Автоматизовані системи перетворення інформаційних потоків для управління високоенергетичними процесами

Рішенням задачі виявилося визначення нахилів хвильового фронту на внутрішньому і зовнішньому діаметрах зовнішнього дзеркала телескопа Кассегрена за допомогою розроблених датчиків і визначення проміжних значень нахилу хвильового фронту по поверхні зовнішнього дзеркала. Аналіз варіацій фази в системі координат x, y, виконаний із нехтуванням поглинання випромінювання у вікні прозорості при поширенні його в напрямку координати z, приводить до рівняння Лапласа . Оскільки його рішенням є гармонійна функція, для визначення фази усередині площі зовнішнього дзеркала за обмірюваним значенням на його зовнішній і внутрішній окружностях була використана інтерполяційна формула Пуассона.

Якщо - функція, визначена в області R, то інтерполяційна формула в цій області набуває вигляду . Тут - функція Гріна для рівняння Лапласа в області для умов Діріхле, - похідна до нормалі по контуру в напрямку від області , - елемент дуги уздовж . Функція є інтерполяцією фази вихідної хвилі випромінювача, обмірюваної щодо ідеального сферичного хвильового фронту ц, визначеного за значеннями на краю апертури. При використанні управління, що працює за принципом неузгодженості, залишкова фазова помилка складе .

При перевірці за допомогою пакета MathCAD виявилося, що лінії, розташовані на карті еквіпотенціальних рівнів, негладкі. Злами в лініях рівних потенціалів свідчать про наявність розривів похідної функції . Оскільки функція , що задовольняє рівнянню Лапласа, є гармонійною, для усунення дефекту знаходили чисельне рішення з меншим кроком, що призвело до різкого збільшення часу обробки і для систем реального часу виявилося неприйнятним. Був обраний метод релаксацій з наступною сплайн-інтерполяцією, який показав набагато кращі результати, тим більше що вигини коригувального дзеркала добре описуються сплайнами.

Рішення інтерполяційної задачі для коректора з кільцевою апертурою показало, що погрішність визначення фази в будь-якій точці дзеркала не перевищує 1,5 -- 2,0 % і знаходиться на рівні стохастичної складової сигналу.

Розпаралелювання обчислень зворотних матриць. Особливості перетворення інформації для коректора хвильового фронту полягають ще й у тому, що вигини дзеркала не є незалежними щодо точок прикладення зусиль, тобто деформація дзеркала одним приводом викликає зміну форми й у зонах впливу інших приводів. Статичний стан дзеркала звичайно описують матрицею піддатливості F, що визначає зсув Д у кожній точці при дії одиничної сили P і для визначення системи сил матрицю необхідно звернути. Функції відгуку дзеркал вибирали таким чином, щоб вплив перехресних зв'язків був мінімальним і при цьому досягалася максимальна швидкодія приводу. Обчислення зворотної матриці представляє досить трудомістку процедуру, тому було вирішене питання розпаралелювання операцій. За визначенням добуток матриці на зворотну їй дорівнює одиничній матриці. Оскільки рівність матриць можлива тоді і тільки тоді, коли відповідно дорівнюють один одному їхні елементи, то, справедливі наступні системи лінійних рівнянь:

Звідси випливає, що обернення матриці зводиться до розв'язання N систем з N рівнянь. Для k = 1, 2, ..., N, узагальнюючи схему побудов, знаходимо:

Розглянемо праву частину цих рівнянь не в якості вектора з нулів і одиниць, а в якості вектор-функції індексів m і k в загальному значенні.

В свою чергу, з цього випливає, що, використовуючи будь-яку схему рішення систем лінійних рівнянь в якості методу побудови вектор-функції x(n, k), можна одержати узагальнене рішення задачі обернення матриці.

Оскільки в пропонованій схемі побудови зворотної матриці замість рішення N систем для x(n, k) визначається одне узагальнене рішення, швидкість обробки інформації збільшується приблизно в N раз.

Для управління гнучким дзеркалом розроблено гідравлічний п'єзоелектричний привод, який забезпечує великий діапазон переміщень при порівняно невеликій живлячий напрузі, а також програмний продукт, що дозволяє розраховувати форму дзеркала при подачі керуючих сигналів з врахуванням мінімізації взаємного впливу приводів.

Методи перетворення інформації. Розроблено метод перетворення інформації, одержуваної від багатоелементних приймачів інфрачервоного випромінювання, який дозволяє збільшити кількість виведених на індикацію сигналів від чуттєвих елементів у два рази по кожній координаті в порівнянні з кількістю чуттєвих елементів приймача. Це досягається шляхом синхронного зі зчитуванням напівкадрів зміщення матриці фокальної площини (або торців світловодів матриці) по діагоналі на половину кроку вибірки, при цьому проміжні значення по обох координатах визначаються інтерполяцією. Перетворення виконується за конвеєрним принципом з затримкою видачі зображення на монітор на один напівкадр і не менш, ніж три рядки.

