+
INSIGHT INTO PLASMONICS: RESURRECTION OF MODERN-DAY SCIENCE (INVITED)
стр.5-17
Plasmonics is a field of research and technology that focuses on the interaction between light and free electrons in a metal structure called plasmon. The study of plasmonics has gained significant attention in recent years due to its potential for several applications and its ability to manipulate light at nanoscale dimensions. Plasmonics enables the control of light at the nanoscale, far beyond the diffraction limit of conventional optics. This allows for the development of new devices and technologies with enhanced performance and functionality. In this paper, recent advances in plasmonics in medicine, agriculture, agriculture, environmental monitoring, lasers and solar energy harvesting are reviewed. Despite these promising prospects, plasmonic devices must overcome obstacles such as significant energy losses, complicated production processes, and the need for better material characteristics. Plasmonics will continue to advance because of ongoing work in nanotechnology, material science, and engineering, which will make it a more significant field with a wide range of usages in the future. In the end, the advantages and the limitations related to the realization of plasmonic devices in the real world are discussed.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СПИН-ОРБИТАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В КВАЗИМОНОХРОМАТИЧЕСКИХ СИНГУЛЯРНЫХ ПУЧКАХ
стр.18-25
Показано, что величина спин-орбитальной связи есть энергетическая эффективность передачи энергии между ортогонально поляризованными компонентами пучка. Энергетическая эффективность изменяется по мере распространения Гауссова пучка через анизотропный кристалл. Для фундаментального Гауссова пучка значение энергетической эффективности не может превышать 50 %, а для элегантных пучков Эрмита-Гаусса и Лагерра-Гаусса более высоких порядков энергетическая эффективность может достигать значения, близкого к 100 %. В то же время для обычных модовых пучков Эрмита-Гаусса и Лагерра-Гаусса высоких порядков энергетическая эффективность может лишь немного превышать 50 %. Показано, что пучки Бесселя-Гаусса нулевого порядка способны достигать энергетической эффективности, близкой к 100 %, при генерации осевого оптического вихря в ортогонально поляризованной компоненте пучка, при прохождении анизотропной среды как в монохроматическом, так и в полихроматическом свете. Показано, что для элегантных полихроматических пучков Лагерра-Гаусса или Эрмита-Гаусса энергетическая эффективность снижена до значения, не превышающего 50 %. Спиновый момент компенсируется изменением орбитального момента всего пучка, происходящим в результате разницы топологического заряда в ортогонально поляризованных компонентах на 2 единицы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ФОКУСИРОВКА ЛИНЕЙНО-ПОЛЯРИЗОВАННОГО ОПТИЧЕСКОГО ВИХРЯ И ЭФФЕКТ ХОЛЛА
стр.26-34
Котляр В.В., Ковалев А.А., Налимов А.Г.
Рассмотрена острая фокусировка оптического вихря с целым топологическим зарядом и с линейной поляризацией. Мы показали, что по отдельности сохраняются при распространении пучка усредненные по сечению пучка продольные компоненты вектора спинового углового момента (он равен нулю) и орбитального углового момента (он равен произведению мощности пучка на величину топологического заряда). Это сохранение приводит к тому, что в фокусе формируется спиновый эффект Холла, когда появляется четное число областей с разным знаком продольной проекции спинового углового момента. Аналогично орбитальный эффект Холла в фокусе состоит в том, что появляется четное число областей с разным направлением вращения поперечного потока энергии (по часовой и против часовой стрелки) разделеных в фокусе. В данном случае таких локальных областей вблизи оптической оси всего четыре для любого топологического заряда. Мы показали, что полный поток энергии, пересекающий фокальную плоскость, меньше полной мощности пучка, так как часть мощности распространяется вдоль фокальной плоскости. Также мы показали, что продольная компонента вектора углового момента не равна сумме спинового углового момента и орбитального углового момента. Более того, в выражении для плотности углового момента нет слагаемого спинового углового момента. Эти величины не зависят друг от друга. Распределение в фокусе продольной проекции углового момента характеризует орбитальный эффект Холла, а распределение продольной проекции спинового углового момента характеризует спиновый эффект Холла в фокусе.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
УПРАВЛЕНИЕ ГИГАНТСКИМИ ВСПЛЕСКАМИ ОРБИТАЛЬНОГО УГЛОВОГО МОМЕНТА СТРУКТУРИРОВАННЫХ ЛАГЕРР-ГАУССОВЫХ ПУЧКОВ В СРЕДЕ С ОБЩИМ АСТИГМАТИЗМОМ
стр.35-46
Воляр А.В., Абрамочкин Е.Г., Брецько М.В., Халилов С.И., Акимова Я.Е.
