=по-видимомуI=с давлением верхних слоев водыK= УДК=SUNKNOOKV= = ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗАТОР КИСЛОРОДА. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕРА ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА И.В. Корчагина Научный руководитель – к.т.н., доцент В.В. Козлов = Предметом исследования является люминесцентно-кинетический метод определения= концентрации кислородаK= Проведение аналитического обзора и сравнение методов= газоанализа применяемых для определения концентрации кислородаK= Обоснование выбора= люминесцентно-кинетического методаK= А также разработка анализатора реализующего= данный метод и обладающего рядом преимуществI=относительно существующей аппаратурыK= Одной из основных составляющих при разработке анализатора является необходимость= определения основные параметров оптической системы прибора и основного= люминесцентного элементаI= с учетом требований к минимизации габаритов прибора и= точности определения концентрацииK= Таким образомI= целью является определение= оптимального размера чувствительного элементаK= В работе рассмотрено прохождение излучения через люминесцентный элементI= теоретически определена требуемая для оптимальной работы анализатора кислорода= Eс= учетом минимальных габаритовF=и определена толщина чувствительного элементаK= = УДК=SRU= = КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ В МИКРОСКОПАХ И СПОСОБЫ ВЛИЯНИЯ НА НЕГО А.А. Литвинович Научный руководитель – д.т.н., профессор С.Н. Натаровский = Краткое вступление, постановка проблемы. В работе описывается методикаI= позволяющая повышать качество цифрового изображения в микроскопах путем влияния на= функцию рассеяния точкиI= известная как деконволюцияK= Реализации алгоритмов= деконволюции в разных ее проявлениях используется при восстановлении изображений= получаемых при спутниковой и аэрофотосъемкеK= В настоящее время на ОАО= «ЛОМО»= проводятся работы по комплексному контролю качества изображения в микроскопах и= видеоэндоскопах в рамках которых появилась задача повышения качества получаемого= изображения программным путемK= = Цель работы. Для подтверждения возможности использования деконволюции в= программном обеспечении для серийных микроскопов необходимо провести повышение= качества изображения=EвосстановлениеF=и сравнительную оценку характеристик исходного и= обработанного изображенийK= = VT= = Базовые положения исследования. В основе описываемой методики лежит операция= обратной сверткиI= широко применяемая в обработке сигналовK= Если рассматривать= имеющуюся электронно-оптическую систему как линейнуюI= единичный отклик которой= функция рассеянияI= то путем влияния на функцию рассеяния то можно приблизиться к ее= исходному видуI=следовательно повысить качество изображенияK= = Промежуточные результаты.

Исследования производились с реальными и= синтезированными изображениямиI= в среде математического моделированияK= Исследована= возможность аппаратного повышения качества изображения за счет использования лазерного= осветителяK= Освещены вопросы ухудшения качества изображения при использовании= передискретизацииI= приведены рекомендации для построения оптических систем= микроскопов и приборов контроля уже имеющихся системK= Произведен обзор имеющихся= методикI= алгоритмов и программных продуктовI= применяемых для восстановления= изображенийK= = Основной результат. В результате проведенного исследования была подтверждена= возможность использования деконволюции в микроскопии для узкоспециализированных= задачK= Сформулированы требования к программному обеспечениюI= произведен поиск= областей применения методикиK= = УДК=SRUKPRU= = ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ПРИБОРА КОНТРОЛЯ МАРОК С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРОПУСКАНИЯ А.А. Литвинович Научный руководитель – д.т.н., профессор С.Н. Натаровский = Введение. В работе описываются результаты разработки программного обеспечения= для прибора контроля растрированных марок с переменным коэффициентом пропусканияI= применяемых в новом поколении цифровых автоколлиматоров разработанных на ОАО= «ЛОМО»K= В работе описан процесс корректировки геометрии марки согласованный с= заказчикамиI= этапы формирования новой геометрииI= а так же произведенные поправки на= особенности контроля образцов в цеховых и лабораторных условияхK= В работе разобраны= основные части алгоритма обработки цифрового изображенияI= а так же ключевые моменты= разработки программного обеспечении=EПОF=прибора контроляK= = Постановка задачи. Первоначальной задачей поставленной разработчиками была= проконтролировать марку цифрового автоколлиматора на соответствие чертежуI= а именно= проверить зависимость нормированного коэффициента пропускания на соответствие= заданному в чертеже для марок трех типоразмеров=NMMI=ORM=и=NMMM=мкмK=Разрабатываемое ПО= должноW= -= производить автоматические расчеты контролируемых величинX= -= содержать надстройки и функцииI= облегчающие установку и позиционирование= контролируемых деталейX= -= иметь режимы пакетной обработки и живого видеоX= -= иметь простой и понятный интерфейсX= -= иметь возможность простой калибровки=Eрасчета привязочных коэффициентовFX= -= включать в себя функции создания протоколов измеренияK= == = VU= = Практические результаты. Для реализации ПО с учетом поставленных задач были= разработаны библиотекиI= включающие в себя функции для расчета характеристик маркиI= такие как коэффициент асимметрииI=центр массI=медианаI=область существования функцииK= Для расчета характеристик не зависящих от положения марки на поле была разработана= методика геометрической привязки контролируемых величин к объектуK= Создан набор фильтров предобработкиI= включающий в себя инверторI= фильтр= сегментации изображения по нижнему порогуI= фильтр реализующий операцию свертки с= прямоугольным окномI= для моделирования работы матрицы с размером пикселя большего= размераK= Создан графический интерфейсI= отвечающий основным требованиям с возможностью= вывода живого видео с устройства захвата с минимальными задержками при использовании= полного набора фильтров предобработкиI= а так же содержащий две функцииI= которые= облегчают наводкуI=входящего состав прибора контроляI=микроскопа на резкость и установку= разворота детали относительно строк и столбцов матрицыK= Применение разработанного программного обеспечения позволяет сократить время= проведения операции контроля в= O–P= разаI= по сравнению со временем необходимым для= аналогичных расчетов характеристик при использовании прототипа программного= обеспечения в среде математического моделированияK= Некоторые методикиI= примененные в разработанном ПО были включены в учебные= курсы по дисциплине= «Разработка и исследования алгоритмов обработки информации и= прикладного программного обеспечения для цифровых микроскопов»= специалистов и= магистров кафедры Оптико-цифровых систем и комплексов Санкт-Петербургского= национального исследовательского университета информационных технологийI= механики и= оптикиK= = УДК=RPRKMRN=H=MMTKRO= = ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ ФОРМЫ ЧАСТИЧНО ПРОЗРАЧНЫХ ОБЪЕКТОВ А.В. Пасяда, А.С. Сениченкова Научный руководитель – к.т.н., доцент С.А. Алексеев = В сфере технического зрения актуальна задача быстрого восстановления формы= поверхности по параметрам отраженного излученияK= Рассмотрим анализ монокулярного= изображения с заданными параметрами освещения поля зренияK= Установка для анализа формы поверхности состоит из осветителяI= равномерно= освещающего объект на сценеI= сцены с объектами и фоновым экраномI= и модуля= видеорегистрацииI= включающего видеокамеру и ЭВМK= Угол между направлением лучей= осветителя и наблюдателя выбирается наименьшим для максимально полного освещения= объектовK= В общем случае на непрозрачном объекте присутствует диффузное и зеркальное= отражениеK= Если известен материал поверхностиI= т.еK= отражательные свойства поверхности= объектов заданыI= то эти свойства материала определяются с помощью объектов с известной= формойK= Затем произвольную форму определяют по зависимости интенсивности= отраженного излучения от углов ориентации поверхностиI= т.