Розроблено метод перетворення інформації від багатоканального інфрачервоного приймача випромінювання, який дозволяє в реальному часі виявляти область розташування енерговипромінюючого об'єкта і виформовувати інформативне поле обробки і полягає в тому, що багатоелементна матриця чуттєвих елементів розглядається як квадрантний приймач (рис. 7), чуттєві елементи квадрантів якого утворені аналоговим підсумовуванням сигналів елементів, що входять у квадрант. При влученні зображення в центр квадрантного приймача, вихідний диференціальний сигнал протилежних квадрантів віднімається і результуючий сигнал стає рівним нулю. При зсуві в будь-який бік від центра матриці змінюється розбаланс сигналів перекриття квадрантів, що і служить інформацією про розташування центра зображення, навколо якого формується поле зчитування.

Розроблено диференціальний алгоритм стискування зображень, орієнтований на роботу з ВМР файлом, призначений для обробки багатоградаційних зображень з неоднорідним фоном. Фонове зображення зберігається, а стискування відбувається за рахунок виділення частини зображення, що змінюється. Виділяється область зміни, яка дозволяє здійснювати спостереження за об'єктом, який переміщається, прогнозування його положення в наступні моменти часу, що знижує імовірність втрати об'єкта з відомими динамічними властивостями. Алгоритм не знижує якості зображення, оскільки стискування відбувається за рахунок того, що інформацією, яка не представляє інтересу для розв'язуваної задачі, нехтують.

У задачах пошуку, виявлення і супроводження об'єктів, при попередній обробці зображень, важлива незалежність результатів від напрямку підходу до об'єкта, що означає ізотропність частотної характеристики. Використовувана при цифровій обробці зображень матрична вибірка має спектральну область прямокутної форми, отже, істотно анізотропна. При розробці багатоканального піроелектричного приймача інфрачервоного випромінювання з волоконним вводом з'явилася можливість довільного розташування торців волокон у фокальній площині. Порівняльний аналіз прямокутного і діагонального розташування волокон показав, що при діагональному розташуванні круглих волокон у прийомному вікні матриці щільність заповнення фокальної площини збільшується з 0,785 до 0,923. Звідси випливає, що для симетричних сигналів із круговою спектральною областю даний тип дискретизації більш наближений до оптимального по щільності вибірок, однак при цьому елементи послідовних рядків матриці виявляються зрушеними на половину кроку горизонтального розташування волокон. За умови узгодження просторової частоти зображення з кроком розташування волокон верхня гранична частота пропускання при симетричній діагональній укладці в 1,17 разів вище, ніж при квадратній. Отже, максимальний об'єм інформації, який може бути переданий крізь одиницю площі вхідної апертури, збільшується приблизно на 30 %. Спектр просторових частот при симетричній діагональній укладці має вигляд рівностороннього шестикутника.

Якщо при прямокутній дискретизації зображення вибірки беруться з періодом , то при гексагональній, відповідно, -

,

де И - радіус кругової спектральної області. При розташуванні шестикутної спектральної області симетрично щодо центра частотних координат , має місце співвідношення . Звідси випливає, що для задач, у яких важлива симетрія спектральної області, діагональне розташування переважніше. Аналіз гексагонального дискретного перетворення Фур'є показує, що в кожному періоді воно потребує на 25 % меншого обсягу пам'яті та обчислень. Розроблено фільтри з імпульсною характеристикою скінченної тривалості, базисні функції в якій обрані у вигляді косинусних компонентів з періодом, визначеним для гексагонального представлення. Аналіз отриманих результатів показав, що вони дозволяють заощаджувати до 45 % машинного часу в порівнянні з прямокутними фільтрами з аналогічними характеристиками.

У системах реального часу виникає задача передачі інформації від джерел через канал зв'язку з обмеженою пропускною здатністю. Оскільки принцип буферизації в даному випадку неприйнятний, задача була розв'язана попередньою обробкою повідомлень та їх класифікацією на момент передачі за інформативністю. Крізь канал зв'язку, який здатний пропустити k повідомлень, пропускалося k - 1 повідомлення найбільш активних джерел і одне повідомлення від джерела, що найрідше попадав у канал. Використання двох критеріїв добору джерел дозволило вирішити проблему передачі на прийомну сторону повідомлень від усіх джерел крізь канал з обмеженою пропускною здатністю і відновити всі повідомлення.

Запропоновані гістограмні та анізотропні методи фільтрації, які забезпечують обробку зображень стосовно до потреб оператора, що здійснює спостереження за об'єктами й аналіз зображень для навчання системи прийняття рішень. Показано ефективність нелінійних анізотропних алгоритмів для зображень з низьким контрастом.

В четвертому розділі описані розробка і впровадження засобів перетворення інформації для побудови систем управління високоенергетичними процесами, що працюють в умовах, коли щільність потужності сприйманого випромінювання близька до рівня фазового переходу матеріалу, що опромінюється.

Управління високоенергетичними процесами потребує не тільки наявності ефективних алгоритмів стискування зображень і методів обробки інформації, але й одержання інформації про реальний розподіл щільності потужності по перетину пучка випромінювання, нахилах хвильового фронту вихідного і відбитого потоків. Ця інформація необхідна в реальному часі процесу управління, а складність її одержання зв'язана зі значними енергіями випромінювань, що призводять до теплового руйнування приймачів.