В статье теоретически и экспериментально рассмотрено влияние астигматического элемента (например, цилиндрической линзы) на структурированный пучок Лагерра-Гаусса, когда оси линзы ориентированы под произвольным углом к лабораторным координатным осям (общий астигматизм). Хотя структурно устойчивый Лагерр-Гауссов пучок содержит множество осесимметричных мод, согласованных между собой по фазам и амплитудам, их суперпозиция уже теряет исходную осевую симметрию, но приобретает новые свойства (например, быстрые осцилляции орбитального углового момента ), при этом орбитальный угловой момент пучка не может превышать азимутальное число l исходной ЛГ-моды. Потеря осевой симметрии возникает за счет внесения фазовых и амплитудных возмущений каждой моды структурированного пучка Лагерра-Гаусса, которые разрушают кольцевые дислокации. Поскольку вырожденные кольцевые дислокации образованы оптическими вихрями с противоположными топологическими зарядами, но равными весами, то их разрушение сопровождается появлением пар оптических вихрей в виде топологических диполей (их количество равно радиальному числу n ). В результате расширяется спектр мод структурированного пучка Лагерра-Гаусса до величины ± (2 n +l). Астигматический элемент (цилиндрическая линза) нарушает равенство весов в диполях, что приводит к резкому возрастанию орбитального углового момента всего структурированного пучка Лагерра-Гаусса. Причем величиной орбитального углового момента можно управлять, меняя наклон осей цилиндрической линзы и управляющие параметры структурированного пучка Лагерра-Гаусса. Именно эти процессы подробно рассмотрены в статье как в теоретическом, так и экспериментальном аспектах. В результате мы показали, что при определенной ориентации осей цилиндрической линзы орбитальный угловой момент пучка может превышать суммы орбитального и азимутального числа (ОУМ > n + l). Кроме того, мы обнаружили, что картина интенсивности астигматического структурированного пучка Лагерра-Гаусса может следовать за поворотом осей астигматического элемента (эффект отслеживания структурой пучка оси вращения цилиндрической линзы) при определенных соотношениях между управляющими параметрами структурированного пучка Лагерра-Гаусса и астигматического элемента.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ФОКУСИРОВКА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ВЕКТОРНОГО ПУЧКА И ЭФФЕКТ ХОЛЛА
стр.47-52
Котляр В.В., Стафеев С.С., Ковалев А.А., Зайцев В.Д.
Известно, что в сечении цилиндрического векторного пучка высокого порядка поляризация локально линейная. Причём чем выше порядок пучка, тем большее число полных оборотов совершают векторы локальной линейной поляризации при обходе вокруг оптической оси. Известно также, что цилиндрический векторный пучок с радиально-симметричной амплитудой имеет в начальной плоскости и в плоскости фокуса нулевой спиновый угловой момент и орбитальный угловой момент (так как у всех декартовых составляющих поля производная фазы по полярному углу равна нулю). В работе показано, что вблизи фокальной плоскости цилиндрического векторного пучка (до и после фокуса) формируется чётное число локальных субволновых областей, в которых вектор поляризации вращается, причём в соседних областях он вращается в разные стороны, то есть продольная проекция вектора спинового углового момента в соседних областях имеет разные знаки. При переходе через фокальную плоскость направление вращения вектора поляризации в каждой точке сечения пучка меняется на противоположное. Такое пространственное разделение левого и правого вращения векторов поляризации является проявлением оптического спинового эффекта Холла.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ДИСПЕРСИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВИХРЕЙ В СКРУЧЕННЫХ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ С КРУТИЛЬНЫМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ
стр.53-60
Лапин Б.П., Баршак Е.В., Викулин Д.В., Алексеев К.Н., Яворский М.А.