еK= по функции отражательной= способности его материалаK= Также используются свойства гладкости изменения этой= функции на плавно изменяющейся форме и взаимосвязь значений яркости за счет= пространственного соседства точекK=Для простоты эксперимента все источникиI=освещающие= сценуI= кроме осветителя исключаютсяK= Тогда используется двухлучевая функция= отражательной способностиI=связывающая падающую и отраженную интенсивность с углами= = VV= = падения и отражения= Eили с ориентацией поверхностиF= при известном угле между= осветителем и видеокамеройK= В общем случае в частично прозрачных средах кроме отражения существует= светорассеяние и пропускание с преломлениемK= Чтобы снизить влияние фонового экрана= сцены на изображение частично прозрачного объектаI= используется черный= Eпоглощающий= освещениеF=экранK=Определение формы такого объекта представляет собой три подзадачиW=АF= определение границ формы объекта по контуруI =БF =уточнение формы по яркости бликов= объектаI= которые представляют области с доминирующим зеркальным отражениемI= и ВF= исследование рассеивающей частично прозрачной среды с использованием освещения в= разных спектральных диапазонахK= Целесообразность получения изображений частично прозрачных объектов в нескольких= зонах оптического спектра связана с особенностью сред со значительными нарушениями= оптической однородностиK=В так называемых мутных средах=–=молочных стеклахI=туманах и= т.пK= –= интенсивность светаI= рассеянного оптическими неоднородностямиI= пропорциональна= его длине волныI=возведенной в степень= –4K= Из-за более широких возможностей измерения= при рассеивании излучения разных длин волнI= чем при регистрации изменений= интенсивностиI=стоит использовать поляризациюK= Определение параметров поляризации предлагается проводить фотометрическим= методомK=В схеме перед видеокамерой устанавливается вращающийся линейный анализаторK= По ряду угловых положений анализатора определяются исходные значения яркостей= изображенияK= Функция интенсивности раскладывается в ряд ФурьеI= и в каждой точке= изображения путем гармонического анализа определяются коэффициенты разложенияI= с их= помощью вычисляютсяW=интенсивность отраженного луча=Eяркость пикселяFI=азимут эллипса= поляризации и модуль эллиптичности эллипса поляризацииI= смешанный со степенью= поляризацииK= Без компенсатора невозможно отделить значение эллиптичности от степени= поляризации и определить направление вращения эллипсаK= Не смотря на этоI= значения= перечисленных параметров открывают обширные возможности для исследования= внутренней структуры объекта и восстановления формы поверхностиK= Для непрозрачного материала экспериментально определяется зависимость параметров= поляризации от углов ориентации поверхности или поляризационная функция= отражательной способностиK= Затем она используется для определения произвольной формы= поверхности с заданным материаломK= Аналогично в эксперименте определения формы= частично прозрачных объектовI= как на эталонныхI= так и на распознаваемых объектах стоит= использовать один изотропный материал с одинаковыми свойствами отраженияK= Тогда= значения соседних точек изображения будут связаны не только условием гладкости формы= отражающей поверхностиI= но и влиянием взаимного рассеяния внутри материалаI= а также= особенностями преломленияK=Предлагается сохранить принцип восстановления формыI=и по= полученным на эталонных объектах зависимостям обучать нейроподобную сетьI= которая= будет восстанавливать форму на изображении произвольного объекта из исходного= материалаK= Чтобы улучшить возможности предложенного метода на установке с вращающимся= анализаторомI=предпринимается ряд мерK=Освещение сцены линейно поляризованным светом= в целях снижения деполяризации отраженного излученияK= Использование фильтров для= нескольких узких спектральных диапазонов или источник с несколькими такими= диапазонами для исследования светорассеянияK= Отключение автоматического выбора= яркостного диапазона видеокамеры для однозначности значений яркостиK= Определение= яркости путем накопления среднего значения по нескольким кадрамI=чтобы на изображениях= эталонного объекта частично компенсировать аддитивный шумK= Автоматизация= позиционирования анализатора с дистанционным управлением исключает вносимые= вручную погрешности установки его угловых положений и смещения модуля= видеорегистрацииK= Для выявления поляризационной чувствительности в модуле= = NMM= = видеорегистрации перед анализатором устанавливается линейный поляризатор на время= получения ряда изображений сцены для каждого спектрального диапазонаI= а затем для= каждого цвета вычисляются яркостные поправкиK= В работе рассмотрены особенности поляризационно-оптического распознавания формы= частично прозрачных объектовK= В результате исследования предложен метод распознавания= монокулярного изображенияI= но его возможности в отношении преодоления искажений от= преломления на частично прозрачном объекте требуют экспериментального уточненияK= = УДК=SUNKTUS= = ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА МАТРИЧНОМ АНАЛИЗАТОРЕ А.

В. Петроченко Научный руководитель – д.т.н., профессор И.А. Коняхин = Проведено моделирование алгоритма параллельной обработки данных для решения= задачи определения энергетического центра изображения визирной цели= Eизлучающего= диодаF=на матричном анализаторе приемной системы в условиях неоднородного фонаK= = Введение. В настоящее время наиболее актуальной представляется решение проблемы= отображения вычислительных задач на параллельную архитектуру вычислительных систем= (ВСFI= поскольку основным направлением повышениях эффективности использования= вычислительных средств является использование параллельных методов организации= вычисленийK= В области обработки изображений большинство задач может быть решено путем= последовательного применения к обрабатываемым данным некоторого набора типовых= операций обработкиK=Именно эту особенность эксплуатирует большинство систем обработки= изображений общего назначенияI= т.еK= они создаются не под конкретную технологию= обработкиI= а для решения широкого спектра задач обработки изображений интерактивным= образом или на уровне макропрограммированияK= Естественный при обработке изображений параллелизмI= основанный на декомпозиции= данныхI= позволяет достаточно легко адаптировать последовательные реализации широкого= спектра задач обработки для их выполнения на многоядерных процессорахK= = Цель работы. Провести анализ алгоритмов последовательной и параллельной= обработки данных для решения задачи определения координат изображений визирной цели= (светодиодаF= при использовании матричного анализатораK= Разработать программный= комплексI=реализующий параллельную обработку данныхK= = Основные положения. Система измерения пространственных координат визирной= цели= Eизлучающего диодаF= предназначена для определения деформаций контролируемого= объекта= EопорыI= стеныI= фундаментаF= в точке ее установки и ее мониторинга в течении= заданного промежутка времениK= Для контроля пространственного положения определяют координаты энергетического= центра изображения цели на матричном приемнике оптического излучения= EМПОИF= с= последующим пересчетом этих координат в параметры пространственной ориентации= визирной целиK= Рассмотрим этапы определения координат энергетического центра наиболее= подходящие по критерию эффективности использования параллельной обработки данныхK= Распараллеливание алгоритма фильтрации= Eпервый этапF= x4]= позволило увеличить= = NMN= = скорость работы медианного фильтра почти в два раза по сравнению с последовательной= обработкойK= При последующих этапах определения энергетического центра= xO]W= выбор= оптимального порога бинаризацииI= бинаризация изображенияI= автоматизированное= выделение интересующих областей на изображенииI= серьезных преимуществ выявлено не= былоI=поскольку эти процедуры не требуют существенных затрат информационных ресурсовK= Заключительный этап= –= нахождение энергетического центра в каждой из найденных= областей=–=потребовал детального анализа алгоритмов обработки изображенияK= В частностиI= методы параллельной обработки изображений позволяют увеличить= эффективность алгоритма аппроксимации гауссоидой= xN]I= который в свою очередь дает= наилучшие точностные показатели по сравнению с другими аналогичными алгоритмамиW= метод=«средневзвешенного»I=метод=«медианы»K= Ранее данный метод не реализовывался в