Розроблено математичні та структурно-функціональні моделі паралельно-ієрархічних мереж, удосконалено оптико-електронну модель образного комп'ютера око-процесорного типу на основі принципу динамічної багатофункціональності та паралельно-ієрархічного перетворення. Розроблено завадостійкі алгоритми порівняння зображень, уточнено методи паралельно-ієрархічного перетворення. Удосконалено моделі структурно-функціональної організації паралельно-ієрархічних мереж, які реалізують різноманітні рівні розпаралелювання процесу паралельно-ієрархічного перетворення в структурах образного комп'ютера. Запропоновано варіанти паралельно-ієрархічних мереж як спеціалізованих структурно-функціональних оптико-електронних моделей образного комп'ютера для обробки плямових зображень лазерних пучків у реальному часі з підвищеною точністю вимірювання координат. На підставі експериментальних досліджень здійснено фізичне та комп'ютерне моделювання, а також програмну реалізацію розроблених методів та алгоритмів обробки плямових зображень лазерних пучків.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему визначення положень небесних об'єктів до 15^m з систематичними похибками не гірше від +- 0".02 до +- 0".03 та вмпадковими похибками не гірше від +- С 0".03 до +- 0".04 для зірок 8^m - 11^m та не гірше від +- 0".07 до +- 0".09 для зірок 12^m - 15^m. Розроблено та запатентовано конструкцію аксіального меридіанного круга (АМК). Створено прикладну теорію АМК. Викладено методики дослідження його параметрів. Виготовлено оптико-механічні вузли АМК, зірковий та автоколімаційний мікрометри з використанням ПЗЗ приймачів і скануючу відлікову систему круга. Побудовано павільйони та допоміжні будівлі АМК. Виконано дослідження параметрів та інструментальної системи АМК з використанням методу безперервного контролю рухомих вузлів і деталей АМК. Здійснено регулярні спостереження на телескопі та одержано каталоги положень: 9146 зірок до 15^m за списком каталогу GSC навколо 190 позагалактичних радіоджерел (AMC1C), 1415 зірок 8^m - 10^m за списком каталогу HIPPARCOS (AMC1A).

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена вивченню основних закономірностей впливу ефектів розупорядкування на оптико–рефрактрометричні, діелектричні та електричні властивості скловидних сплавів систем Ag(Hg)–As–S(Sе), а також дослідженню фізичних процесів, що відбуваються в них під впливом температури та зміни хімічного складу. Досліджено дисперсію показника заломлення та його температурного коефіцієнта для скловидних сплавів систем Ag(Hg)–As–S(Sе). Встановлено механізми, які визначають величину і знак температурного коефіцієнта показника заломлення. Проведено оптико–рефрактометричний (ОР) аналіз і прогностичні розрахунки ОР–параметрів як функції складу і температури. Вивчено температурно–частотні залежності діелектричних та електричних параметрів скловидних сплавів систем Ag(Hg)–As–S(Sе). Визначено внесок різних видів поляризації в діелектричну проникність сплавів за розрізами Ag2S(Sе)–As2S3(Sе3), запропоновано варіант їх структурно–хімічної будови. З'ясовано, що скловидні сплави системи Ag–As–S(Se) володіють електронно–іонним характером електричної провідності.^UThe dissertation is devoted to the study of the basic regularities of the influence of disorder effects on the optical–refractrometric and dielectric properties, also the research of the physical processes occurring in them under the influence of temperature, irradiation and change of chemical composition. The dispersion of the refractive index and its temperature coefficient for glass-like alloys of Ag(Hg)–As–S(Se) systems has been studied. Mechanisms determining the magnitude and sign of the temperature derivative of refractive index are established. Optical-refractometric (OR) analysis and prognostic calculations of OR-parameters as a function of composition and temperature were performed. The temperature-frequency dependences of the dielectric and electrical parameters of glass-like alloys of Ag(Hg)–As–S(Se) systems have been studied. The contribution of different types of polarization to the dielectric constant of alloys in the sections of Ag2S(Sе)–As2S3(Sе3) is determined, a variant of their structural-chemical structure is proposed. It was found that glass-like alloys of the Ag–As–S(Se) system possess an electronic-ionic character of electrical conductivity.

