+
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМОННОГО РЕЗОНАНСА В ИЗОГНУТОМ ОДНОМОДОВОМ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОМ ВОЛОКОННОМ СВЕТОВОДЕ В ТРЁХМЕРНОЙ ГЕОМЕТРИИ
стр.599-608
А.В. Дышлюк, О.Б. Витрик, Ю.Н. Кульчин
Работа посвящена численному исследованию поверхностного плазмонного резонанса в изогнутом одномодовом волоконном световоде с металлизированной оболочкой. Показано, что при оптимальном сочетании радиуса изгиба и толщины металлической пленки плазмон-
поляритонные волны могут возбуждаться за счет связи между фундаментальной и плазмонной модами через посредство оболочечных мод шепчущей галереи. Данный эффект приводит к формированию резонансного провала в спектре пропускания световода на длине волны,
сильно зависящей от показателя преломления внешней среды. Это открывает возможность построения волоконно-оптического плазмон-поляритонного рефрактометра на одномодовом световоде, не нарушая его структурной целостности и не используя дополнительных волноводных элементов. Продемонстрирована возможность рефрактометрических измерений с чувствительностью ~12 мкм на единицу показателя преломления.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОРБИТАЛЬНЫЙ УГЛОВОЙ МОМЕНТ АСТИГМАТИЧЕСКОГО ГАУССОВА ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА
стр.609-616
В.В. Котляр, А.А. Ковалёв
Мы показали, что эллиптический Гауссов пучок, сфокусированный цилиндрической линзой, является линейной комбинацией счётного числа только чётных угловых гармоник как с положительным, так и с отрицательным топологическим зарядом. Получена точная формула для орбитального углового момента астигматического Гауссова пучка в виде сходящегося ряда из функций Лежандра второго рода. Показано, что при определённых условиях в этом ряду остаются только слагаемые с положительным или отрицательным топологическим зарядом.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОГО СПЕКТРА ПУЧКОВ ЭРМИТА–ГАУССА С ВНЕДРЁННЫМ ОПТИЧЕСКИМ ВИХРЕМ
стр.617-625
В данной работе детально теоретически исследуется прохождение через линзу пучков Эрмита–Гаусса с внедрённой в них вихревой фазой. Особое внимание уделяется расположению в фокальной плоскости вихревых фазовых особенностей. Получены достаточные условия для нулевого значения интенсивности в центре фокальной плоскости. Численный расчёт подтверждает теоретический анализ.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ СПЕКТРОВ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА, ПОЛУЧАЕМЫХ СО СТАТИЧЕСКОГО ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТРА
стр.626-635
Н.С. Васильев, И.Б. Винтайкин, Иг.С. Голяк, Ил.С. Голяк, И.В. Кочиков, И.Л. Фуфурин
В статье решается задача восстановления спектров комбинационного рассеяния света в спектральном диапазоне 800–1050 нм, получаемых на макете статического фурьеспектрометра. Исследован характер искажений, вносимых оптической системой статического фурье-спектрометра. Предложен метод исправления оптических искажений. Метод
апробирован на примере восстановления спектра монохроматического источника излучения. На основе анализа спектрограмм профилей интерференционных картин получена карта распределения периодов двумерной интерференционной картины. Построено отображение
для исправления оптических искажений двумерной интерферограммы. Результаты исправления продемонстрированы на профилях интерференционных полос. В работе проведено сопоставление различных известных методов коррекции фазы с целью выявления оптимального способа для решаемой задачи. Предложен критерий соответствия восстановленных спектров эталонному спектру. В качестве эталонного использовался спектр комбинационного рассеяния света стильбена, зарегистрированного на дифракционном спектрометре с разрешением δν = 14 см–1.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ УЧЁТА ВЫСШИХ ПРИБЛИЖЕНИЙ ТЕОРИИ ДИСПЕРСИИ НА ХАРАКТЕР ТРАНСФОРМАЦИИ ОГИБАЮЩЕЙ ИМПУЛЬСА В ДИСПЕРГИРУЮЩЕЙ СРЕДЕ