системахI= работающих в реальном масштабе= времени из-за значительных информационных и временных затрат=xP]K= Моделирование алгоритмов производились в среде= sisu~l= ptudio= OMNMI= при этом= алгоритмы определения положения изображении визирной цели= EсветодиодаF= на МПОИ= были реализованы с использованием методов параллельной обработки данныхK= ПолученоI= что метод аппроксимации гауссоидой практически не зависит от уровня= шумов и является наилучшим даже при относительно небольшом отношении сигнал/шум= порядка= OM= дбK= Также при отношении сигнал/шум более= 4M= дБ погрешность измерения= координат изображения не превышала единиц тысячных долей пикселяI= а при отношении= сигнал/шум=OM=дБ=–=единиц сотых долей пикселя МПОИK= Согласно экспериментальных данных рассматриваемый алгоритм может быть= применен в высокоточных быстродействующих измерительных оптико-электронных= системахK= = ЗаключениеK= Разработан= модифицированный= алгоритм= определения= пространственного положения визирной цели= EсветодиодаF= по измеренному положению его= изображения на матричном анализаторе ОЭС с использованием методов параллельной= обработки данных и выполнена его программная реализацияK= Реализован алгоритм на основе метода аппроксимации гауссоидойI= который= обеспечивает наименьшую погрешность определения энергетического центра изображения= исследуемого объекта при различных изменениях отношения сигнал/шум в условиях= неравномерного фона и шумов различного видаK= = Исследования проводятся в рамках ФЦП= «Научные и научно-педагогические кадры= инновационной России»=на=OMMV–OMNP=годыK= = Литература NK= Вентцель Е.СK=Теория вероятностейK=–=МKW=НаукаI=NVSVK=–=RTS=сK= OK= Гонсалес РKI=Вудс РK=Цифровая обработка изображенийK=–=МW=ТехносфераI=OMMRK=–=NMTO=сK= PK= Computer= fm~ge= mrocessingI= m~rt= fI= m~rt= ffW= B~sic= concepts= ~nd= theoryK= Methods= ~nd= ~lgorithmsK=bdited=by=sictor=AK=poiferK=saM=serl~gI=OMMVK=–=OVS=pKI=RU4=pK= 4K= Merigot= AKI= metrosino= AK= m~r~llel= processing= for= im~ge= ~nd= video= processingW= fssues= ~nd= ch~llengesK=m~r~llel=ComputingI=OMMUK=–=sK=P4K=–=mK=SV4–SVVK= = = NMO= = УДК=SUNKTUS= = ИССЛЕДОВАНИЕ АНАМОРФОТНОГО КОНТРОЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СКРУЧИВАНИЯ Д.Н. Семченкова Научный руководитель – д.т.н., профессор И.А. Коняхин Рассмотрена анаморфотная призменная оптическая системаI= которая сжимает или= расширяет выходящий пучокI= не изменяя его направления относительно оси падающего= пучкаK= УстановленоI= что такой тип анаморфотной призмы может быть сконфигурирован для= сжатия=L=расширения пучка или для коаксиального=EсоосногоF=анаморфотного формирования= пучкаK= = Введение. Одной из важных задач измерительной техники является измерение угловых= величинI= в частностиI= определение углового пространственного положения объектовK= В= общем случае требуется измерение углов поворота относительно трех ортогональных осейI= одна из которых совпадает с линией визирования объекта=Eось скручиванияFI=а две другие ей= перпендикулярны= Eколлимационные осиFK= Во многих практических случаях наиболее= значимой составляющей угловой ориентации является поворот объекта на угол скручиванияK= Измерение угла скручивания в таких системах выполняется по осевому анаморфированному= пучкуI= параметры которого изменяются вследствие поворота связанного с объектом= анаморфотного контрольного элемента при сохранении исходного осевого хода пучкаK= Поскольку измерение коллимационных углов в таком трехкоординатном угломере= выполняется по иному методуI= структурно канал с анаморфированным пучком может быть= выделен в отдельную анаморфотную систему измерения угла скручивания=EАСИУСFK= Реализация оптико-электронных АСИУС затруднена отсутствием принципов= построения практических схемI= методик расчета параметров анаморфотных контрольных= элементовI=малой изученностью их метрологических свойствK= Указанные обстоятельства определяют актуальность исследования оптико-электронных= углоизмерительных системI=использующих анаморфотные контрольные элементыK= = Цель работы. Провести исследование анаморфотного контрольного элемента для= оптико-электронных систем измерения угла скручиванияK= Основные положения. Для реализации измерений малых углов скручивания= анализируется несколько конфигураций анаморфотных призменных системI=в частностиW== -= анаморфотная трехгранная призмаI= расширяющая или сжимающая выходящий= пучокX= -= анаморфотная призменная системаI= состоящая из двух аналогичных трехгранных= призмX= -= анаморфотная четырехгранная призмаK= В трехгранной призме луч падает перпендикулярно к первой поверхности и переходит к= третьейI= где он испытывает полное внутреннее преломлениеK= ЛучI= отраженный от второй= поверхности к третьей и преломленный на нейI= параллелен падающему лучуK= Преломления= на третьей поверхности приводит к анаморфотному сжатию пучка в плоскости призмыK= Величина этого сжатия=F зависит только от показателя преломления призмыK= Оптическую ось можно восстановить путем объединения призмы с наклонными= параллельными пластинками либо с другой аналогичной призмойK= Путем вращения первой= призмы вокруг оптической оси относительно второй может быть получен любой= коэффициент анаморфированияK=ЭтоI=однакоI=уменьшит средний диаметр пучкаK=Если одна из= призм повернута обратной сторонойI=вращение призм на=VM=градусов не повлияет на средний= размер пучкаI= и любое анаморфотное сжатие в одной плоскости будет уравновешено= = NMP= = расширением в ортогональной плоскостиK= Хотя пучок может вернуться к своей первоначальной оси путем наклона эталона или= второй призмыI= существуют области примененияI= для которых желательно иметь один= элемент для наблюдения расширения или сжатия пучкаI= не поворачивая самой призмыK= Призма с четырьмя гранямиI= AI= BI= `I= и= aI= обеспечивает четыре внутренних отражения такI= чтобы луч мог выйти в соответствии с направлением входящего лучаK= Пучок падает на= сторону= A= и выходит из стороны= BI= или наоборотI= и стороны= B и= a параллельныI= такI= что= нужно задать только=O=углаK= = Заключение. В ходе проведенного анализа анаморфотных призменных систем было= установленоI= что конструкция четырехгранной анаморфотной призмы для расширения или= сжатия пучка обладает преимуществами над более простым трехгранным проектомI= поскольку он не отклоняет осевую линию пучка и предоставляет свободный выбор= показателя преломления иI= следовательноI= более широкий выбор коэффициентов= анаморфированияK= В областях примененийI= где используются две трехгранные призмы для= двумерного управления профилем пучкаI=эта конструкция также может иметь преимущества= в сохранении направления оси падающего пучкаK= Исследования выполнены в рамках АВЦП= «Развитие научного потенциала высшей= школы=EOMMV–OMNM=годыF»=и ФЦП=«Научные и научно-педагогические кадры инновационной= России»=на=OMMV–OMNP=годыK= = Литература= NK= Коняхин И.АKI=Мерсон А.ДK=Оптико-электронная система измерения угла скручивания на= основе анаморфирования= LL =ИзвK =вузовK =ПриборостроениеK – Том= RNK – №= VK =– =СПбW = == == СПбГУ ИТМОI=OMMUK=–=СK=NM–N4K= OK= ptetson =h~rl =AK =mrism =for =~ =line-be~m =exp~nsion =in =one =dimension =LL =Applied =lpticsI =NVVRK =– =sK=P4K=–=fssK=OOK=–=РK=4SP4–4SPSK= = УДК=SONKPU4KP= = КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВЕТОДИОДОВ НА ЭТАПАХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Р.А. Юрьева Научный руководитель – к.т.н., доцент Н.К. Мальцева Краткое вступление, постановка проблемы. Если говорить о пути от= фундаментальных научных идейI= основанных на сложных теоретических понятияхI= до= изобретенийI= революционизирующих технику и промышленностьI= то для физики= полупроводников этот путьI=пожалуйI=наиболее кратокK= В настоящее время в основном применяется контроль качества светодиодов по= светотехническим характеристикамI= таким какW= сила светаI= спектральный состав излученияI= индикатриса яркости и т.