Визначено, що для синтезу практичних складів пігментів зеленого кольору перспективними є псевдоподвійні кальцієсилікатна та кальцієалюмінатна області базової системи, а для синіх і рожево-коричневих - алюмосилікатна. Встановлено можливість використання доменного шлаку для синтезу рожевих керамічних пігментів зі структурою олов'яного сфену у разі використання як одного з основних компонентів сировинних сумішей доменного шлаку. Визначено оптико-колориметричні показники емалевих і глазурних склопокриттів з введенням розроблених керамічних пігментів широкої колірної гами. Розроблено керамічні пігменти, які успішно випробувані за умов виробництва у складі глазурного й емалевого покриттів.

  Скачати повний текст

Запропоновано принципи створення автоматизованої геоінформаційно-енергетичної системи (АГІЕС) на базі оптико-електроніки. Одержано дві спеціалізовані моделі АГІЕС та розроблено їх структурну й архітектурну організацію відповідно до призначення, що надають можливість об'єднання до єдиного універсального інформаційно-енергетичного простору різних баз знань, виконання швидкісного та якісного обміну інформацією та забезпечення необхідною енергією, а також розширення області застосування та функціональних можливостей. Для АГІЕС запропоновано модифікованй метод Q-перетворення, що дає змогу підвищити завадостійкість на 11 %. Для його реалізації розроблено алгоритм і програмну реалізацію, а також проаналізовано завадостійкість методу за дії шумових завад різного розподілу. Модифіковано метод паралельного векторно-матричного множення як перспективний метод обробки інформації в АГІЕС. Розроблено структурну модель паралельного векторно-матричного помножувача на базі цього методу, що характеризується підвищенням на порядок обчислювальної продуктивності.