стр.636-644
В статье приведены результаты численного расчёта огибающей и частотного профиля импульса при распространении в диспергирующей среде на примере распространения фемтосекундного импульса в плазме. Дано объяснение возникновению модуляции в нечётных порядках приближения теории дисперсии и исчезновению – в чётных порядках. Показано, что достаточным для проведения большинства расчётов переноса ультракоротких импульсов может считаться четвёртое приближение теории дисперсии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ФОРМИРОВАНИЕ И ФОКУСИРОВКА ВЕКТОРНОГО ОПТИЧЕСКОГО ВИХРЯ С ПОМОЩЬЮМЕТАЛИНЗЫ
стр.645-654
В.В. Котляр, А.Г. Налимов
Численно с помощью FDTD-моделирования показано, что при освещении спиральной металинзы из аморфного кремния с топологическим зарядом m= 1, числовой апертурой 1 и фокусным расстоянием, равным длине волны, вблизи её поверхности формируется острый фокус в виде круглого пятна (при освещении светом с ТЕ-поляризацией) или кольца (при
освещении светом с ТМ-поляризацией). Показано численно и теоретически, что при острой фокусировке лазерного света в картине распределения интенсивности в фокусе имеются локальные области (симметричные и несимметричные, в центре картины или на периферии), в которых поток световой энергии имеет обратное направление. Например, обратный поток энергии вблизи оптической оси возникает при m= 1 и левой круговой поляризации или при m= 2 и правой круговой поляризации. Обнаруженный эффект можно использовать для смещения микрочастицы в обратном направлении по отношению к направлению распространения пучка.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОМЕТАЛИНЗЫ С ВЫСОКОЙ ЧИСЛОВОЙ АПЕРТУРОЙ И РАЗНЫМ ЧИСЛОМ СЕКТОРОВ
стр.655-660
Численно с помощью разностного решения уравнений Максвелла показано, что бинарная микролинза с единичной числовой апертурой в тонкой плёнке аморфного кремния, состоящая из субволновых дифракционных решёток, работающих как полуволновые пластинки, фокусирует вблизи своей поверхности падающий на неё лазерный пучок с линейной поляризацией и плоским волновым фронтом почти с одинаковым качеством при числе дифракционных решёток, поворачивающих плоскость поляризации, от 3 до 16. При этом размеры субволнового фокусного пятна по полуспаду интенсивности по декартовым осям равны 0,435 на 0,457 длины волны для 16 секторных дифракционных решеток и 0,428 на 0,460 длины волны для 4 секторных дифракционных решёток.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ФОРМИРОВАНИЕ БЛИЗКОРАСПОЛОЖЕННЫХ СВЕТОВЫХ ПЯТЕН НА ОСНОВЕ ЛАЗЕРНЫХ ЗЕРКАЛЬНЫХ ПУЧКОВ ЭЙРИ
стр.661-669
С.Н. Хонина, А.П. Порфирьев, С.A. Фомченков, А.С. Ларькин, А.Б. Савельев-Трофимов
Выполнено сравнительное численное исследование формирования в фокальной плоскости близкорасположенных световых пятен с помощью дифракционных решёток с комплексно сопряжёнными порядками и бинарных оптических элементов, согласованных с модами Эрмита–Гаусса и зеркальными пучками Эйри. Показано, что решётки позволяют формировать набор равномерных световых точек с высокой точностью, но формируемая картина быстро портится при смещении из плоскости фокуса. Пучки Эрмита–Гаусса в соответствии со своими модовыми свойствами обладают высокой устойчивостью к дефокусировке, но распределение интенсивности и размер световых точек в этом случае неравномерные.