Підвищення енергостійкості приймачів випромінювань. Задача створення засобів перетворення інтенсивних інфрачервоних потоків випромінювання розв'язувалася за допомогою піроелектричних кристалів метаніобата літію, головними достоїнствами яких є лінійність і стабільність передатної характеристики і відсутність необхідності криогенного охолодження. Піроелектричний кристал зберігає свою працездатність до точки Кюрі (1240 ^оС).

Для рішення проблеми енергостійкості піроелектричних приймачів запропоновано метод зменшення температурної навантаженості кристалів. Він полягає в тому, що прийомні електроди виконані з відбиваючого в інфрачервоному діапазоні спектра матеріалу, наприклад алюмінію або золота. Коефіцієнти поглинання металів у діапазоні 10,6 мкм складають 2 - 4 %, отже, верхній діапазон вимірювань зріс в 25 - 50 разів. Експериментальні дослідження підтвердили працездатність пристроїв до щільності потоку 100 КВт/см². Подальше підвищення потужності призводило до виходу з ладу деяких виробів. З метою з'ясування причин теплового пробою проведені мікроскопічні дослідження прийомного електрода, які показали наявність неоднорідностей у вигляді крапель металу, що осаджується при напилюванні, і окремих лусочок. Розглянуто теплову модель прийомного електрода в припущенні, що поверхня електрода абсолютно гладка, а краплі металу мають кулясту форму.

У такому представленні краплини є акумуляторами теплоти, накопичення енергії в яких відбувається за рахунок енергії лазерного імпульсу, а стік тепла - шляхом теплопередачі крізь поверхню зтикання краплі з підкладкою. Такий ідеалізований акумулятор накопичує енергію імпульсного лазерного випромінювання, у той час як підкладка працює як напівнескінченний стрижень, відновлюючи свій стан до початку надходження наступного імпульсу. Принципово важливим є факт селективного теплового впливу на підкладку і неоднорідності напилювання. Аналіз процесу взаємодії інтенсивного лазерного випромінювання з неоднаково зануреними неоднорідностями дозволив запропонувати метод обробки прийомних електродів для підвищення енергостійкості шляхом попереднього опромінення імпульсним потоком заданої експозиції, що забезпечило дворазове підвищення верхньої межі сприйманого випромінювання.

На граничні характеристики інфрачервоних приймачів інтенсивного когерентного імпульсного випромінювання впливає явище дифракції на елементах захисної діафрагми. Дифракційна складова вхідного потоку, потрапляючи на місця технологічного кріплення кристала або траверс знімання сигналу, може викликати або їхнє випарювання, або руйнування кристала. Математичне моделювання з представленням джерела функцією Гріна , де r - геометричний шлях від діафрагми до приймача, дозволило врахувати дану можливість і зробити відповідні конструктивні доробки шляхом встановлення відбиваючих екранів та виготовлення країв діафрагми складної форми, що забезпечує гладкість функції розподілення потоку на приймаючому електроді та знижує можливість негативного результату.

Створені матричні і лінійні координатно-чуттєві піроелектричні приймачі випромінювання для дослідження розподілу потужності та енергії по поперечному перерізу пучка інтенсивного теплового випромінювання. Дослідження дозволили більш ніж на порядок підвищити енергостійкість засобів одержання інформації для управління високоенергетичними процесами.

Багатоканальна обробка інформації. Для дослідження відбитого від об'єкта сигналу розроблена багатоелементна піроелектрична матриця з волоконним введенням інформації і незалежними каналами обробки вихідного сигналу. Особливістю приймачів інфрачервоного випромінювання є розтікання теплового потоку по монокристалу підкладки, що призводить до спотворень переробляємої інформації. Для висококонтрастного розподілу лазерного випромінювання це особливо актуально. При розробці багатоелементного неохолоджуваного приймача інфрачервоного відбитого випромінювання дана проблема була вирішена шляхом побудови багатоканального приймача з незалежним зчитуванням інформації і волоконним введенням випромінювання, вхідний торець якого розташовували у фокальній площині. Незалежне звертання до каналів дозволило здійснювати як паралельну обробку інформації з метою прискорення процесу обробки повідомлень, так і використовувати розроблені необоротні методи стискування інформації.

В п'ятому розділі розглянуті проблеми практичного застосування розроблених інформаційних технологій та пристроїв обробки інформації для високоенергетичних об'єктів та медичних застосувань.

Пристрої обробки інформації. Розроблені і впроваджені пристрої, у яких реалізовані розроблені методи перетворення інформаційних потоків.