  Скачати повний текст

Робота присвячена дослідженню впливу модифікації неорганічних аніонів та ізоморфного заміщення алкіламонієвих катіонів на структуру, фазові переходи, оптико-фізичні і магнітні властивості кристалічних фероїків, які містять у своїй структурі комплекси іонів перехідних металів. На основі рентгеноструктурних досліджень підтверджено хімічний склад монокристалів [(CH3)3NH]MnC13×2H2O (TrMAMnCl) і уточнені параметри їхньої кристалічної гратки. Вимірювання температурної та польової залежності магнітних параметрів показали, що TrMAMnCl є одновимірним антиферомагнетиком з прихованим нахилом спінів вздовж осі b. На основі дослідження температурної залежності спонтанної поляризації встановлено існування невласної сегнетоелектричної фази в кристалі [N(C2H5)4]2CoCl2Br2 (ТЕАССВ-2) нижче температури Т2=227,7 K. Наявність аномалій магнітної сприйнятливості при Т2 підтверджує як феромагнітні взаємодії в околі цієї точки, так і спонтанний магнітоелектричний ефект. Запропоновано модель ємнісного датчика магнітного поля на основі кристала [N(C2H5)4]2CoClBr3, який володіє магнітодіелектричним ефектом. Методом атомно-силової мікроскопії продемонстровано, що кристали [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10 (IPACC) характеризуються сегнетоеластоелектричною (СЕЕ) доменною структурою. Виявлено специфічне травлення зразка IPACC з різною швидкістю для сусідніх СЕЕ доменів, зумовлене вологою, яка конденсується з атмосфери на поверхні кристала. Встановлено, що морфологія поверхні кристалів IPACC, які зберігаються протягом тривалого часу на відкритому повітрі, зазнає значних змін порівняно зі свіжосколотими зразками. Зокрема, на першому етапі спостерігається ріст нанокристалів, які перетворюються у мікрокристали на наступних стадіях старіння зразка. Інший тип елементів, які ростуть на поверхні монокристала – це нано- або мікростержні. На основі дослідження коливних спектрів кристала IPACCC зроблено висновок, що його структура близька до структури вихідного кристала IPACC. В обох випадках аніонний комплекс має однакову симетрію і складається з трьох метал-галогенних октаедрів з різною орієнтацією їхніх осей відносно головних кристалографічних напрямів. Іон Cu2+ у кристалі IPACCC статистично заміщує іон Cd2+. Аналіз частот та інтенсивності коливних мод при різних температурах підтвердив наявність фазових переходів в ІРАССС при T1 = 358 К, T2 = 293 K і T3 = 253 K. Проведений аналіз молекулярних спектрів як вихідних кристалів ІРАСС, так і кристалів, легованих міддю, дозволив однозначно ідентифікувати реальні фонони, переважно залучені у формування краю поглинання. Проведені спектральні дослідження засвідчили істотний вплив електрон-фононної взаємодії на положення та форму краю поглинання в кристалах (NH4)2CuCl4×2H2O та підтвердили існування сегнетоеластоелектричного фазового переходу при температурі Tc = 200,5 К. В результаті, для фази, яка лежить вище від Tc, і температурної області нижче 100 К, низькоенергетичний «хвіст» крайової смуги описується емпіричним правилом Урбаха. На основі дослідження абсорбційних спектрів з використанням теорії кристалічного поля проаналізовані температурні зміни форми і симетрії октаедра, сформованого навколо іона Cu2+ в кристалах (NH4)2CuCl4×2H2O. Показано, що сегнетоеластоелектричний фазовий перехід супроводжується аномальною зміною ступеня тетрагонального і ромбічного спотворення октаедрів. Теоретичні розрахунки аb initio в рамках теорії функціоналу густини методом GGA+U забезпечили адекватну ідентифікацію смуг поглинання та відповідних електронних переходів. Проведено дослідження прояву розмірних ефектів у спектральних властивостях нано- та мікрокристалів [NH2(C2H5)2]2CuCl4 (DEACC), впроваджених у полімерні матриці. Встановлено, що композит з середніми розмірами нанокристалів 160 нм зазнає неперервного термохромного ФП. Продемонстровано, що мікрокомпозити на основі кристалів DEACC мають термохромні властивості, дуже подібні до властивостей монокристала. Вони зазнають дещо розмитого термохромного ФП першого роду в околі 316 К (при нагріванні) у випадку латексної матриці. Мікрокомпозити з полістирольною матрицею демонструють дуже різкий термохромний ФП при значно вищій температурі ‒ 337 К. Запропоновано спосіб отримання термохромного мікрокомпозита на основі кристалів DEACC.