дK= Между тем эти параметры не связаны напрямую с показателем= надежности светодиодовK=При проверке качества на величину теплового сопротивления=p-n перехода в светодиодах внимания не обращаетсяI= хотя она сильно влияет на надежность= прибораI= поскольку от нее напрямую зависит перегрев кристалла полупроводникаI= приводящий к изменению яркости и спектра излученияI= а также к внезапным отказамK= Нарушение теплового режимаI=работа=p-n-перехода с температуройI=близкой к максимальнойI= могут привести к сокращению срока службы светодиода в несколько разK= = Цель работы. Рассмотрение контроля качества светодиодов на этапах изготовленияI= выявление этапа выращивания кристалла как наиболее важного этапаI= улучшение точности= измеряемых показателей=p-n-перехода светодиодовK= = NM4= = = Базовые положения исследования. Процесс изготовления светодиодов состоит из= процесса выращивания кристалловI= создание чипаI= бинирование и непосредственно= изготовления светодиодаK= Чаще всего светодиоды выходят из строя вследствие деградации= кристаллаI= т.еK= из-за повышенной температуры= p-n-переходаK= Поскольку эту температуру= можно измерить только в лабораторных условиях с применением сложных и дорогостоящих= методовI=при проектировании используются математические методыI=позволяющие связать ее= с температурой в тех или иных точках корпуса светодиодаK= = Промежуточные результаты. При описании тепловой модели любого= полупроводникового прибора принято считатьI= что полное термосопротивление состоит из= суммы тепловых сопротивлений= p-n-переход-корпус и корпус-окружающая средаK= Эта= характеристика обычно указывается в документацииI= и ее величинаI= а также разброс= теплового сопротивления в партии иллюстрируют устойчивость и качество технологического= процесса иI= следовательноI= качество самого светодиодаK= Для определения= термосопротивления= p-n-переход-корпус необходимо измерить перегрев кристалла= светодиода относительно корпусаK= Если тепловое сопротивление корпус-окружающая среда= минимальноI= то можно считатьI= что температура корпуса имеет минимальный градиент и= близка к температуре окружающей средыK= Для выполнения этого условия необходимы= специальные меры по охлаждению корпуса светодиодаI= и от их эффективности во многом= зависит точность измерения термосопротивления= p-n-переход-корпусK= Определение= теплового сопротивления производится с помощью специально разработанного тестераK= Испытуемые светодиоды помещаются в сосуд с интенсивно перемешивающейся= диэлектрической жидкостьюK=Чтобы не исказить результаты поверки и не вывести из строя= исследуемый компонентI= она должна обладать химической инертностью и иметь высокие= охлаждающие и диэлектрические свойства и низкую кинематическую вязкостьK= Эта методика является наиболее распространеннойK= = Практические результаты. Инфракрасные тепловые изображения позволяют быстро= выявить состоянияI= которые просто нельзя обнаружить с помощью любой другой= технологииK= Незначительные отличия по температуреI= которые могут сигнализировать о= проблеме в технологическом процессеI=ясно видны в тепловом изображенииK= Исследование светодиода с помощью тепловизионной техники обеспечивает улучшение= контроля термосопротивления=p-n-переход-корпусI=гораздо проще в осуществленииK=Высокая= чувствительность современных тепловизоров= EMIMU°C= при= HPM°СI= Thermosision= A4M-MF= позволяет снизить вероятность пропуска бракованных светодиодовK= = = УДК=SUNKTUS= = МЕТОДИКА ВЫБОРА РАЗМЕЩЕНИЯ И РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ КАНАЛОВ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ КАТАСТРОФ ПО ПРОСТРАНСТВЕННОМУ ПОЛОЖЕНИЮ АКТИВНЫХ ВИЗИРНЫХ МАРОК А.А. Андреев Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А.Н. Тимофеев = Исследуется особенности выбора параметров структуры и оптических элементов= распределенных оптико-электронных систем предупреждения техногенных катастроф по= контролю формы сооруженияI= рассматривается вариант ослабления влияния воздушного= тракта при многоточечном контроле с единым матричным полемK= = = NMR= = Краткое вступление, постановка проблемы. Существующие на данный момент= обследования технического состояния большинства зданий и сооружений носят= нерегулярный характерI= поэтому актуально применение распределенных оптико электронных систем= EРОЭСF= оперативного контроляI= позволяющих в режиме реального= времени по пространственному положению реперных меток расположенных на элементах= конструкции осуществлять непрерывный мониторинг их технического состоянияK== В результате анализа проведенного обзора систем контроля смещенийI= было= предложено строить РОЭС на основе единого матричного поляI= по следующей схемеW= активные контрольные меткиI= представляющие особой управляемый трехцветный= полупроводниковый излучающий диод= EПИДFI= закрепляются на контролируемых элементах= конструкцииX= приемный базовый блокI= состоящий из объектива и матричного приемника= оптического излучения= EМПОИFI= располагается вне зоны возможных деформаций= сооруженияI=а поле зрения охватывает все требуемые контрольные меткиI=учитывая диапазон= возможных смещенийK= = Целью работы является исследование и нахождение оптимальных соотношений между= параметрами компонентов описанной РОЭС по критерию уменьшения погрешности при= реализации спектрозонального метода для ослабления влияния воздушного трактаK= = Базовые положения исследования. Для контроля пространственного расположения= реперных меток РОЭС при их возможных смещениях по двум перпендикулярным осям= необходимо располагать базовый блок так чтобы метки при смещениях не перекрывали друг= другаK=При этом погрешность измерения положения метки расположенной на максимальном= расстоянии должна обеспечивать требуемую точность регистрации смещенияK= Причем на= едином матричном поле отображения контрольных меток в зависимости от дистанции их= размещения будет иметь различную форму распределения энергииI=с учетом которого можно= найти соотношения между размером пикселя матричной структуры и размерами марокK== Использование спектрозонального метода для ослабления влияния воздушного тракта= налагает дополнительные требования к элементам РОЭСK= Необходимо учитывать= геометрическую структуру расположения цветовых элементов МПОИI= спектральный= диапазон чувствительности разных цветовых элементов МПОИK= Также требуется провести= исследования на предмет наличия перекрестных связей в различных цветовых каналах и= влияние хроматические аберрации объективаK= = Промежуточные результаты. На основе указанных условий полученная система= уравнений позволяет выбрать размер матричной структурыI= размеры марокI= фокусное= расстояние объектива и его требуемые аберрационные характеристикиK= = Основной результат. Компьютерное моделирования показалоI= что на расстояниях до= NMM=м для серийно выпускаемых цветных=R-мегапиксельных телевизионная камера высокого= разрешения= sbC-R4RI= Eразмер пикселя= OIOOIO=мкмOI= фокус объектива= ORM=ммF= с= компенсацией по базовой метке вертикальных градиентов температурыI= равных= MIMMR°С/м= погрешность контроля положения контрольных меток может достигать величин менее= MINU=ммK= Физическое моделирование показалоI= что на что на расстояниях=P=м для камеры=sbC R4RI= Eразмер пикселя= OIOOIO=мкмOI= фокус объектива= ORM=ммFI= при комнатных условияхI= погрешность контроля положения контрольной метки в трех цветовых диапазонах не= превышает=MINR=ммK= = Работа проводится в рамках ФЦП= «Научные и научно-педагогические кадры= инновационной России»= на= OMMV–OMNP= годы по государственному контракту № ПNNNO= от= OS=августа=OMMV=годаK= = NMS= = УДК=SUNKTU= = БИОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ДОСТУПА А.В. Исаншина Научный руководитель – к.т.н., доцент А.А. Горбачев Краткое вступление, постановка проблемы. Безопасность офисаI= защита= материальных ценностей и коммерческой тайныI= дисциплина сотрудников= –= необходимые= условия нормального существования и успешного развития любой организацииK= Для= решения этих и других задач используются системы контроля и управления доступом= (СКУДFK= На сегодняшний день на рынке представлено множество СКУДI= значительно= различающихся по функциональным и ценовым характеристикам и ориентированных на= различные потребительские группыK=Биометрические СКУД используют для идентификации= биометрические параметрыI=являющиеся уникальными для каждого человекаI=использование= их для идентификации позволяет обеспечить больший уровень безопасностиI= чем при= использовании ключей или паролейK=Чаще всего для идентификации используется отпечаток= пальцаI= основная причина такого= «лидерства»= –= хорошее соотношение цены-качества= распознавания дактилоскопических датчиковK= = Цель работы.