Зеркальные пучки Эйри представляют собой компромиссный вариант – они имеют более равномерную интенсивность световых пятен, чем моды Эрмита–Гаусса, и в то же время устойчивы к дефокусировке. Эксперименты с перестраиваемым лазером подтвердили упомянутые преимущества зеркальных пучков Эйри по сравнению с модами Эрмита–Гаусса, а
также показали хорошую спектральную устойчивость изготовленных дифракционных оптических элементов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ТОЛЩИН СЛОИСТЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ ЦВЕТАМ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МИКРОСКОПИИ БЕЛОГО СВЕТА
стр.670-679
А.А. Дьяченко, В.П. Рябухо
Рассмотрены закономерности формирования цветных интерференционных картин однослойных тонких фазовых объектов в оптической микроскопии при использовании полихроматического излучения. Получены выражения для распределения интенсивности интерференционного поля изображения с учетом спектральных свойств излучения. Разработан алгоритм компьютерного расчета и формирования цветных интерференционных изображений в белом свете в зависимости от оптической толщины слоистого объекта в рамках цветовой модели RGB. Представлены результаты моделирования изображений, показаны изменения
в цвете и структуре интерференционной картины при варьировании параметров оптической системы микроскопа, формы, размеров и оптических свойств объекта. Показана возможность определения оптической толщины слоя объекта путем численного сравнения интерференционных цветов, получаемых в численном и натурном экспериментах.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ОДНОМЕРНЫХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ С ДЕФЕКТАМИ
стр.680-686
А.В. Шабанов, М.А. Коршунов, Е.Р. Буханов
Проведены расчеты с использованием метода трансфер матриц одномерных фотонных кристаллов с элементами беспорядка и наличием дефектов. Амплитуда сигнала электромагнитного поля внутри структуры при частоте дефектной моды выше, чем в случае с другими частотами. Если дефект расположен в центре кристалла, сохраняется вероятность усиления амплитуды сигнала, несмотря на наличие разупорядоченности по толщинам слоев. При увеличении числа слоев в кристалле поле на дефекте усиливается в несколько раз.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОСОБЕННОСТИ ЭФФЕКТА ДОПЛЕРА В МНОГОМОДОВОМ ВОЛНОВОДЕ
стр.687-693
А.Г. Глущенко, Е.П. Глущенко, Е.С. Устинова
В работе рассмотрена особенность эффекта Доплера при отражении волн от подвижного слоя диэлектрика в многомодовых волноводах для основной и высших типов волн. Получены расчётные соотношения для нахождения частот различных мод отражённых и прошедших через слой подвижного диэлектрика волн. Установлено, что с увеличением индекса
мод зависимость частоты отражённых волн от скорости движения слоя диэлектрика уменьшается, а для прошедших волн, наоборот, возрастает. Взаимодействие волны с неоднородным подвижным слоем приводит к возбуждению высших мод отражённых и прошедших волн таким образом, что каждой моде соответствуют различные частотные сдвиги (мультичастотный эффект Доплера).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПАССИВНАЯ АТЕРМАЛИЗАЦИЯ РЕФРАКЦИОННО-ДИФРАКЦИОННЫХ ПЛАСТМАССОВО-ЛИНЗОВЫХ ОБЪЕКТИВОВ
стр.694-700
И.А. Левин, С.А. Степанов
Исследованы возможности пассивной атермализации пластмассово-линзовых систем. В частности, представлены схемные решения двух рефракционно-дифракционных объективов, терморасфокусировка которых устранена оптическим и механическим способами соответственно. Оценена достижимая ширина рабочего спектрального диапазона представленных рефракционно-дифракционных объективов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОЦЕНКА ОШИБОК СИНТЕЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ С СУПЕРРАЗРЕШЕНИЕМ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕСКОЛЬКИХ КАДРОВ
стр.701-711
А.В. Кокошкин, В.А. Коротков, К.В. Коротков, Е.П. Новичихин