В данной статье изучена дисперсия оптических вихрей с топологическим зарядом l ≥1 в скрученных эллиптических волокнах с крутильными механическими напряжениями. На основе спектров вихревых мод скрученных эллиптических волокон со ступенчатым и градиентным профилями установлены аналитические выражения для поляризационного, топологического и гибридного типов дисперсии оптических вихрей. Показано, что в сильно скрученных волокнах с градиентным профилем показателя преломления появляются новые виды дисперсии по сравнению со случаем ступенчатого профиля. Численно исследована зависимость дисперсии оптических вихрей от материальных и геометрических параметров волокна. Установлено, что в скрученных эллиптических волокнах со ступенчатым профилем существует спектральная область, вблизи которой для оптических вихрей с l ≥1 все виды дисперсии принимают околонулевые значения. Также продемонстрировано, что для скрученных эллиптических волокон с градиентным профилем данный режим реализуется для сильно скрученных сильно эллиптических волокон при l =1.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПЕРЕКРЫТИЕ СПЕКТРА ОДНОПЕРИОДНОГО ТЕРАГЕРЦОВОГО ИМПУЛЬСА, УШИРЯЕМОГО В НЕЛИНЕЙНОЙ СРЕДЕ ИЗ-ЗА ФАЗОВОЙ САМОМОДУЛЯЦИИ, И СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ, ГЕНЕРИРУЕМОГО В ЕГО ПОЛЕ НА УТРОЕННЫХ ЧАСТОТАХ
стр.61-67
Арцер И.Р., Мельник М.В., Цыпкин А.Н., Козлов С.А.
При уменьшении числа колебаний поля в оптическом импульсе спектр излучения, генерируемого на утроенных частотах, и спектр основного импульса, уширяемый из-за фазовой самомодуляции при его распространении в среде с кубической нелинейностью, начинают перекрываться. В работе показано, что модуль степени перекрытия этих спектров для однопериодного импульса составляет | s | = 0,85. Данные комплексные спектры сдвинуты по фазе на p, что взаимно ослабляет нелинейные эффекты генерации излучения утроенных частот и фазовой самомодуляции основной части импульса. Для однопериодного импульса коэффициент ослабления составляет 7,7. Неоднородность взаимного ослабления нелинейных эффектов по частоте приводит к тому, что излучение на утроенной частоте по отношению к частоте максимума спектра однопериодной волны в нелинейной среде не возникает, а максимум спектра генерируемого высокочастотного излучения смещается на учетверённые частоты. Таким образом, для терагерцовых волн из малого числа колебаний открываются новые возможности управления их параметрами в ходе нелинейных процессов в оптических средах.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗМЕРЕНИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И КОРРЕКЦИИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
стр.68-80
Данная работа представляет собой аналитический обзор составных частей современной технологии создания систем адаптивной оптики для коррекции искажений оптических волн при распространении в турбулентной атмосфере. Работа состоит из следующих частей: описания техники, обеспечивающей измерения флуктуаций оптических волн на атмосферных трассах, теоретических расчётов флуктуаций методами аналитического анализа и математического моделирования, технологии прогноза турбулентного движения воздуха путём численного решения уравнений Навье-Стокса и, наконец, построения систем адаптивной оптики, компенсирующих турбулентные искажения в оптико-электронных системах формирования изображения и лазерных пучков излучения. Акцентировано внимание к особенностям флуктуаций специально создаваемых Лагерр-Гауссовых и Бессель-Гауссовых пучков излучения. Показаны особенности распространения вихревых Лагерр-Гауссовых и вихревых Бессель-Гауссовых пучков для переноса орбитального углового момента через турбулентную среду. Обнаружен эффект относительного ослабления флуктуаций фазы и интенсивности безвихревых Бессель-Гауссовых пучков по сравнению с аналогичными характеристиками Гауссовых пучков. Отмечается наличие высокой чувствительности интегрального масштаба степени когерентности вихревых Бессель-Гауссовых пучков и вихревых конических волн, в отличие от радиуса когерентности этих пучков и волн, к влиянию атмосферной турбулентности. Приведены сведения о возможности построения систем адаптивной оптики для крупноапертурного солнечного телескопа, работающего в условиях сильной атмосферной турбулентности.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
NUMERICAL APPROACH TO COMPOUND QUANTUM REPEATER SCHEME WITH COHERENT STATES
стр.81-85
Vorontsova I.O., Goncharov R.K., Tupyakov D.V., Kiselev F.D., Egorov V.I.