Исследование существующих систем биометрической идентификации= по отпечатку пальцаK= Выявление наиболее точной и оптимальной технологии получения= изображения папиллярного узора пальцаK= Расчеты по созданию равномерной освещенности= на биометрическом признакеK= = Базовые положения исследования. Системы биометрической идентификации по= отпечатку пальца в основном состоятW= идентификатор=–= биометрический признак человекаX= контроллер=–=хранит изображения отпечатков пальцев всехI=кто имеет допуск к охраняемому= объекту и выносит решение об идентификацииX=считыватель=EсенсорF=–=устройствоI=которое с= помощью которого получают изображение отпечатков пальцевK= Качество получаемого со сканера изображения папиллярного узора пальца является= одним из основных критериевK= От него зависит избираемый алгоритм распознавания= отпечатка пальца среди зарегистрированных в базе контроллераI= и в конечном итоге= результат всей биометрической идентификации человекаK= Для получения лучшего изображения папиллярного узора пальцаI= в сенсорах= необходимо использовать дополнительную подсветку и создать равномерную освещенность= на объектеK= = Промежуточные результаты. Проведен аналитический обзор биометрических систем= контроля и управления доступом по отпечатку пальцаK=ВыявленоI=что наиболее оптимальным= методом получения папиллярного узора пальца является оптический метод=EcTfo-сканерыFK= Он основан на эффекте нарушенного полного внутреннего отраженияK= Для получения= качественного изображения в сенсорах используется дополнительная подсветка объектаK=Для= фиксации получившейся световой картинки поверхности пальца используется специальная= матрица=EПЗС или КМОП в зависимости от реализации сканераFK=Чтобы повысить точность= идентификации и качество получаемого изображения необходимо создать равномерную= освещенностьK= = Основной результат. ВыявленоI= что для создания равномерной освещенности на= объекте достаточно трех излучающих диодовK= Выведены формулы для расчета= результирующей освещенности от трех светодиодов в любой точкеK= Построены графики= распределения результирующих освещенностей от выбранных излучателейK= = NMT= = УДК=RPRKST4KPI=TTUKSUI=RN-T4= = ОСОБЕННОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ И СЕЛЕКЦИИ ОБЪЕКТОВ НА ИЗОБРАЖЕНИИ НА ОСНОВАНИИ АНАЛИЗА ИХ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Д.Б. Петухова Научный руководитель – к.т.н., доцент А.Н. Чертов = В связи с широким применением систем технического зрения и контроля в= промышленности актуальным направлением являются разработкиI= связанные с= распознаванием объектов изображенияK= В таких системах решается задача выделения= некоторых свойствI= признаков объекта с целью его идентификацииK= Признаками анализа= могут стать такие характеристики как цветI=формаI=пространственное положение и дрK= Целью работы является разработка алгоритма системы технического зренияI= который= позволял бы производить идентификацию и селекцию объектов на изображенииI= основываясь на различиях большого количества цветовых оттенковK= Следует отметитьI= что идентификация объектов на основании их цветового анализа= включает в себя ряд сложностейI=связанных с особенностями используемых на сегодняшний= день способов регистрации цифровых изображенийI= а также свойств человеческого зренияK= ПроблемыI= возникающие в ходе решения данной задачиI= можно условно разделить на= несколько пунктовW= NK= внесение искажений четкостиI= а также качества цветопередачи в полученное= изображение на этапе регистрации его цифровым устройствомX= OK= изменение цветопередачи изображение при изменении внешних условий= экспериментаX= PK= необходимость корректного соотнесения цветовых характеристикI= полученных с= помощью системы технического зренияI= с особенностями восприятия цвета= человеческим глазомK= На данный момент уже существуют системыI= более или менее успешно решающие= описанные проблемыK= Однако в силу сложности таких систем зачастую они не обладают= достаточной гибкостью для тогоI=чтобы решать задачи широкого спектраI=потому реализация= каждой конкретной из них требует создания индивидуального подходаK= В ходе выполнения работы были рассмотрены следующие задачиW= -= изучение существующих методов цветовой интерполяции с целью выбора наиболее= подходящего из них для систем технического зренияI= основанного на цветовом= анализеI=а также разработки их возможных модификацийX= -= корректировка основных этапов предобработки изображения с учетом поставленной= задачи цветового анализаX= -= обзор решения вопроса адаптации системы к различной освещенностиX= -= разработка алгоритма идентификации и селекции объектов на изображении на= основании анализа их цветовых характеристикK= Следующим этапом планируемой работы будет апробация представленного алгоритмаI= а также выявление возможных практических особенностей цветового анализа в системах= технического зренияK= = = = NMU= = УДК=SUNKTKMN4KP= = МЕТОД КАЛИБРОВКИ МАССИВА КАМЕР С НЕПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ ПОЛЯМИ ЗРЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ= А.А. Усик, Д.В. Жуков Научный руководитель – д.т.н., профессор И.А. Коняхин = Рассмотрен метод калибровки камер= Eна основе МПОИF= с непересекающимися= угловыми полями для систем компьютерного зренияI= представлены результаты= математического моделированияI= указаны преимущества/недостаткиI= а также пути развития= данного методаK= Краткое вступление, постановка проблемы. Часто во многих задачах компьютерного= зрения требуется широкое поле зренияK= Для этого используются единичные камеры со= специальной оптикой=–=объективами=«рыбий глаз»=и катадиоптрическими системамиK=Такие= системы часто являются элегантным и практичным решениемI=однако все подобные системы= содержат недостаток=–= сравнительно маленькое угловое разрешениеI= поскольку имеющиеся= в наличии пикселы распределены на большую областьK= Альтернативным решением являются активные системы на мехатронной платформе= –= платформа может осуществлять поворот/наклонI=что компенсирует узкое поле зрения камерK= Данное решение также содержит существенный недостаток= –= сильную пространственную= «разведенность»=полейK= В настоящее время удешевление камер и электронных систем обработки дает= возможность располагать множество камер= EмассивF= по кругуI= что предоставляет широкое= поле зрения с высоким угловым разрешениемK=К тому же подобный массив камер может быть= легко перенастроен для получения нужного поля зрения или пересечения полей для= стереонаблюденийK= Целью работы является разработка метода калибровки внешних= параметров массива камер с непересекающимися полями зренияK= = Базовые положения исследования. Строго говоряI= массив камер не эквивалентен= одной широкоугольной камереI=поскольку в определениях проективной геометрии он будет= иметь множество оптических центровI= но это не является проблемой до тех порI= пока= известно положение этих оптических центровK= Чтобы массив камер можно было применять на практикеI= необходимо точно знать= относительное расположение камерK= Для получения внутренних калибровочных параметров камер предлагается= использовать классические методы с применением калибровочных сетокI= которые хорошо= отлажены и имеют достаточную точностьK= Массив камер устанавливается на моторизованную угловую подвижкуK= Окружающее= пространство системы представляет собой массив калибровочных метокI= своего рода= «калибровочную комнату»K= Система поворачивается вокруг вертикальной оси на определенный шагI= синхронно= захватывает изображение окружающего пространстваK= На полученных кадрах с помощью= специальных алгоритмов распознаются уникальные кодированные мишениI= и определяется= их положение на кадреK =Таким образомI =после полного оборотаI =возможноI =построить карту= окружающего пространства и определить относительное положение камерK= = Основной результат. В результате реализован алгоритм распознавания кодированных= мишеней и проведено математическое моделирование методаK= Проанализированы= полученные результатыI=указаны требования для практической реализации методаK= = Исследования выполняются в рамках ФЦП= «Научные и научно-педагогические кадры= инновационной России»=на=OMMV–OMNP=годыK= = NMV= = УДК=SUNKTU= = ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ОКАЗЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ НА ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННУЮ СИСТЕМУ КОНТРОЛЯ СООСНОСТИ ПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ А.