Розроблено спеціалізований пристрій обробки зображень високотемпературних полів, одержуваних при взаємодії плазмових потоків з теплозахисними матеріалами. Пристрій містить дисекторну камеру, оптоволоконний канал зв'язку, цифрову систему обробку зображень. Вибір дисектора обумовлений великим динамічним діапазоном - від одиниць фотонів до 10000 лк, практично відсутністю інерційності, лінійністю характеристики світло/сигнал. Щілинна апертура 0,02 Ч 0,1 мм при діаметрі фотокатода 35 мм дозволила виділити центральну частину прийомного електрода з мінімальними спотворюючими властивостями і одержати розрізнення більш 2000 ліній за напрямком переміщення об'єкта. Цифрове розгорнення з розмірністю 1024 Ч 1024 з довільним доступом дозволило реалізувати вибірку поля огляду за довільним законом. Семантична обробка інформації, полягала в пошуку і розпізнаванні в реальному часі досліджуваного процесу інформативної (для даної задачі) частини зображення, формуванні в околиці цієї області вікна захоплення і зчитування даних тільки з області вікна (причому може зчитуватися не вся інформація у вікні). Одночасно екстраполяцією визначалося ймовірне положення наступного вікна і його форма. Таким чином, вікно переміщувалося в залежності від характеру руйнування поверхні, створюючи нову область зняття інформації. При втраті об'єкта інформаційне вікно розширюється, збільшуючи поле огляду.

Семантичне стискування інформації дозволило зменшити об'єми переданої в комп'ютер інформації приблизно в 100 разів практично без втрат корисної інформації, що для дослідження швидкоплинних процесів вкрай важливо. Додаткова обробка зображення в інформаційному вікні забезпечила зменшення об'ємів переданих даних ще на порядок, а отримана швидкість дозволила ввести зворотні зв'язки на процес обдування, перетворивши пристрій, що реєструє, у керуючу систему. Випробування показали, що різниця температурних вимірів не перевищує 2 %, що для динамічних процесів у діапазоні 2000 - 3500 ^оС є дуже добрим показником, тим більше що локальне поле зчитування інформації відрізняється. Швидкість одержання кінцевих даних виросла на 3 - 4 порядки. Основним результатом створення даної установки з'явилося підтвердження гіпотези щодо стискування зображень у реальному часі процесу і відпрацьовуванню алгоритмів стискування. Використання розробленого методу стискування зображень при аналізі процесів горіння часток сумішевих палив показало, що коефіцієнт стискування досягає 1000 і більше.

Розроблено установку для дослідження можливості розпізнавання інфрачервоних зображень у вологій атмосфері. Модель поширення потоку у фазосполученій системі заснована на нехтуванні ефектами дифракційного розсіювання на частках і зміні амплітуди при проходженні випромінювання крізь атмосферний канал. Оскільки в атмосфері присутня волога, що поглинає інфрачервоне випромінювання, що позначається на контрастних характеристиках зображення і вірогідності розпізнавання аналізованих процесів, були проведені експериментальні дослідження коефіцієнта поглинання каналу передачі випромінювання у вікнах прозорості 3,5 - 5 мкм і 8 - 14 мкм. В якості об'єкта використовувалася мішень, що складалася з 16 прямокутників, розташованих на термостабілізованій платформі з рівномірним фоновим випромінюванням. Температура прямокутників встановлювалася на 10 і 50 ^оС вище рівня дна платформи, що дозволяло одержувати зображення високого і низького контрастів.

Дослідження інфрачервоних зображень дозволили зробити висновок про проблематичність розпізнавання об'єктів на відстанях 3,5 - 5,0 км, оскільки температурний контраст падає до 1,0 - 0,1 ^оС, а мова може йти лише про виявлення енерговипромінюючих об'єктів.

З метою відпрацьовування алгоритмів управління гнучким дзеркалом і дослідження реального розподілу потужності вихідного випромінювання по перетину інтенсивного джерела на базі розроблених матричних і лінійних приймачів випромінювання створена експериментальна установка. Імпульсне випромінювання, потрапляючи в телескоп з керованим дзеркалом, направляється на піроелектричну матрицю, яка вимірює інтенсивності випромінювання по полю огляду. Прийомна матриця набирається з розроблених восьмиелементних лінійок піроелектричних приймачів, що працюють у лінійному режимі або чотирьохелементних матриць. Ширина лінійки і крок розміщення піроелектричних приймачів збігаються, що забезпечує можливість набору матричного приймача випромінювання заданої конфігурації. Матриця з 8 лінійок містить 64 приймача випромінювання з рівномірним кроком по координатах.

Для випробувань використовувалася збірна матриця з 32 лінійок (256 каналів) або 128 лінійок (1024 каналу). Оскільки матриця з незалежними прийомними елементами призначалася для реєстрації імпульсного випромінювання, розроблені в мікроелектронному тонкоплівковому гібридному виконанні схеми запам'ятовування і збереження вихідної інформації, що забезпечують збереження аналогових сигналів з погрішністю, яка не перевищує 0,1 % за період зчитування даних у комп'ютер. Дослідження дозволили одержати дані про розподіл потужності по перетину лазерного пучка безпосередньо після телескопа, при введенні тестової оптичної неоднорідності при проходженні крізь атмосферний канал з турбулентною неоднорідністю, визначити час “замороженості” атмосферного каналу, ефективність системи фокусування за допомогою керованих дзеркал і алгоритмів управління приводами дзеркал. Зокрема було встановлено, що час стабільності атмосферного каналу коливається в діапазоні 5 - 20 мс, а “провали” просторової потужності випромінювання по перетину пучка СО₂-лазера перевищують 60 %, причому неоднорідність амплітудної характеристики залежить від потужності, тривалості імпульсів та їх скважності.