A numerical model of a quantum repeater operating with Schrödinger cat states is constructed. The model describes the performance of such a system in the presence of decoherence effects, namely, noise in the quantum channel and the efficiency of the photon-number-resolving detector. In the framework of the numerical model, a theoretical analysis of the system functioning is carried out for the elementary link by calculating its performance characteristics. Namely, we calculate photodetector click probabilities and fidelity for various sets of decoherence parameters. These estimates are necessary in the context of further experimental research at the junction with other branches of quantum communications, so that to use the entanglement distribution when it comes to operating quantum teleportation and quantum key distribution protocols based on entanglement. The model will be developed further as a versatile drag-and-drop software simulating the full-fledged entanglement swapping protocol operation.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
AUTOMATIC 4-MIRRORS SYSTEM FOR ALIGNMENT OF HIGH-POWER LASER RADIATION
стр.86-92
Toporovsky V.V., Alexandrov A.G., Galaktionov I.V., Rukosuev A.L., Kudryashov A.V.
This paper presents the automated system for minimizing the deviation of the path of passage and the divergence of a secondary radiation source with parameters similar to ones of the main beam of a high-power Ti:Sa laser using mirrors in kinematic mounts on the motorized stages. As an alignment laser, the diode laser with a fiber output was used with radiation characteristics coinciding with the parameters of the main beam (wavelength, beam diameter). The successive approximation algorithm was used to minimize the beam deflection. The positioning accuracy and beam size matching were analyzed on the near-field camera and were equaled to 28.6 µm along the X-axis and 26.4 µm along the Y-axis. Beam size mismatch was equaled to 0.151 mm. The pointing accuracy was analyzed on the far-field sensor and equaled 15.34 µrad along the X axis and 12.03 µrad along the Y axis. The curvature of the wavefront was 0.06 µm.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
НОВЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ В ВИДИМОМ СВЕТЕ ЛЕТУЧИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СРЕД И ИХ СМЕСЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ОТ ИЗОБРАЖЕНИЙ ГРАНИЦЫ СВЕТ-ТЕНЬ
стр.93-101
Давыдов В.В., Вакорина Д.В., Степаненков Г.В.
Обоснована необходимость разработки оптического метода для исследования смесей из летучих углеводородных сред в экспресс-режиме. Отмечены проблемы, которые возникают при экспресс-контроле состояния смесей из летучих углеводородных сред с использованием явления рефракции. Разработан новый оптический метод определения состояния летучих углеводородных сред и их смесей. Использование нового метода позволяет определить, кроме отклонения состояния исследуемой среды от стандартного, также её состав и процентное содержание углеводородных компонентов, из которых состоит данная смесь. Для практической реализации нового оптического метода разработана новая конструкция мобильного рефрактометра. Отмечены особенности проведения измерений показателя преломления смесей из летучих углеводородных сред с использованием изображений границы свет-тень в конструкции рефрактометра. Представлены результаты экспериментальных исследований различных летучих углеводородных сред и их смесей.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
METHOD FOR REMOVING HAZE FROM IMAGES, CAPTURED UNDER A WIDE RANGE OF LIGHTING CONDITIONS
стр.102-108
Filin A.I., Kopylov A.V., Gracheva I.A.