А. Белоусов Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А.Н. Тимофеев = Эффективность ОЭСКС для контроля соосности элементов турбоагрегата во многом= зависит от правильного обоснования погрешностейI= влияющих на данную системуK= Они= могут иметь как случайныйI=так и систематический характерK= Целью работы является теоретическое обоснование погрешностейI= оказывающих= наиболее сильное влияние на работу оптико-электронной системы контроля соосности= положения элементов турбоагрегата и их суммарное значениеK= Для достижения поставленной цели необходимо учесть следующееW= NK= погрешности оказывающие влияние на ОЭСКС могут иметь как случайныйI= так и= систематический характерX= OK= характеризовать точность ОЭСКС будет суммарная погрешность=uK= PK= исходя из устройства и условий работы ОЭСКСI= погрешностиI= оказывающие= наиболее сильное влияниеI=будут следующимиW= -= погрешность регистрации изображения на МПОИX= -= децентрировка МПОИX= -= погрешность при перефокусировке системыX= -= погрешность установки ПИДX= -= влияние рефракции воздушного трактаK= В результате работы были выявлены зависимостиI= и представлены результаты= погрешностей оказывающих основное влияние на работу ОЭСКСI= а также обусловлен= характер их возникновенияK= Так как в системе использовался матричный фотоприемникI=то возникает погрешность= регистрации изображения на немI=обусловленная главным образом внутренними шумами на= приемнике=xN]K= Неточное совмещение центра матричного приемника с оптической осью объектива= вызывает смещение визирной линииI= что влечет за собой систематическую погрешность= измерений=xN для каждой дистанции фокусировкиK= При фокусировке на определенную дистанцию оператор визуально определяет= положение точной фокусировкиK= Ввиду субъективности оценки возникает погрешностьI= связанная с многократной перефокусировкой=xO]K= Одна из погрешностей системы контроля соосности обусловлена технологической= точностью установки центра базового расстояния излучающих диодовK= Непостоянство показателя преломления данной области излучения ИОИ в большей= степени зависит от изменения температуры атмосферыI=которое характеризуется градиентом= температуры=grad=TI=что вызывает погрешность измерения системы=xP]K= В дальнейшем предполагается продолжение модернизации системы в направлении= снижения влияния погрешностей и увеличения ее точностных характеристикK= = Литература NK= Андреев А.

ЛKI= Ярышев С.НK= Методы моделирования ОЭС с многоэлементными= анализаторами изображенияK= Методические указания к лабораторным работамK=–=СПбW= СПбГУ ИТМОI=OMMSK=–=RO=сK= OK= Анисимов А.ГK= Исследование влияния погрешности при перефокусировке на точность= измерения оптико-электронной системы контроля соосностиK= «Оптика-OMMR»I= OMMR= = NNM= = СПбK=–=СK=NT–ONK= PK= Неумывакин Ю.КK= Автоматизация геодезических измерений в мелиоративном= строительствеK=–=МKW=НедраI=NVVMK=–=OTM=сK= = = УДК=SONKPKMUTKR= = ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЗРАЧНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВ Ш.Б. Каримов, Ж. Розиков, М. Абдуллаев, Ф. Юсупов (Ферганский государственный университетI=УзбекистанF= Научный руководитель – к.ф.-м.н., доцент Б.Х. Каримов (Ферганский государственный университетI=УзбекистанF= = Альтернативные и возобновляемые источники энергииI= такие как энергия ветра и= солнечного светаI= гидро-= и геотермальная энергияI= во всем мире привлекают все больше= вниманияK= Растущий интерес к ним вызван экологическими соображениямиI= с одной= стороныI=и ограниченностью традиционных земных ресурсов=–=с другойK=Особое место среди= альтернативных и возобновляемых источников энергии занимают фотоэлектрические= преобразователи солнечной энергииI= изучение которых превратилось в отдельное научное= направление= –= фотовольтаикуK= Однако высокая стоимость солнечных элементов до= недавнего времени закрывала им путь в областиI= где без них можно обойтисьK= Но времена= меняютсяI= и экономически передовые государства в своих национальных программах уже= стимулируют массовое применение солнечных батарейK=Для получения солнечного элемента= понадобятся прозрачные электропроводящие слои= EПЭСFK= Прозрачные электроды= необходимы во многих современных фотоэлектрических приборахI= в частности солнечных= элементахK=Все материалы для прозрачных электродов=Eза исключением тонких напиленных= металлических пленок из золотоI= серебра и дрKF= представляют собой полупроводниковые= пленки окисловK= Тонкие пленки окислов олова или индия= Eоксидов индия и оловаF= имеют= низкое сопротивление и высокую прозрачностьK= Прозрачные электропроводящие слои= получают четырьмя методамиK= NK= Вакуумное испарениеK= OK= Пиролиз кристаллического оловаK= PK= Реактивное катодное распыления металлического оловаK= 4K= Гидролиз растворов хлорного оловаK= Из них рассмотрены два методаI=которые использованы в работеK= = 1. Вакуумное испарениеK=Прозрачные электропроводящие слои получают вакуумным= испарением при давлении=NM-P–NM-R мм.рт.ст и при температуре подложки=PRM–4MMСI=однако= условия испарения металла= EpnI= fnF= и порошка= EpnlOI= fnOlOF= несколько различныK= Сопротивление пленок= pnlO= несколько великоI= по этому методу при сравнительно низкой= температуре=E~4MMСF=можно получить пленку=fnOlO= имеющую сопротивление=O·NM-4= Ом·см и= прозрачность=UM–VMB=в видимой области спектраK= = O. Пиролиз кристаллического олова. Пиролиз= pnClO·OeOl =позволяет получить ПЭС= по следующей схемеK= Сначала подложку промывают в сернокислом растворе в течение= N= минутыI= затем подогретой проточной водойI= ополаскивают дистиллированной водойI= обезжиривают спиртом и сушат путем обогрева теплым воздухомK =Такая промывка= обеспечивает очитку стекла от различных поверхностных загрязненийI= которые= отрицательно сказываются на прочность сцепления слоя со стекломK= Очищенная подложка= нагревается в печи до температуры= PUM–RRMСK= Одновременно нагревается другая печь с= = NNN= = повышенной температурой= PM–4MСK= Образующиеся парыI= смешиваясь с подводимым= воздухомI =поднимаются и по шлюзу или по трубопроводу попадают в первую печьI =где= осаждаются на подложку в виде тонкого слояK= Методом пиролиза материала= pnClO·OeOl= позволяет получать слои=pnlO= с сопротивлением от несколько Ом до сотен тысячи Ом путем= добавления в исходный материал примеси в виде треххлористой сурмы=pbClPK= В работе температура подложки= 4MMСK= Эти режимы были идентифицированы для= осаждения прозрачных электропроводящих слоев с оптимальными оптоэлектрическими= свойствами на стеклянных подложкахK= Методами вакуумного испарения и пиролиза нами= получены из кристаллического олова прозрачные электропроводящие слои при контакте с= солнечным элементом имеющие очень высокое качествоK= Исследована прозрачность и= сопротивление полученных образцовK= Этот метод позволяет получить прозрачные= электропроводящие слои с сопротивлением несколько Ом·см и прозрачностью= UM–VMB= в= видимом диапазоне длин волнK= В настоящее время на базе ПЭС получены и исследуются= гетеро структурные солнечные элементы на основе теллурида кадмия и сернистой кадмияK= = = УДК=SONKPUOKRPMKVPWPSRKO= = НЕКОТОРЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ПЛЕНОЧНОГО СОЛНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА Ш.