Медичні застосування інформаційних технологій. У практику лікування захворювань суглобів упроваджені метод і пристрій інфрачервоної пелоідотерапії, призначені для лікування опорно-рухового апарата. Він полягає в генеруванні керованого інфрачервоного поля різного спектрального складу, що має різну глибину проникнення в тіло. Поля заданої конфігурації і спектральний склад реалізують різні методики лікування.

Розроблено алгоритми цифрової фільтрації зображень біопсійних зрізів тканини для онкологічних досліджень. Показано, що використання анізотропної фільтрації дозволяє більш впевнено виділити зони передбачуваних змін структури тканини, забезпечуючи тим самим поліпшення якості постановки діагнозу на ранніх стадіях захворювання.

Найбільш прогресивні технології діагностування ішемічної хвороби засновані на введенні в судини серця рентгеноконтрастної речовини і аналізу за рентгенівськими зображеннями ступеня перекриття кровотечі. Лікування полягає у введенні в уражену зону металевого стента, що розширює зону перекриття. Обробка зображень у реальному часі проведення хірургічного втручання є необхідною функцією, оскільки без одержання об'єктивної й оперативної інформації проведення коронарного стентування неможливо. Рентгенівські зображення судин малоконтрастні, рухливі, знаходяться на складному фоні, і їхня обробка сполучена зі значними труднощами. У рамках цієї задачі здійснено виведення інформації з ангиографа до комп'ютера, розроблені алгоритми і програмні продукти, які забезпечують зниження впливу фонової складової і нерівномірності коефіцієнтів пропускання випромінювання різними ділянками тіла, що підвищують контраст виділених ділянок зображень судин, вимірювання їхнього діаметра для підбора відповідного стенда.

дистанційний інформація зображення автоматизований

Загальні висновки

У дисертації представлені обґрунтування і рішення наукової проблеми - створення наукових основ перетворення інформації в реальному часі управління високоенергетичними процесами системою, пропускна здатність якої не забезпечує переробки всього об'єму інформації, що надходить. Важливість розв'язуваної проблеми обумовлена тим, що системи дистанційного управління швидкоплинними процесами, інформація про стан яких може бути отримана тільки у вигляді зображень, не можуть сучасними послідовними цифровими методами забезпечити повну переробку інформації, що надходить паралельно і з максимально досяжною в природі швидкістю. Отримані таки результати.

1. За допомогою загальної теорії систем і теорії функціональних систем встановлено, що побудова цифрових систем управління з вхідною інформацією у формі оптичних зображень ґрунтується на семантичному виділенні в реальному часі процесу управління інформативної для розв'язуваної задачі частини зображення і формуванні керуючих впливів за результатами обробки тільки інформативних ділянок.

2. З використанням теорій ситуаційного управління, розпізнавання образів і штучного інтелекту показано, що механізм стискування зображень у реальному часі процесу управління ґрунтується на попередньому спрощенні зображення, розпізнаванні його інформативних ознак з наступною детальною обробкою виділених інформативних зон. Функція спрощення зображення може бути реалізована ізотропною низькочастотною фільтрацією, що зменшує кількість необхідних вибірок по обох координатах зображення, а інформаційна зона обмежує поле і час зчитування зображення тільки околицею виділеної ознаки.

3. Встановлено, що попередня обробка зображень полягає в сегментації спрощеного зображення на скінченну кількість класів, обумовлену кількістю відповідних реакцій системи управління, і подальше оперування з визначниками - маркерами класів, які несуть у собі інформацію про об'єкт, і разом з реакціями на ці маркери зберігаються в базі знань системи. Реалізація такої взаємодії можлива тільки при повторюваних процесах, скінченній кількості реакцій системи з позитивним заздалегідь накопиченим результатом реакції на зовнішні впливи.

4. За допомогою теорії інформації і штучного інтелекту показано та експериментально підтверджено, що пропускна здатність каналу перетворення інформації не може бути меншою різниці інформаційної ємності оброблюваного зображення і ємності бази знань на маркировані події. Маркери класів сегментованого зображення вимагають значно меншої пропускної здатності каналу, ніж вихідне зображення, і при наявності в базі знань реакцій на ці маркери, пропускна здатність каналу використовується на передачу інформації, що відсутня у базі знань.

5. Встановлено, що управління амплітудним профілем інтенсивного пучка випромінювання можливо зміною профілю хвильового фронту, яка враховує фазові спотворення в каналі передачі випромінювання і зміну фазового профілю випромінювача, причому для управління досить знання профілю хвильового фронту по контуру коректора.

6. Методи теплового моделювання і дифракції дозволили встановити, що інформація щодо розподілу щільності потужності вихідного потоку може бути отримана неохолоджуваними піроелектричними приймачами при використанні атенюаторів потоку відбивного типу, сполучених із прийомними електродами, виключення неоднорідностей поверхневого шару прийомного електрода і компенсації впливу дифракційного розсіювання на вхідних вікнах.

7. З залученням теорії інформації й обробки зображень отримані підтвердження тому факту, що перетворення зображень матрицями фокальної площини при гексагональному розміщенні чуттєвих елементів, у порівнянні з матричним, підвищує як швидкість обробки сигналів, так і симетричність частотної характеристики.