^UThe work is devoted to study of the influence of inorganic anions' modification and isomorphic substitution of alkylammonium cations on the structure, phase transitions, optical-physical and magnetic properties of the crystalline ferroics, containing complexes of the transition metal ions in their structure. X-ray diffraction study confirmed the chemical composition and symmetry of the investigated [(CH3)3NH]MnC13×2H2O (TrMAMnCl) single crystals and refined their lattice parameters. Measurements of the temperature and field dependences of the magnetic parameters have shown that TrMAMnCl behaves as a canted one-dimensional antiferromagnetic with a hidden canting of the spin along the b axis. Investigations of the temperature dependence of spontaneous polarization confirmed existence of the improper ferroelectric phase in [N(C2H5)4]2CoCl2Br2 (ТЕАССВ-2) crystal below T2=227,7 K. Presence of the anomaly of magnetic susceptibility at T2 confirms both ferromagnetic interactions around this point and the spontaneous magnetoelectric effect. A model of a capacitive magnetic field sensor based on [N(C2H5)4]2CoClBr3 crystal, which possesses a magnetodielectric effect, was proposed. Using the AFM methods it was confirmed that [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10 (IPACC) crystals are characterized by the ferroelastoelectric domain structure. The observed specific etching of a sample with a different rate for the neighboring domains is caused by water condensed from atmosphere on the crystal surface. It has been found that the surface morphology of IPACC crystals kept for a long time in the open air undergoes the considerable changes in comparison with the freshly cleaved samples. Particularly, the samples are characterized by growth of the nanocrystals on the first stage and larger microcrystals on the next stages of the sample aging. Another type of the elements observed on the surface would be considered as nano- or microrods. On the basis of the investigation of vibrational spectra of IPACCC crystal, it has been found that it`s structure is very similar to the structure of initial IPACC crystal. In all cases the anionic complex possesses the same symmetry and consists of the three distorted metal-halogen octahedra with different orientation of their axes in respect to the main crystallographic directions. Cu2+ ion in IPACCC crystal statistically replaces Cd2+ ion. The analysis of frequencies and intensities of the vibration modes at different temperatures confirmed the phase transitions in ІРАССС at T1=358, T2=293 K and T3=253 K. Performed analysis of the vibrational spectra of the initial IPACC and doped with copper crystal allowed identification of the real phonons most of all involved into formation of the absorption edge. Performed spectral investigations confirmed a strong influence of the electron-phonon interaction on the position and shape of the absorption edge in (NH4)2CuCl4×2H2O crystals and existence of the ferroelastoelectric phase transition at temperature Tc=200,5 K. As a result, for the phase lying above Tc and the temperature region below 100 K the low energy tail of the edge band follows the empirical Urbach's rule. On the basis of study of (NH4)2CuCl4×2H2O crystals' absorption spectra the temperature changes of the shape and symmetry of the octahedron formed around Cu2+ ion were analyzed using the crystal field theory. It was shown that the ferroelastoelectric phase transition is accompanied by an anomalous change of the level of tetragonal and rhombic distortion of the octahedra. Ab initio theoretical calculations within the density functional theory using GGA+U method provided adequate identification of the absorption bands and corresponding electronic transitions. The detailed study of the size effects' manifestation in the spectral properties of the nano- and microcrystals of [NH2(C2H5)2]2CuCl4 (DEACC) embedded into the polymer matrices were performed. It has been found that the composite with the average nanocrystals' sizes of 160 nm undergoes a continuous thermochromic PT. It was shown that the microcomposites on the basis of DEACC crystals possess the thermochromic properties very similar to those in a bulk crystal. They undergo clear but a little diffused thermochromic PT of the first order in vicinity of 316 K (at heating) in the case of a latex matrix. The microcrystals with a polystyrene matrix show a very sharp thermochromic PT at 337 K. A method of producing of the thermochromic microcomposite based on DEACC crystals was proposed.