Б. Каримов (Ферганский государственный университетI=УзбекистанF= Научный руководитель – к.ф.-м.н., доцент Б.Х. Каримов (Ферганский государственный университетI=УзбекистанF= = Альтернативные и возобновляемые источники энергииI= такие как энергия ветра и= солнечного светаI= гидро-= и геотермальная энергияI= во всем мире привлекают все больше= вниманияK= Растущий интерес к ним вызван экологическими соображениямиI= с одной= стороныI= и ограниченностью традиционных земных ресурсов с другойK= Особое место среди= альтернативных и возобновляемых источников энергии занимают фотоэлектрические= преобразователи солнечной энергииI= изучение которых превратилось в отдельное научное= направление=–=фотовольтаикуK= В настоящее время в космических и наземных условиях для электроснабжения широко= используется солнечные элементы= EСЭF= на основе монокристаллического кремнияK= К= основным технико-экономическим показателям таких СЭI= наряду с коэффициентом= полезного действияI= себестоимостью вырабатываемой ими электроэнергии и степенью= устойчивости выходных характеристик к воздействию солнечного излученияI= относится= удельная мощностьK=Под удельной мощностью понимают мощностьI=вырабатываемую СЭ на= единицу его веса= EкВт/кгFK= В работе= xN]= показаноI= что если себестоимость электроэнергии= вырабатываемой СЭI= будет не выше= NA= за= N=Ватт-пик= EN=Вт при интенсивности солнечного= излучения= NMMM=Вт/мOFI= то фотоэлектричество будет конкурентоспособным по отношению к= электроэнергии вырабатываемый тепловыми электростанциямиK= К= OMNO= году минимально= возможная цена=N=Ватт-пик кремневых монокристаллических СЭ составит не менее=OAI=а для= пленочных элементов на основе теллурида кадмия=–=MIRA=xN]K=Исследования показали=xO]I=что= наилучшую устойчивость к.п.дK=к радиационному воздействию космических условий имеют= тонкопленочные элементы на основе теллурида кадмияK= Традиционно высокоэффективные= тонкопленочные СЭ на основе=CdTe=изготавливаются на стеклянных подложках вакуумным= испарением при температурах не менее=4MM°С=xP]K= Одной из задач является разработка технологии получения многослойных СЭ и= контактов для нихK= Технология получения СЭ элемента основана на термическом испарении= = NNO= = полупроводниковых материалов в вакууме или в атмосфере различных газовK= Технологический режим получения СЭ зависит от большого числа параметровI= таких= как температура испарителя и подложкиI= угла напыленияI= толщины пленкиI= состава и= давления остаточных газов в вакуумной камереI= условий термической и химической= обработки пленок после напыленияK= При этом каждому полупроводниковому материалу= соответствует свой оптимальный режим и часто небольшие отклонения от него даже по= одному из параметров приводят к исчезновению эффекта в изготовляемых пленкахK=Поэтому= разработка технологии получения СЭ из того или иного материала требует проведения= большой экспериментальной работыI= большого количества пробных напылений при= последовательном варьировании нескольких технологических параметровI= их сочетаний и= нахождения параметровI= специфичных для получения СЭ на пленках из данного= полупроводникового материалаK= Температуру материалаI= предназначенного для испаренияI= можно повысить путем= прямого или косвенного нагреваK= Наиболее простым и общепринятым является метод= резистивного нагрева нити или=«лодочки»I=на которые помещают испаряемый материалK= При изотропном испарении из точечного испарителя скорость осаждения частиц на= поверхность плоского приемника пропорционально= E«закон косинуса»= КнудсенаFK= При= использовании испарителя малой площади скорость осаждения частиц на поверхность= плоского приемникаI=параллельно поверхности испаренияI=пропорциональнаK= Разработана конструкция и рекомендуемые испарители для солнечных элементовK= Опытном путем определена конструкция и рекомендуемые испарители для СЭ и= контактов для нихK= В таблице указаны некоторые особенности и параметры процесса испаренияI= а также= рекомендуемые испарители для материаловI=которые использованы в СЭK== = = Испаряемый= Температура= Температура= Материал для испарителя= №= материал= кипенияI=°С= плавленияI=°С= N= Al= O4TS= SSMIO= Графит= O= Au= OVSS= NMSP= tI=Mo= P= Cu= ORVR= NMUU= MoI=T~= 4= ki= OTPO= N4RP= AlOlP= R= Cdp= NTRM= VOM= ГрафитI=кварц= S= Cdpe= NPRM= –= Два испарителя=EMoIT~FI=ET~IMoF= T= CdTe= NM4M= –= Два испарителя=ET~I=MoF= = = УДК=SUNKT= = ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫХ УГЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ А. И. Коняхин Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А.Н. Тимофеев = Одним из сегментов оптического приборостроения являются автоколлимационные= системыI= применение которых весьма обширно и разнообразноK= Использование= автоколлиматоров позволяет измерять линейные и угловые смещения отраженных от объекта= пучков лучейI= что используется для решения широкого круга задачW= центрирования линзI= определения преломляющих углов призмI= точной установки зеркальных и призменных= элементовI=контроля деформаций объектовK Целью работы является описание и анализ достоинств и недостатков современных= = NNP= = автоколлимационных оптико-электронных угломеровK= Угловое положение объекта= Eили его точкиF= определеноI= если измерены углы между= тремя ортогональными осями системы координатI= приданной объектуI= и соответствующими= осями общей системы координат= xO]K= При автоколлимационных измерениях на= контролируемый объект устанавливается отражательI= или контрольный элемент= EКЭFI= напротив располагается автоколлиматор=EАКFK=При этом визирная ось АК должна совпадать с= осью симметрии КЭ в пространстве и одновременно быть направлена ей навстречуK= В случае подобной ориентации угол поворота оси отражателя вокруг визирной оси= прибора называют углом крена PI= а углы поворота вокруг перпендикулярных им осей= –= коллимационными углами N и OK= Схемы построения углоизмерительных систем различаются в зависимости от разных= соображенийI= в частностиI= предъявляемых требованийI= такихI= как максимальная дистанция= измеренийI= максимальная измеряемая величинаI= количество угловых координатI= к которым= чувствительна система=Eтолько NI=только OI=и т.