8. Розроблені методи компресії і фільтрації зображень у реальному часі використані в ЦНДІМаш при розробці і впровадженні спеціалізованої АСУ процесами взаємодії високоентальпійних газових потоків з теплозахисними матеріалами, що за рахунок прискорення обробки інформації приблизно в 1000 разів забезпечило підвищення надійності функціонування систем теплового захисту.

9. Теоретичні й експериментальні дослідження запропонованих методів обробки інформації та взаємодії інтенсивного випромінювання з поверхнями дозволили НДІ “ШТОРМ” розробити конструкторську документацію (літера О₁) і виготовити піроелектричні перетворювачі, на базі яких створені системи управління просторово-часовими характеристиками інтенсивного інфрачервоного випромінювання і вимірювачів хвильового фронту.

10. За рахунок впровадження в НДІ “ШТОРМ” удосконалених методів попереднього опромінення прийомного електрода імпульсним потоком заданої експозиції, що призводить до селективного випару неоднорідностей прийомного електрода, підвищено енергостійкості приймачів інтенсивного випромінювання в 2,5 рази. Розроблені інформаційні методи перетворення зображень використані НДІПМ в автоматичному дешифраторі кінограм процесів горіння, що дозволило зменшити строки впровадження об'єктів нової техніки.

11. Застосування доробок дисертаційних досліджень виконано в системах медичної діагностики, яка засновані на розроблених методах перетворення інформації і управління інфрачервоними потоками та впроваджені в НДІ Курортології. В МК “ІНТО-САНА” розроблено систему обробки рентгенівських зображень у реальному часі проведення коронарографії і коронарного стентування при хірургічному втручанні на серці, що підвищує надійність і вірогідність одержання інформації.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Мещеряков В.И. Особенности использования термоэлектрических преобразователей влажности воздуха // Наук. праці Одес. держ. акад. харч. техн. - 1998. - С. 233 - 236.

2. Мещеряков В.И., Веселкова Т.А., Медвецкий Ю.С. Управление пространственно-распределенными ИК-излучателями // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - 1999. - Вып. 70. - С. 163 - 166.

3. Мещеряков В.І., Птащук А.І., Глухов Н.І. Аналіз вологовмісту цукру в потоці // Наук. праці Одес. держ. акад. харч. техн. - 2001. - Вип. 22. - С. 134 - 137.

4. Веселкова Т.А., Мещеряков В.И. Управление проницаемостью кожного покрова // Труды Одес. политехн. ун-та. - 2001. - Вып. 4(16). - С. 173 - 176.

5. Мещеряков В.И., Мухер А.Е., Мещеряков Д.В. Агрегативное описание теплофизического процесса // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры. - 2001. - № 1. -- С. 6 - 9.

6. Мещеряков В.И., Веселкова Т.А. Исследование влияния дестабилизирующих факторов на индикатрису ИК-излучателя // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры. - 2001. - № 1. - С. 10 - 14.

7. Мещеряков В.И., Веселкова Т.А., Сенина Т.И. Энергетическая модель инфракрасного излучателя // Холодильная техника и технология. - 2002. - № 1 (75). - С. 35 - 38.

8. Мещеряков В.И. Исследование процессов взаимодействия материалов с высокоэнтальпийными газовыми потоками // Холодильная техника и технология. - 2002. - № 2 (76). - С. 35 - 38.

9. Мещеряков В.И. Сбор данных в системе защиты объектов // Труды Одес. политехн. ун-та. - 2002. - Специальный выпуск. - С. 81 - 84.

10. Мещеряков В.И. Математическое моделирование процесса лазерного облучения приемного электрода // Холодильная техника и технология. - 2003. - № 1(81). - С. 66 - 70.

11. Мещеряков В.И. Исследование пространственных характеристик аэрозольных образований в ИК-диапазоне // Холодильная техника и технология. - 2003. - № 3(83). - С. 55 - 59.

12. Ахиезер А.М., Мещеряков В.И. Эффективный алгоритм управления термостатом // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2004. - № 1. - С. 41 - 44.

13. Мещеряков В.И., Худенко Н.П. Взаимодействие интенсивного импульсного излучения с пироэлектрическими приемниками // Вісник Одес. держ. ун-ту. - 2003. - Т. 8. - Вип. 2. - С. 248 - 255.

14. Мещеряков В.И. Информационная система исследования энергетических характеристик лазерного излучения // Холодильная техника и технология - 2003. - № 2(82). - С. 37 - 40.

15. Мещеряков В.И. Адаптивное управление волновым фронтом // Труды Одес. политехн. ун-та. - 2003. - Вып. 2(20). - С. 191 - 196.

16. Мещеряков В.И. Многоэлементный пироэлектрический приемник ИК-излучения // Холодильная техника и технология. - 2003. - № 4(84). - С. 77 - 80.

17. Ахиезер А.М., Мещеряков В.И. Компенсация тепловых колебаний пироэлектрических приемников излучения на низких частотах модуляции // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2003. - № 5. - С. 72 - 74.

18. Мещеряков В.И. Принципы построения систем реального времени // Холодильная техника и технология. - 2003. - № 5(85). - С. 91 - 95.