The presence of haze on images degrades the quality of perception and automatic analysis of scenes. One of the most popular methods of haze removal is the dark channel prior method, which is based on the Koschmieder atmospheric scattering model. However, its underlying assumptions are not met for nighttime, since localized light sources make a significant, if not the main, contribution to lighting. We propose here to use the degree of belonging of an image element to a localized light source, determined based on a one-class classifier, as a value that characterizes the confidence of the corresponding element of the estimated transmission map during its rectifi-cation based on the gamma-normal model, which makes it possible to increase the accuracy of dehazing when processing images, captured in low-light or nighttime conditions.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
SYNTHESIS OF STOCHASTIC ALGORITHMS FOR IMAGE REGISTRATION BY THE CRITERION OF MAXIMUM MUTUAL INFORMATION
стр.109-117
Tashlinskii A.G., Safina G.L., Ibragimov R.M.
We discuss a synthesis of stochastic algorithms, obtaining expressions for gradients of Shannon, Renyi and Tsallis mutual information on the basis of the mathematical apparatus of stochastic gradient adaptation of algorithms for estimating image registration parameters. To obtain the expressions, derivatives of the image entropy with respect to the estimated parameters are used. The entropies are calculated using a Parzen window method. A comparative study of the synthesized algorithms in terms of stability and accuracy of the registration parameter estimates, including in conditions of additive noise, is carried out.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
HEAD MODEL RECONSTRUCTION AND ANIMATION METHOD USING COLOR IMAGE WITH DEPTH INFORMATION
стр.118-122
Kozlova Yu.Kh., Myasnikov V.V.
The article presents a method for reconstructing and animating a digital model of a human head from a single RGBD image, a color RGB image with depth information. An approach is proposed for optimizing the parametric FLAME model using a point cloud of a face corresponding to a single RGBD image. The results of experimental studies have shown that the proposed optimization approach makes it possible to obtain a head model with more prominent features of the original face compared to optimization approaches using RGB images or the same approaches generalized to RGBD images.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПОДХОД К ДИНАМИЧЕСКОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ РАЗНОРОДНЫХ ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫХ ВЕКТОРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
стр.123-138
Воробьев А.В., Воробьева Г.Р.
Одной из известных проблем геоинформационных программных библиотек при визуализации геопространственных данных является низкая эффективность и ограниченность покадрового изменения группы пространственных слоев с временной привязкой. Среди наиболее значимых трудностей визуализации можно отметить невозможность синхронного переключения группы пространственных слоев по временному параметру, что негативно сказывается на результатах оценки временной анизотропии соответствующих пространственных данных. Проблема усугубляется также разнородностью пространственной информации, что выражается в шагах дискретизации, форматах, используемых геопространственных примитивах. Выявленная проблема существенно затрудняет решение задач, связанных с анализом пространственно-временной информации в различных научных и прикладных областях. Ярким примером тому является решение задачи анализа пространственно-временной анизотропии геофизической информации, что с точки зрения визуализации, предполагает возможность оценки ретроспективных данных в динамическом режиме за заданный временной интервал. В работе предложен подход, позволяющий выполнить интеграцию разнородных векторных геопространственных данных для последующих обработки, анализа и визуализации. Эффективность разработанного подхода была подтверждена на примере веб-приложения, обеспечивающего визуализацию геопространственного изображения в виде комплекса пространственных полилиний произвольных данных, а также при решении задачи анализа пространственно-временных вариаций геофизических данных.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРИРОДНЫХ ДАННЫХ: ПРИЛОЖЕНИЕ К КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЕ
стр.139-148
В работе описаны методы обнаружения аномалий в данных геофизического мониторинга. Рассмотрен актуальный класс задач этой области, направленный на создание методов прогноза космической погоды. Негативное воздействие аномалий космической погоды на здоровье людей и практически на все объекты современной инфраструктуры требует развития методов и создания эффективных средств обнаружения аномалий. Широко применяемые для задач анализа данных и обнаружения аномалий методы пороговой вейвлет-фильтрации позволяют с использованием стратегии «жадности» получить достаточно точные оценки даже при неполных данных относительно шума. Сигнал в этом случае оценивается путем изоляции когерентных структур. Но эти методы имеют большую вычислительную сложность и в случае, когда энергия сигнала мала относительно энергии шума, не обеспечивают получение точных оценок. Для таких сигналов в работе предлагается использовать адаптивные вероятностные пороги. Вводятся параметры пороговой функции, позволяющие оценить изменчивость процесса, подавить шум и детектировать нестационарные особенности разной частотно-временной структуры. Также в работе рассматриваются способы совмещения пороговой вейвлет-фильтрации с нейронными сетями архитектур NARX и Автокодировщик. Предложены схемы реализации таких подходов в задачах обнаружения аномалий космической погоды. На примере задачи обнаружения ионосферных аномалий показана эффективность совмещения пороговой вейвлет-фильтрации с сетью NARX. Эффективность совместного применения сети Автокодировщик с адаптивной пороговой вейвлет-фильтрацией показана в задаче обнаружения аномалий в данных интенсивности потока космических лучей.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАСПОЗНАВАНИЕ ОПАСНЫХ АРИТМИЙ ПО СКАЛОГРАММАМ ЭКГ
стр.149-156
Немирко А.П., Ба Махел А.С., Манило Л.А.