Запропоновано новий напрям дослідження прибережної зони, що передбачає аналіз інформативних ознак та їх реєстрацію, а також визначення структури оптичних вимірювальних систем підсупутникового забезпечення з урахуванням особливостей моніторингу прибережної зони. Наведено результати розробки оптико-електронних систем для інтерпретації космічних знімків прибережних вод у видимому діапазоні. Обгрунтовано ефективність застосування диференційних методів під час розробки вимірників гідрооптичних характеристик, що доведено теоретично та результатами експериментальних і натурних досліджень. Створено оптико-електронні системи, які чітко визначають послаблення, поглинаючі та сітлорозсіюючі властивості водного середовища. Визначено фактори фотосинтезу і поглинання, обумовленого природним світловим полем і біотичною продуктивністю.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив просторової обмеженості на критичну поведінку рівноважних і нерівноважних властивостей мезомасштабних рідин. Сформульовано нові гіпотези статичного та динамічного скейлінгу для обмежених рідин, з використанням яких вивчено залежність їх фізичних властивостей від температурної та польової змінних і геометричних факторів. Показано, що в експерименті мають спостерігатися специфічні ефекти, спричинені обмеженістю рідин у критичній області, зокрема, збільшення ширини центральної компоненти спектра критичної опалесценції світла за умов зменшення розміру системи в закритичній області температур; досягнення мінімуму ширини центральної компоненти в спектрі критичної опалесценції світла за нової критичної температури. За допомогою методів нейтронної оптики вивчено критичну поведінку нейтронного показника заломлення, зсуву критичної температури на кривій співіснування фаз, розмірних ефектів під час проходження та пружного розсіяння нейтронів, а також інші властивості обмежених рідин у критичній області. Узагальнено сутність поняття класу універсальності на випадок мезомасштабних систем різної природи. Дослідежно модель холінового рецептора та знайдено залежність характеристик спектра молекулярного розсіяння світла (ширини центральної ролеївської лінії, компонент Мандельштама-Бриллюена та співвідношення Ландау-Плачека) від температури та геометричного фактора обмежної рідини. Встановлено залежність розширення квазіпружного піку розсіяння повільних нейтронів і коефіцієнта дифузії у водних розчинах біологічних молекул від розміру обмеженої системи. Показано можливість використання одержаних результатів для розробки нового методу діагностики процесу появи новоутворень.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено методи визначення просторових координат безпілотних літальних апаратів (БПЛА) на основі обробки відеосигналу, що відрізняються від відомих узгодженням методів обробки зображень і проективної геометрії, що дозволяє в реальному масштабі часу визначати кути орієнтації, зміщення та масштаб у площині оптичної сцени для широкого класу оптико-електронної вимірювальних систем. Удосконалено метод управління квадротором на основі застосування законів нечіткого моделювання правил, який відрізняється від відомих застосуванням продукційних правил для опису зв'язку між вхідними та вихідними параметрами, що дозволяє використовувати досвід оператором за управління БПЛА в екстремальних режимах, до яких відноситься режим посадки. Розглянуто метод управління квадротором у недетермінованому середовищі на основі агентного підходу, який відрізняється від відомих можливістю здійснювати формування траєкторії польоту залежно від імовірності переходів, що дозволяє враховувати випадковий характер зовнішнього середовища, в якій знаходиться БПЛА.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі вирішено актуальне наукове завдання розробки методів тематичного сегментування зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження на основі мурашиних алгоритмів. Об'єктом дослідження є процес тематичного сегментування зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження. Предметом дослідження є методи тематичного сегментування зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження. Метою роботи є підвищення якості обробки зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження шляхом застосування методів тематичного сегментування зображень на основі мурашиних алгоритмів. Методи теорії ймовірності, математичної статистики, кластеризації даних, еволюційних обчислень, ройові методи, математичний апарат теорії матриць, методи диференційного числення, математичного моделювання, цифрової обробки зображень, математичної логіки, створення інформаційних технологій, теорії оптимізації, методи цифрової обробки зображень, математичного моделювання, аналітичні та емпіричні методи порівняльного дослідження. Результати та їх новизна: удосконалено метод тематичного сегментування зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження на основі мурашиного алгоритму, у якому, на відміну від відомих, враховані особливості формування зображення, для тематичного сегментування застосовується мурашиний алгоритм, а сегментування зображення зведено до розрахунку цільової функції, сукупності ділянок руху агентів, концентрації феромону на маршрутах руху агентів, що підвищує якість обробки зображень. Отримав подальший розвиток метод багатомасштабної обробки зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження, в якому, на відміну від відомих, тематичне сегментування зображень з різним значенням масштабу проводиться на основі мурашиного алгоритму, здійснюється перемасштабування сегментованих зображень з різним значенням масштабу до вихідного розміру та розраховується зображення-фільтр, а результуюче сегментоване зображення є попіксельним добутком вихідного зображення та зображення-фільтру, що знижує похибки першого та другого роду й підвищує інформаційні показники тематичного сегментування зображень. Удосконалено прикладну інформаційну технологію тематичного сегментування зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження, в якій, на відміну від відомих, передбачається визначення кількості та масштабності зображень, кольорового простору представлення зображень, виділення каналів яскравості кожного кольорового простору, застосування для тематичного сегментування зображень методів на основі мурашиних алгоритмів. Отримані практичні результати підтверджені актами впровадження і доводять коректність теоретичних положень дисертаційної роботи, високу ефективність розроблених методів та інформаційної технології.^UThe actual scientific task of developing methods of thematic segmentation of images from on-board systems of optical-electronic observation on the basis of ant algorithms is solved in the thesis. The object of research is the process of thematic segmentation of images from on-board systems of optical-electronic observation. The subject of research is the methods of thematic segmentation of images from on-board systems of optical-electronic observation. The aim of the work is to improve the quality of processing of images from on-board systems of optical-electronic observation by applying methods of thematic segmentation of images based on ant algorithms. Methods of probability theory, mathematical statistics, data clustering, evolutionary calculus, quantum methods, mathematical apparatus of the theory of matrices, methods of differential calculus, mathematics digital modeling, digital imaging, mathematical logic, information technology, optimization theory, methods for digital imaging, mathematical modeling, analytical and empirical methods of comparative research. Results and their novelty: the method of thematic segmentation of images from on-board systems of optical-electronic observation on the basis of an ant algorithm is improved, which, unlike the known ones, takes into account the peculiarities of image formation, the ant algorithm is used for thematic segmentation, and the segmentation of the image is reduced to the calculation of the target function, the totality the areas of motion of agents, the concentration of pheromone on the routes of agents, which increases the quality of image processing. The further development of the method of large-scale image processing from on-board systems of optical-electronic observation, in which thematic segmentation of images with different scale values is made on the basis of an ant algorithm, unlike in the known ones, and the scaling of segmented images with different scale values to the original size and filter image is calculated, and the resulting segmented image is a pixel-by-pixel product of the original image and filter image, which reduces errors and increases information indicators of thematic segmentation of images. The applied information technology for the thematic segmentation of images from on-board systems of optical-electronic observation is improved, which, unlike the known ones, are supposed to determine the quantity and magnitude of images, the color representation of images, the allocation of the brightness channels of each color space, the application for the thematic segmentation of image-based methods on the basis ant algorithms. The obtained practical results are confirmed by the acts of implementation and prove the correctness of the theoretical positions of the thesis, high efficiency of the developed methods and information technology.