Предлагаемая работа показывает возможность оценки ошибок синтеза изображений с суперразрешением, полученных на основе использования нескольких кадров. Показана возможность выявления областей с большими ошибками интерполяции, основываясь только на применяемом методе интерполяции и интерполируемых данных. Продемонстрирована возможность определения необходимого количества использованных для формирования изображения кадров по величине оценки ошибок интерполяции. В данной работе приводятся как результаты интерполяции сформированных тестовых кадров, способ корреляционного субпиксельного определения сдвигов кадров относительно 1 кадра, так и оценка возникающих при этом ошибок интерполяции. Показано, что до проведения измерений нельзя предсказать количество кадров, необходимое для достижения необходимого уровня ошибок
интерполяции. Предлагаемый метод позволяет контролировать величину ошибок в процессе измерений. Показано, что оценка ошибок метода суперразрешения, основанная на тестовых изображениях, малоперспективна, поскольку величина ошибок зависит как от самого
изображения, так и от набора субпиксельных смещений кадров низкого разрешения. Приведён весь путь получения результатов работы, начиная от формирования тестового изображения и заканчивая выводами.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АЛГОРИТМ УСРЕДНЕНИЯ ЦЕНТРОИДОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КЛАСТЕРНОГО АНСАМБЛЯ
стр.712-718
В.В. Татарников, И.А. Пестунов, В.Б. Бериков
В статье рассматривается коллективный подход к решению задачи кластерного анализа. Предложен алгоритм усреднения центроидов, позволяющий построить консенсусное разбиение выборки на кластеры, используя набор разбиений этой выборки любым центроидным алгоритмом. Приведены результаты применения алгоритма к модельным данным и для сегментации гиперспектральных изображений с шумовыми каналами. Рассмотрены некоторые детали реализации в многопоточном окружении, позволяющие увеличить производительность алгоритма.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАСПОЗНАВАНИЕ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ НА ОСНОВЕ СЕЗОННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ВЕГЕТАЦИОННОГО ИНДЕКСА NDVI
стр.719-725
Статья посвящена исследованию возможностей дискриминантного анализа для распознавания залежных земель на основе их спектрально-отражательных характеристик. Предложена методика автоматизированного выявления залежей среди пашни, основанная на дискриминантом
анализе сезонных значений вегетационного индекса NDVI. На основе экспериментальной информации, собранной с аграрных угодий Белгородской области, рассчитаны и оценены уравнения, позволяющие в автоматизированном режиме относить конкретное аграрное угодье к пашне или залежи. Точность выявления залежей составила 71%. Установлено, что из сезонных значений вегетационного индекса, рассчитанного на основе спутниковых снимков MODIS, наибольший вклад в распознавание залежей вносят его значения конца сентября-первой половины октября. Показано, что эффективность минимальных значений NDVI угодий для автоматизированного распознавания залежей значительно выше, чем средних значений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАСПОЗНАВАНИЕ ЭМФИЗЕМЫ ЛЁГКИХ ПО ДАННЫМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
стр.726-731
Н.А.Смелкина, А.В. Колсанов, С.С. Чаплыгин, П.М. Зельтер, А.Г. Храмов
В статье рассматривается простейшая технология автоматического распознавания эмфиземы лёгких по наборам двумерных диагностических изображений компьютерной томографии. Эта технология позволяет количественно оценить заболевание, то есть вычислить долю поражения лёгочной ткани, а также визуализировать очаги эмфиземы и гистограмму
распределения интенсивностей в области интереса. Эксперимент на натурных данных показал погрешность распознавания по объёму поражённых областей около 7,5%.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
НЕЙРОСЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ РАСПОЗНАВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПО ЛИЦУ В ВИДЕОПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ С ОЦЕНКОЙ ПОЛЕЗНОСТИ КАДРОВ
стр.732-742
М.Ю. Никитин, В.С. Конушин, А.С. Конушин
Данная работа посвящена задаче распознавания людей по лицу в видеопоследовательности. В работе предложена нейросетевая модель, которая для входного набора изображений лица человека строит компактное признаковое представление фиксированной размерности.