19. Томина Н.В., Мещеряков В.И., Тонконогий В.М. Обработка изображений поверхностных неоднородностей объектов // Наукові нотатки. Інженерна механіка. - Луцьк: ЛДТУ. - 2004. - Вип. 1. - С. 266 - 272.

20. Мещеряков В.И., Худенко Н.П. Определение профиля волнового фронта выходного пучка в фазосопряженной системе // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2003. - № 6.- С. 67 - 70.

21. Мещеряков В.И. Фазовый корректор волнового фронта // Холодильная техника и технология. - 2003. - № 6(86). - С. 85 - 89.

22. Мещеряков В.И. Коррекция атмосферных искажений // Вісник Кременчуцького держ. політехн. ун-ту. - 2003. - Вип. 3(20). - С. 97 - 100.

23. Мещеряков В.И. Преобразование информации оптико-электронной системой реального времени // Холодильная техника и технология. - 2004. - № 1(87). - С. 89 - 98.

24. Мікроскопічний аналіз в біологічних дослідженнях / В.І. Мещеряков, О.В. Водоп'ян, А.І. Птащук та ін. // Наук. праці Одеської нац. акад. харч. техн. - 2004. - Вип. 26. - С. 283 - 285.

25. Мещеряков В.И., Иванов Д.В., Гурницкая Е.П. Управление системой апертурного зондирования // Труды Одес. политехн. ун-та. - 2004. - Вып. 1(21). - С. 208 - 214.

26. Веселкова Т.А., Мещеряков В.И. Формирование бестеневого энергетического поля в замкнутых системах // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры. - 2003. - № 1. - С. 34 - 36.

27. Ахиезер А.М., Мещеряков В.И., Гурницкая Е.П. Устройства бесконтактного измерения температуры // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры. - 2003. - № 1. - С. 97 - 100.

28. Мещеряков В.И. Экспериментальный подход к исследованию процессов взаимодействия частиц с жидкой пленкой реагирующей поверхности // Труды XV Всесоюзной конференции АН СССР “Актуальные вопросы физики аэродисперсных систем”. - Одесса. - 1989. - С. 174.

29. Мещеряков В.И., Дедов Д.Л. Контроль зональной чувствительности пластин метаниобата лития микроэлектронных пироэлектрических преобразователей // Труды V отраслевой конференции “Аналитические методы исследования материалов и изделий радиоэлектронной промышленности”. - Киев. - 1989. - С. 39.

30. Мещеряков В.И. Метод фототермической радиометрии в исследовании микроэлектронной аппаратуры // Труды V отраслевой конференции “Аналитические методы исследования материалов и изделий радиоэлектронной промышленности”. - Киев. - 1989. - С. 48.

31. Мещеряков В.И. Устройство обработки изображений высокотемпературных теплофизических полей // Труды отраслевого совещания “Оптические методы и способы обработки данных теплофизических и нейроннофизических процессов в элементах энергоэлектроники”. - Киев, - 1990. - С. 12 - 13.

32. Пироэлектрический волоконно-оптический приемник ИК-излучения / В.И. Мещеряков, В.Н. Андрущенко, Н.Г. Барда и др. // Быстродействующие элементы и устройства волоконно-оптических и лазерных информационных систем. - Севастополь: АН СССР. - 1990. - С. 21.

33. Мещеряков В.И., Новиченко А.С. Пироэлектрический широкодиапазонный преобразователь мощности ИК-излучения // Оптические датчики физических величин. - Кишинев. - 1990. - С. 19 - 20.

34. Мещеряков В.И., Дедов Д.Л. Калибровка пироэлектрических преобразователей тепловых потоков // Оптические датчики физических величин. - Бельцы. - 1991. - С. 26 - 27.

35. Мещеряков В.И. Распознавание малоразмерных штриховых кодов // Труды 3-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-96”. - Севастополь. - 1996. - С. 39.

36. Мещеряков В.И. Влияние оптических характеристик на достоверность идентификации изделий с штриховым кодированием // Труды 3-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-96”. - Севастополь. - 1996. - С. 40.

37. Мещеряков В.И. Автоматизированный сбор данных для идентификации изделий радиоэлектронной промышленности // Труды 3-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-96”. - Севастополь. - 1996. - С.165.

38. Мещеряков В.И. Влияние рассеивающей среды на достоверность определения геометрических параметров объекта // Труды XVII конференции “Дисперсные системы”. - Одесса. - 1996. - С. 133.

39. Мещеряков В.И. Экспериментальные исследования передаточных характеристик атмосферы в ИК-области прозрачности // Труды XVII конференции “Дисперсные системы”. - Одесса. - 1996. - С. 134.

40. Мещеряков В.И. Автоматизация контроля пайки электронных компонентов ИК-лазером // Труды 4-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-97”. - Черкассы. - 1997. - С. 41.

41. Мещеряков В.И. Некоторые аспекты обмена данными в АСУТП // Проблемы и перспективы развития производства и потребления хлебопродуктов. - 1997. - Том 5. - Одесса. - С. 17 - 18.