пKFK=Структурно углоизмерительная система= состоит из формирующего канала=EФКFI=оптической системы=EОСFI=отражателя и приемного= канала=EПКFK=ФК состоит из источника излученияI=часто прозрачной маркиI=и конденсораX=ОС= включает в себя объектив и обычно светоделитель СДX=ПК представляет собой фотоприемник= и блок обработки сигналаI=имеющий выход для подключения внешнего устройстваK= Варианты построения определяются количеством приемных каналов и взаимной= ориентацией ПК и ФКK=Наиболее проста и распространена схема угломера со светоделителем= и единым приемным каналомK= Расходящийся пучок лучей от ФК проходит СДI= коллимируется объективомI= падает на КЭI= отражаясьI= попадает в объективI= который сквозь= СД строит изображение пучка на поверхности фотоприемникаK=При повороте объекта вокруг= одной или более осейI= изображение отраженного пучка смещается вдоль поверхности= приемникаK= По величине линейного смещения изображения находят угол поворота как= арктангенс отношения величины смещения к фокусному расстояниюI= поделенный на= коэффициент редукции отражателяK= Главными ограничениями при работе с автоколлимационной системой являются= xN]W= максимальная дистанция измерений= lm~xI= максимальная измеряемая величина угла поворота= объекта=EотражателяF=m~xI=апертура ОС=aI=фокусное расстояние объектива=f` и коэффициент= редукции отражателя=hI=равный отношению угла поворота отраженного луча к углу поворота= КЭ=Eу плоского зеркала он равен=OFK=Зависимость между параметрами угломера=lm~x и m~xI=a,= носит обратный характерI= что при нежелании увеличивать ограничения по тому или иному= параметру вынуждает искать способы решенийI= связанные со свойствами отражателей= xO]K= Помимо этогоI= распространенный и простой отражатель= –= плоское зеркалоI= совершенно не= чувствителен к углу крена PK= Несложно также заметитьI= что увеличение фокусного= расстояния влечет повышение чувствительности угломераI=но увеличивает его габаритыK= В одной из известных схем используется отражательI=состоящий из плоского зеркала и= кругового клинаI= компенсирующего отклонение отраженных пучковI= что позволяет= уменьшить виньетированиеK= Чувствительности по углу P можно достичьI= используя известную призму БР-NUM= в= качестве КЭX= однако в этом случаеI= во-первыхI= теряется возможность измерять= коллимационный угол поворота вокруг осиI=совпадающей с преломляющим ребром призмыI= во-вторыхI=коэффициент редукции по другому коллимационному углу составляет=OI=а по углу= крена=–=NK= Таким образомI=простые решения носят лишь компенсационный характерI= не позволяя= решать современные задачиI= предъявляющие высокие требованияI= такиеI= как измерения NI= OI =P при отсутствии взаимного влиянияI= наравне с приемлемой рабочей дистанцией и= диапазоном измеренийK= Перспективнее синтезировать принципиально новый отражатель исходя из= предъявленных требованийI= что было осуществлено мною в ходе написания магистерской= = NN4= = диссертацииK= Обобщая вышесказанноеI=сформулируем требованияW= -= возможность независимого измерения всех трех угловых координатX= -= коэффициент редукции КЭI=существенно меньшийI=чем у плоского зеркалаK= Для этой цели подходит зеркальный или призменный тетраэдр с двугранными углами= приблизительно в=VM°I=но с небольшими отклонениями NOI=ONI=NP=E[=P°FK=Свойством любого= правильного тетраэдра является разделение целиком заполняющего его входную грань пучка= на шесть частей при отражении=Eкаждая грань действует как две зоны формированияFI=однако= они не подлежат селекцииK= С целью облегчить данную задачу вносятся небольшие= отклоненияI= в результате чего в плоскости анализа можно наблюдать раздельно три пары= изображений источника света ФКI= не считая блика от входной граниK= По линейным= координатам двух пар возможно измерение угла крена и коллимационных угловX= две= оставшиеся не используютсяK= Методическая погрешность измерений при условииI= что отношение сигнал/шум= составляет не менее= NMMMI= в значительной степени определяется приближениями в= используемом алгоритме измерения угловK=Экспериментальная проверка алгоритма показалаI= что уже после пяти итераций методическая погрешность определения трех углов не= превосходит= OB= от диапазона измеренияI= что определяет практическую независимость= измерения всех трех угловых координатK= Математическое моделирование процесса измерений и расчета угловых величин= выявило существенный рост погрешности при уменьшении величины NOI=ONI=NP=EMIMMO=радK= и менееFK=Наиболее целесообразно остановиться на величине в=MIM4=радK= или=OIP°K=Величина= коэффициента редукции при этом удерживается в пределах= MIOI =что есть существенное= преимущество по сравнению со всеми известными аналогамиK= = Литература NK= Коняхин А.ИK=Оптико-электронный трехкоординатный угломер с единым полем анализа= LL= Сборник тезисов докладов конференции молодых ученыхI= Выпуск= OK= Труды молодых= ученыхK=–=СПбW=СПбГУ ИТМОI=OMNMK=–=VR=сK= OK= Коняхин И.АKI= Панков Э.ДK= Автоколлимационные углоизмерительные средства= мониторинга деформацийK=–=СПбW=СПбГИТМОI=OMMMK=–=NVT=сK= = = УДК=RPKMUISUNKOKMU4= = МАКЕТ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЦВЕТОВОГО АНАЛИЗА ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ Н.А. Павленко Научный руководитель – к.т.н., доцент А.Н. Чертов В связи с существующей тенденцией удорожания сырья и истощения запасов богатого= минерального ресурсаI=а так же ростаI=в процессе разработки месторожденийI=удельного веса= труднообогатимых и смешанных рудI= идет постоянный поиск альтернативных методов= обогащения сырьяK= Все это обуславливает разработку нового класса технологий для= снижения энергоемкости производстваI= к числу которых относятся оптические технологии= сортировкиK= Методы оптической сортировкиI= применительно к минеральному сырьюI= основаны на= регистрации оптических характеристик минераловI= таких как блескI= цветI= отражательная= способностьI=прозрачностьK=На современном этапе развития аппаратурного исполнения=–=это= фактически аналог ручной визуальной рудоразборкиI= однакоI= по производительности= значительно превосходящий ееK= = NNR= = Известные сепараторы используют такие цветовые модели как= odB =и= vrs =и это= зачатую значительно усложняетI= а иногда и исключает возможность установки точных= цветовых порогов и допусков при настройке оптических сепараторовI =оценки малых= цветовых различий между компонентами в исследуемом материале иI=в конечном итогеI=его= обогатимостиK=Как результатI=этот метод нередко пасует перед=«сложным»I=слабоконтрастным= материаломK= В результате на выходе мы имеем ограничение по скорости сортировки таких= объектов и как следствие существенное снижение пропускной способности сепараторовK= Целью работы стала разработка макета исследовательской установки для анализа= мелких слабоконтрастных динамических объектовK= Данный стенд рассчитан для размера материала крупностью от=MIR=до=O=мм в диаметреI= и скорости движения от= MIR= до= O= м/сK= Для обеспечения постоянной скорости движения= объектов необходимо использовать транспортную лентуK=После расчета траектории движения= объектовI= которые представляют собой параболыI= было установленоI= что при скорости= MIR=м/с диаметр валаI= приводящего в движение лентуI= должен быть не более= PR= ммK= При= диаметре большего размера объекты будут слетать не с горизонтальной плоскостиI= а под= неким отрицательным углом к горизонтуI= что значительно затруднит установку системы= наблюденияK =Для фиксации цветовых параметров движущихся объектов и передачи их в= систему анализа используется камера=eippec=Od=CliloK= Следующим шагом будет проведение исследования эффективности цветового анализа= минерального сырья на примере флюоритаI=кварца и бериллаK= = = УДК=SUNKTU= ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ НАСАДКИ НА ТЕОДОЛИТ ПУЛ-Н Е.О. Раскин Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А.Н.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 16 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.