Об'єктом дослідження є фотодинамічний процес за умов різного стану оксигенації тканин. Метою дослідження є підвищення ефективності проведення фотодинамічної терапії пухлин за рахунок введення додаткового прогностичного навантаження (проби) для автоматизованого визначення початкових енергетичних параметрів оптичного випромінювання шляхом оцінювання відгуку мікроциркуляторного русла і розроблення оптико-електронного приладу для оксиметрично-корегованої фотодинамічної терапії пухлин. Методи дослідження: методи, що базуються на основних положеннях системного аналізу й теорії біомедичних приладів, математичного моделювання для аналізу і схемотехнічної реалізації, комп'ютерної обробки біомедичної інформації, спектрофотометричні методи; методи експериментальної онкології; методи фотодинамічної та фототермічної протипухлинної терапії з використанням лазерного обладнання; статистичні методи. Теоретичні результати: Отримав подальший розвиток метод оптичної тканинної оксиметрії з реєстрацією спектроскопії дифузного відбиття біологічним середовищем in vivo видимого та ближнього інфрачервоного діапазону, який реалізується в межах неузгодженості осей випромінюючого та приймального волокна, що дозволяє при необхідності оптимізовувати в досліджуваній патологічній зоні необхідну кількість прийомних оптичних волокон або змінювати процес фотодетектування ; вперше розроблено математичну модель поведінки системи гомеостазу підтримання оксигенації тканини при імпульсній дії стресора, і визначено граничні умови її адаптивної реакції, що стосовно фотодинамічної терапії висвітлює залежність між щільністю потужності опромінення та спроможністю підтримувати адекватну оксигенацію тканини; вперше запропоновано математичну модель з двома аперіодичними ланками в системі імітаційного комп'ютерного моделювання SIMULINK програмного середовища MATLAB, що дозволило сформулювати технічні вимоги щодо формалізації технічних рекомендацій при розробці оптико-електронного приладу для оксиметрично-корегованої фотодинамічної терапії пухлин, а також експлуатаційних характеристик окремих його компонентів. Практичні результати полягають у комплексній прикладній спрямованості отриманих результатів, що використовуються для автоматизованого визначення початкових енергетичних параметрів оптичного випромінювання шляхом оцінювання відгуку мікроциркуляторного русла з подальшою оксиметрично-корегованою фотодинамічною терапією пухлин; розробленні оптико-електронного приладу для оксиметрично-корегованої фотодинамічної терапії пухлин. Ступінь впровадження - результати дисертаційної роботи рекомендовані до впровадження в Державній установі «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова Національної академії медичних наук України», впроваджено у практичну діяльність приватного підприємства «Фотоніка Плюс» та у навчальному процесі Вінницького національного технічного університету при викладанні відповідних дисциплін. Сфера (галузь) використання - медицина.^UThe object of study is the photodynamic process under conditions of different states of tissue oxygenation. The aim of the study is to increase the efficiency of photodynamic therapy of tumors by introducing additional prognostic load (sample) for automated determination of initial energy parameters of optical radiation by assessing the response of the microcirculatory tract and development of optoelectronic device for oxymetrically corrected photodynamic therapy of tumors. Research methods: methods based on the basic provisions of systems analysis and theory of biomedical devices, mathematical modeling for analysis and circuit implementation, computer processing of biomedical information, spectrophotometric methods; methods of experimental oncology; methods of photodynamic and photothermal antitumor therapy using laser equipment; statistical methods. Theoretical results: The method of optical tissue oximetry with registration of diffuse reflection spectroscopy by biological medium in vivo visible and near infrared, which is realized within the mismatch of the axes of the radiating and receiving fibers, which allows to optimize the required amount of or change the photodetection process; for the first time a mathematical model of behavior of homeostasis system to maintain tissue oxygenation under pulsed stress was developed, and the boundary conditions of its adaptive response were determined, which in relation to photodynamic therapy highlights the relationship between irradiation power density and ability to maintain adequate tissue oxygenation; for the first time a mathematical model with two aperiodic links in the system of simulation computer simulation SIMULINK software environment MATLAB was proposed, which allowed to formulate technical requirements for formalization of technical recommendations in the development of optoelectronic device for oximetric-corrected photodynamic therapy of tumors and its components. The practical results consist in the complex applied orientation of the obtained results, which are used for automated determination of the initial energy parameters of optical radiation by estimating the response of the microcirculatory tract with subsequent oximetrically corrected photodynamic therapy of tumors; development of an optoelectronic device for oximetrically corrected photodynamic therapy of tumors. Degree of implementation - the results of the dissertation are recommended for implementation in the State Institution "Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine ", introduced into the practice of private enterprise" Photonics Plus "and in the educational process of Vinnytsia National Technical University in teaching the relevant disciplines. Sphere (branch) of use - medicine.