Данная работа посвящена автоматической классификации шести классов опасных аритмий по коротким фрагментам ЭКГ длительностью 2 с. Эта задача чрезвычайно важна для обнаружения опасных для жизни аритмий при непрерывном мониторном контроле. Особенно опасны фибрилляция желудочков и высокочастотная желудочковая тахикардия. Своевременное выявление этих опасных нарушений в клинике позволяет врачам эффективно применять электрическую дефибрилляцию, что спасает жизнь больного. Особенностью нашего подхода является использование уникальной техники преобразования сигналов ЭКГ в изображения (скалограммы) с использованием непрерывного вейвлет-преобразования. Для классификации аритмии использована нейронная сеть AlexNet с хорошо известной архитектурой глубокого обучения, которая обычно используется в задачах классификации изображений. В экспериментах использованы данные из базы данных PhysioNet, а также синтезированные данные ЭКГ, полученные с использованием метода SMOTE. Полученные результаты экспериментальных исследований показывают, что предлагаемый подход позволяет достичь средней точности в 98,7 % для всех классов, что превышает ранее полученные другими исследователями оценки максимальной точности в 93,18 %.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
CLASSIFICATION OF BENIGN AND MALIGNANT SOLID BREAST LESIONS ON THE ULTRASOUND IMAGES BASED ON THE TEXTURAL FEATURES: THE IMPORTANCE OF THE PERIFOCAL LESION AREA
стр.157-165
Kolchev A.A., Pasynkov D.V., Egoshin I.A., Kliouchkin I.V., Pasynkova O.O.
The amount of ultrasound (US) breast exams continues to grow because of the wider endorsement of breast cancer screening programs. When a solid lesion is found during the US the primary task is to decide if it requires a biopsy. Therefore, our goal was to develop a noninvasive US grayscale image analysis for benign and malignant solid breast lesion differentiation. We used a dataset consisting of 105 ultrasound images with 50 benign and 55 malignant non-cystic lesions. Features were extracted from the source image, the image of the gradient module after applying the Sobel filter, and the image after the Laplace filter. Subsequently, eight gray-level co-occurrence matrices (GLCM) were constructed for each lesion, and 13 Haralick textural features were calculated for each GLCM. Additionally, we computed the differences in feature values at different spatial shifts and the differences in feature values between the inner and outer areas of the lesion. The LASSO method was employed to determine the most significant features for classification. Finally, the lesion classification was carried out by various methods. The use of LASSO regression for feature selection enabled us to identify the most significant features for classification. Out of the 13 features selected by the LASSO method, four described the perilesional tissue, two represented the inner area of the lesion and five described the image of the gradient module. The final model achieved a sensitivity of 98%, specificity of 96%, and accuracy of 97%. Considering the perilesional area, Haralick feature differences, and the image of the gradient module can provide crucial parameters for accurate classification of US images. Features with a low AUC index (less than 0.6 in our case) can also be important for improving the quality of classification.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
