SCI Библиотека

Цели. Рассматривается задача восстановления расфокусированного и/или линейно смазанного изображения с использованием регуляризированного по Тихонову инверсного фильтра. Распространенным подходом к решению этой задачи является решение интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода типа свертки путем его дискретизации на основе квадратурных формул. Цель работы – получить выражение функции рассеяния точки (ФРТ) с учетом конечности размера пикселя и продемонстрировать его полезность.

Методы. Исследование основывается на теории сигналов и методе восстановления цифровых изображений с использованием тихоновской регуляризации.

Результаты. Получены формулы дискретной ФРТ как для случая расфокусированного, так и для случая линейно смазанного под произвольным углом изображения, с учетом конечности размера пикселя. Рассмотрены отличия полученных формул от традиционно используемых, показано при каких условиях эти отличия практически исчезают, а при каких – могут оказаться существенными.

Выводы. При восстановлении изображений на пределе разрешающей способности, т. е. когда размеры пикселя не могут считаться пренебрежимо малыми в сравнении с деталями изображения, предлагаемый подход может несколько улучшать разрешение. Кроме того, полученная формула дискретной ФРТ, соответствующей линейному смазу изображения в произвольно заданном направлении, позволяет не только решать задачу без необходимости предварительного поворота изображения, но и учитывать величину смаза с точностью до долей пикселя. Это дает преимущество в плане повышения разрешения предельно мелких деталей изображения и позволяет использовать данную формулу при решении задачи адаптивной деконволюции, когда требуется точная подстройка параметров ФРТ.

Методы атомно-силовой микроскопии (АСМ) являются на сегодняшний день широко распространенным средством получения информации о трехмерной структуре, а также физико- механических свойствах поверхности. В задачах наноиндентации зонд АСМ подводится к образцу с некоторого расстояния, а затем взаимодействует с поверхностью. Точное определение точки контакта острия зонда с поверхностью в этих измерениях необходимо как для достоверного вычисления констант бесконтактных взаимодействий, так и для структурно- механических свойств материала. В экспериментах в воздушной среде контакту предшествует обусловленный силами притяжения быстрый скачок зонда к поверхности. Если жесткость балки зонда или образца не позволяют зонду деформировать поверхность, то за начало контакта обычно принимается завершение скачка зонда (минимум отклонения балки на участке сближения зонда с материалом). Если же поверхность достаточно мягкая, то контакт может наступить раньше завершения этапа быстрого сближения, т.е. острие начнет вдавливаться в поверхность до завершения скачка. В данной работе показано, что контакт острия с деформируемой поверхностью полимера наступает еще до завершения скачка острия к поверхности. За начало контакта зонда с материалом целесообразно принимать точку, соответствующую максимуму изменения изгиба балки. Значительная скорость сближения острия с поверхностью под действием сил притяжения приводит к потере экспериментальных данных на участке кривой, в окрестности перехода от бесконтактного к контактному взаимодействию. В целом, недостаточная частота регистрации данных, а также высокая скорость сближения могут являться причинами пропуска значимых точек силовой кривой, т.е. приводить к ошибкам в определении начала контакта, причем как с мягкой, так и жесткой поверхностями.

Представлен обзор современного состояния мирового рынка пирометров промышленного назначения. Приводятся технические характеристики макетов специализированных пирометров, разработанных в лабораториях ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН и реализованных на отечественной элементной базе фотоприемников.

Предложена конструкция универсального пирометрического сенсора на основе неохлаждаемых одно и двухспектральных фотодиодных сэндвич-структур с максимумами спектральной чувствительности в средневолновый (MWIR) области спектра.

Отработаны алгоритмы градуировки и калибровки пирометров на исследуемый объект, что позволяет минимизировать методические составляющие погрешности при измерении истинной температуры объекта с неизвестными/изменяющимися значениями излучательной способности.

Показано, что пирометры на основе неохлаждаемых иммерсионных InAs и InAsSb фотодиодов по совокупности параметров быстродействие, точность, чувствительность и диапазон измерения температуры соответствуют лучшим образцам ИК-радиационных термометров, представленных на мировом рынке.

Разработано и экспериментально проверено схемотехническое решение, а именно модернизированная осветительная ветвь динамического интерферометра, позволяющее увеличить точность измерения параметров качества оптических поверхностей путём минимизации контраста спекл-структуры за счёт введения в схему осветительной ветви вращающегося диффузора.

В статье представлен обзор алгоритмов оценки активной мощности в однофазной цепи электроснабжения с использованием цифровой обработки сигналов во временной и частотной областях. Также проведено сравнение свойств этих алгоритмов для синусоидального тестового сигнала. Сравниваются не только уже известные алгоритмы, но и предлагаемый новый алгоритм. Дается дополнительная информация о некоторых известных алгоритмах. Приведены результаты компьютерного моделирования в среде MATLAB и результаты измерений, полученные с помощью мультиплексированных компьютерных плат сбора данных. Также исследованы косинусные окна сглаживания в сочетании с предлагаемым итеративным алгоритмом. Помимо этого, исследуется влияние аддитивного шума и субгармоник на точность оценки активной мощности. Показано, что наиболее точные результаты оценивания обеспечивает метод во временной области, основанный на методе максимального правдоподобия