Предложенная модель состоит из двух частей: модуль распознавания по изображению лица и модуль оценки качества изображения лица. Признаковые представления кадров из входного набора, полученные в результате работы модуля распознавания, агрегируются с учетом их полезности, которая оценивается модулем оценки качества. Визуальный анализ выявил, что предложенная нейронная сеть учится использовать больше полезной информации с изображений высокого качества и меньше – с размытых или перекрытых изображений. Экспериментальная оценка на базах YouTube Faces и IJB-A показала, что предложенный метод объединения признаков на основе оценок полезности изображений позволяет повысить качество распознавания по сравнению с базовыми методами агрегации.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АНАЛИЗ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РОБАСТНОГО ХЭШИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
стр.743-755
А.В. Козачок, С.А. Копылов, Р.В. Мещеряков, О.О. Евсютин
Развитие концепции интернета вещей привело к существенному росту объемов обрабатываемой информации. Значительную часть данных, циркулирующих в глобальной сети, при этом составляет мультимедиаконтент. Зачастую эта информация содержит персональные данные конкретного пользователя или является объектом интеллектуальной собственности и авторского права. Задача по защите авторских прав владельцев цифровых изображений на протяжении последних десятилетий не теряет актуальности. Классические средства защиты информации не обеспечивают требуемый уровень защищенности данных изображений от возможных угроз ввиду специфичности формата их представления. В работе произведен сравнительный анализ существующих исследований в области робастного хэширования изображений как одного из возможных механизмов защиты авторского права для цифровых изображений. Приведена классификация методов робастного хэширования изображений, определены их достоинства и недостатки, выявлены общие особенности, присущие классам. Определены направления дальнейших исследований.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕТОД ПОИСКА ПОХОЖИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ КОДА В ИСПОЛНЯЕМЫХ БИНАРНЫХ ФАЙЛАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМБЕСПРИЗНАКОВОГО ПОДХОДА
стр.756-764
А.С. Юмаганов, В.В.Мясников
Работа посвящена решению задачи поиска похожих последовательностей кода в исполняемых бинарных файлах. Предлагается метод решения, при котором промежуточное векторное описание функции формируется на основе сравнения пространственного положения каждой из функциональных групп команд процессора данной функции и функций некоторой «базисной» библиотеки. Размерность полученного таким образом вектора понижается, и полученное окончательное описание используется для осуществления поиска. Представлены результаты экспериментальных исследований, демонстрирующие работоспособность
данного метода. Исследована эффективность данного метода в сравнении с некоторыми ранее известными методами поиска похожих последовательностей кода, даны рекомендации по выбору параметров разработанного метода.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ВЕРИФИКАЦИИ АВТОГРАФА НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ, СЕТЕЙ МНОГОМЕРНЫХ ФУНКЦИОНАЛОВ БАЙЕСА И СЕТЕЙ КВАДРАТИЧНЫХ ФОРМ
стр.765-774
А.И. Иванов, П.С. Ложников, А.Е. Сулавко
Осуществлено экспериментальное сравнение «широких» искусственных нейронных сетей из различных функционалов для верификации автографа подписанта. Собрана база автографов субъектов для проведения вычислительного эксперимента. Подтверждено, что повышение размерности решающих правил (функционалов) до определенного момента приводит к снижению вероятностей ошибок верификации подписи, увеличение количества нейронов сети уменьшает число ошибок, а также многомерный функционал Байеса работает тем лучше, чем выше корреляция между признаками и его размерность. Наилучший результат по верификации автографа получен с использованием сетей многомерных функционалов Байеса: вероятность ошибок 1-го и 2-го рода составила 0,0288 и 0,0232 соответственно.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ И МОЛОДЕЖНАЯШКОЛА «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И НАНОТЕХНОЛОГИИ» (ИТНТ-2017)
стр.775-785
В статье подведены итоги III Международной конференции и молодежной школы «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2017), состоявшейся в Самаре 25-27 апреля 2017 года, а также кратко рассмотрена основная тематика исследований, обсуждаемых на ИТНТ-2017.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