Удосконалено метод ідентифікації біомедичної інформації на базі KVP-перетворень, що дає змогу на основі формування "ключ-функції" створювати еталони для бази знань, а також запропоновано ввести у зведену інтегровану функцію масштабний коефіцієнт для більш повного аналізу структурних змін під час діагностування стану судин. Модифіковано метод Q-перетворень і розроблено швидкі алгоритми перетворення та обробки біомедичної інформації з виділенням ознак, що дає змогу шляхом порівняння площин одиничних і багатоградаційних відліків зображень з урахуванням взаємного розташування сусідніх відліків порівнювальних зображень підвищити достовірність та завадостійкість (2 - 3 рази) аналізу біомедичної інформації. Удосконалено архітектуру побудови оптико-електронного пристрою "око-процесорного" типу для перетворення та зберігання зображень з автоматизованою обробкою зображень шляхом введення блоків порівняння еталонного зображення об'єкта g(x,y) і зображення розпізнаваємого об'єкта та фону f(x,y), що є важливим за умов оправного процесу обробки зображень, особливо, у реальному часі в динамічних системах. Удосконалено архітектуру оптико-електронного корелятора на базі реалізації на однорідній матричній багатошаровій структурі, що дає змогу використовувати єдиний технологічний базис.

  Скачати повний текст

Експериментально доведено факт перевищення підсилення сигналу над підсиленням шуму як результат нелінійної конкуренції між когерентним стоксовим сигналом і стохастичним оптичним шумом у розподіленому оптичному підсилювачі на базі вимушеного комбінаційного розсіяння. Одержано аналітичні залежності. Визначено порогові потужності помпування для зародження підсилення та лазерної генерації на базі вимушеного комбінаційного розсіяння світла в аморфних волокнах на основі кварцового скла. Встановлено фундаментальні межі існування та частотний діапазон. Запропоновано й експериментально реалізовано методи лазерної діагностики параметрів поверхневих акустичних хвиль для різних режимів електродинамічного навантаження акустоелектричних перетворювачів. Проведено експериментально апробацію лазерного фотолюмінісцентного комплексу для картографування поверхні багатошарових напівпровідникових структур за умов напівсерійного виробництва пристроїв оптоелектроніки й інтегральної оптики.

  Скачати повний текст

Вирішено задачу підвищення ефективності процесу проектування технології складання вісесиметричних складальних одиниць оптико-механічних виробів шляхом використання автоматизованої системи проектування технологічних процесів механоскладальних робіт. З використанням методів аналізу та синтезу, теорії множин і математичної логіки розроблено принципи формування інформаційних і математичних моделей та імітаційного моделювання за умов проектування технології механоскладальних робіт. Розроблено методи класифікації оптико-механічних виробів та їх технологічного поділу за складовими елементами. Розроблено маршрути й операції, які враховують реальні умови виробництва, з їх використанням створено таблиці і методику формування маршруту складання конкретного виробу з урахуванням його конструкторсько-технологічних особливостей. На базі одержаних інформаційних моделей і створених алгоритмів розроблено автоматизовану систему проектування технології складання оптико-механічних виробів "Оптик", з використанням якої, а також системи твердотільного проектування SolidWorks, є можливим комплексне вирішення задачі складання цих виробів та одержання технологічної документації. Впровадження результатів дослідження - автоматизованої системи проектування технологічних процесів складання - дозволяє підвищити продуктивність праці технологів-проектувальників у 2 - 2,5 разів і поліпшити якість прийняття технологічних рішень.

  Скачати повний текст

На базі методів поляризаційно-інтерференційного картографування досліджено взаємозв'язки між набором статистичних моментів I - IV порядків та log-log залежностей спектрів потужності, які описуть оптико-геометричну структуру зовнішньої та внутрішньої складових біологічних тканин (БТ) з сукупністю статистичних і фрактальних параметрів їх поляризаційних мап і Мюллер-матричних зображень. Установлено та проаналізовано механізми формування сингулярностей (нулів амплітуди) об'єктних полів шорстких поверхонь біологічного походження. Знайдено взаємозв'язок між набором статистичних моментів I - IV порядків, що описують геометрію й анізотропію архітектоніки БТ, і сукупністю відповідних статистичних моментів їх поляризаційних мап. Розроблено Мюллер-матричний метод реконструкції зовнішньої та внутрішньої складових БТ. Виявлено, що найбільш чутливим до змін орієнтаційної та фазової структури архітектонічних сіток ексцес відповідних координатних розподілів. Показано, що геометричні й анізотропні оптичні властивості архітектоніки фізіологічно нормальних БТ мають фрактальну структуру. Для фізіологічно змінених БТ характерний стохастичний або статистичний характер 2D-розподілів елементів їх матриці Мюллера.