42. Мещеряков В.И., Бандурина Л.Т. Полупроводниковые датчики для зерноперерабатывающей промышленности // Проблемы и перспективы развития производства и потребления хлебопродуктов. - Том 5. - Одесса. - 1997. - С. 21 - 22.

43. Мещеряков В.И. Использование СО₂-лазера для автоматической пайки ГИС // Труды 4-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-97”. - Черкассы. - 1997. - С. 42.

44. Мещеряков В.И. Особенности обработки материалов ИК-лазером непрерывного действия // Вибротехнология-98. - Одесса. - 1998. - С. 39.

45. Мещеряков В.И. Адаптивные системы согласования источников информации с каналами связи // Труды 6-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-99”. - Харьков. - 1999. - С. 161 - 162.

46. Мещеряков В.И., Веселкова Т.А., Медвецкий Ю.С. Управление пространственно-распределенными ИК-излучателями // Труды 6-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-99”. - Харьков. - 1999. - С. 163 - 166.

47. Мещеряков В.И., Максименко В.В., Тарасенко С.А. Математическая модель энергетического воздействия на объект пространственно-распределенными излучателями // Труды 6-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика -99”. - Харьков. - 1999. - С. 167.

48. Мещеряков В.И. Экспериментальные исследования влияния канала передачи ИК-изображения на выработку решений // Труды 7-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-2000”. - Львов. - 2000. - С. 96 - 100.

49. Мещеряков В.И., Мартынов И.В., Мещеряков Д.В. Формирование пространственно-распределенного инфракрасного поля для обработки пищевых продуктов // Труды 7-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-2000”. - Львов. - 2000. - С. 101 - 104.

50. Веселкова Т.А., Мещеряков В.И. Моделирование проницаемости кожного покрова // Труды Второй международной конференции “Современные информационные и электронные технологии”. - Одесса. - 2001. - С . 34.

51. Веселкова Т.А., Мещеряков В.І. Моделирование процессов возбуждения и торможения потоотделения при ИК-облучении и охлаждении биоткани // Труды 8-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-2001”. - Одесса. - 2001. - Том. 2. - С. 121.

52. Мещеряков В.И. Структурный анализ оптических изображений в онкологии // Труды 8-й конференции по автоматическому управлению “Автоматика-2001”. - Одесса. - 2001. - Том. 2. - 122 с.

53. Мещеряков В.И., Баджес Аль Нсур. Автоматизация обработки оптических изображений в онкологических исследованиях // Автоматизация технологических объектов и процессов. - Донецк. - 2001. - С. 46.

54. Моделирование взаимодействия двухфазного агрессивного потока с кожным покровом человека / Т.А. Веселкова, В.И. Мещеряков, Т.И. Сенина и др. // Труды XX научной конференции “Дисперсные системы”. - Одесса. - 2002. - С. 47.

55. Воздействие продуктов разложения ингибирующих добавок на реагирующие поверхности / Т.А. Веселкова, Т.И. Сенина, В.И. Мещеряков и др. // Труды Международной научно-технической конференции “Проблемы механики черно-металлургического комплекса”. - Днепропетровск: Национальный горный университет. - 2002. - С. 126 - 129.

56. Мещеряков В.И. Адаптивное управление волновым фронтом // Труды 4-й Международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии”. - Одесса. - 2003. - С. 197.

57. Мещеряков В.И. Компьютерная медицинская диагностика // Праці V Всеукраїнської науково-практичної конференції “Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці та освіті”. - Черкаси. - 2003. - С. 90 - 91.

58. Мещеряков В.И., Худенко Н.П. Моделирование процесса взаимодействия лазерного излучения с чувствительным элементом пироэлектрического приемника // Труды Х семинара “Моделирование в прикладных научных исследованиях”. - Одесса: ОНПУ. - 2003. - С. 37 - 40.

59. Мещеряков В.И. Гексагональная фильтрация изображений // Труды Х семинара “Моделирование в прикладных научных исследованиях”. - Одесса: ОНПУ. - 2003. - С. 53 - 54.

60. Мещеряков В.И. Физиологический подход к построению больших систем // Труды Х семинара “Моделирование в прикладных научных исследованиях”. - Одесса: Одес. нац. полит. ун-т. - 2003. - С. 6 - 8.

61. Стабилизация пространственного коэффициента преобразования системы обработки изображений высокотемпературных теплофизических процессов / Мещеряков В.И. - Москва, 1989. - Вып. № 10. - 12 с. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ.

62. АС № 1608826 (СССР). Устройство коррекции искажений видеосигнала / В.И. Мещеряков, Д.Л. Дедов, А.В. Мазур, В.Г. Денисов.

63. АС № 1491208 (СССР). Устройство фазовой синхронизации / В.И. Мещеряков, Д.Л. Дедов.

64. Деклараційний патент № 38177А (Україна). Спосіб діагностики гомеостазу та пристрій для його реалізації / В.І. Іларіонов, В.І. Мещеряков.

65. Деклараційний патент № 58051А (Україна). Спосіб пелоїдотерапії та камера для його здійснення / Є.О. Косоверов, М.М. Тищук, В.І. Мещеряков, Т.О. Веселкова.

Размещено на Allbest.ru