  Скачати повний текст

Методами лазерної поляриметрії досліджено взаємозв'язки між набором статистичних параметрів, які описують оптико-геометричну структуру фазово-неоднорідних шарів (ФНШ), архітектоніку біотканин (БТ) і сукупністю поляризаційних, поляризаційно-кореляційних і вейвлет-характеристик їх зображень і спекл-полів. Встановлено однозначний взаємозв'язок між локальним станом поляризації граничного поля з одного боку та кутами нахилу мікронерівностей шорстких поверхонь і розподілом показника двопроменезаломлення речовини ФНШ з іншого. Розроблено методи поляризаційної рельєфометрії та дефектоскопії ФНШ, ефективні для задач визначення функцій розподілу кутів нахилу шорстких поверхонь і показника двопроменезаломлення їх речовини. Запропоновано стоксполяриметричний метод поляризаційної селекції інформації, ефективний у діагностиці ФНШ, та який забезпечує рівень підвищення відношення сигнал - шум (ВСШ) у їх зображеннях до 2 порядків. Визначено механізми формування ймовірнісних розподілів азимутів і еліптичностей поляризації об'єктного поля БТ як сукупності оптично одновісних структур з кристалітним та архітектонічним рівнями організації. Розроблено методи поляризаційно-фазової реконструкуції кристалітної архітектонічної структури БТ. Досліджено залежність елементів наведеної матриці Мюллера від орієнтаційної та фазової структури архітектоніки БТ. Розроблено метод поляризаційної двовимірної томографії БТ, ефективний у візуалізації та підвищенні ВСШ зображення архітектоніки БТ та сукупності її орієнтаційних томограм. Проаналізовано можливості поляризаційно-кореляційного та вейвлет-аналізу зображень архітектоніки БТ та її орієнтаційних томограм. Встановлено взаємозв'язки між статистичними параметрами, кореляційними функціями та коефіцієнтами вейвлет-розкладу поляризаційно відфільтрованих зображень архітектоніки та її орієнтаційно-фазовою структурою у фізіологічно нормальному та патологічно зміненому станах.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукової проблеми підвищення просторового і енергетичного розділення космічних оптико-електронних систем (ОЕС) дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) шляхом удосконалення методів проектування та контролю їх основних характеристик.Ключові слова: дистанційне зондування Землі, методи проектування дзеркальних об'єктивів, сканери високого розділення, методи і апаратура контролю оптичних систем.^UThe thesis is devoted to solving the scientific problem of improving image quality in space optical-electronic systems (OES) of remote sensing of the Earth by improving methods of design and control of their main characteristics.The first section substantiates the need to create an OES with high spatial resolution (HSR, which is based on an analysis of existing systems, their characteristics and development trends. Modern satellite ERS may include multispectral and hyperspectral scanners, space thermal imagers (STI). The most important characteristics of such systems are spatial, energy and spectral resolution, capture bandwidth, number of spectral channels.In the second section an improved model of the OES of space HSR scanners is investigated. It allowed us to determine the optimal parameters of the lens. A formula is obtained to find the required diameter of the lens aperture depending on a given spatial resolution. The formulas of modulation transfer functions (MTF) of the model individual components were obtained, which depend on the operating conditions of the scanner.The third section researches the optical systems of the HSR scanners lenses, which should have significant focal lengths. Aberrational models of new optical systems of HSR lenses are proposed. As a result of the models research, new formulas of the dependence of the lens design parameters on the distances between mirrors are obtained to correct all five third-order aberrations in the lens. The scanner optical system was optimized and new system with an additional projection lens was proposed.The fourth section is devoted to the improvement and research of the STI model in order to increase its spatial and energy resolution. Based on this model, a new formula for the minimum resolving temperature difference of STI was obtained. To increase the spatial resolution of STI, a method for obtaining and processing Subpixel-shifted images is proposed. It is carried out by turning the thermal imager relative to the direction of satellite flight.The fifth section presents the results of a research of the advantages and disadvantages of optical systems of hyperspectrometers that use prisms and diffraction gratings, as well as imaging Fourier spectrometers. As a result of the research, the technical requirements for a promising hyperspectrometer for future Ukrainian ERS satellites are formulated.The sixth section is devoted to the development of methods for measuring and researching the basic characteristics of the space OES ERS. New methods have been developed for the geometric and radiation calibration of the OES, which must be performed before launching the spacecraft.A new method is proposed for measuring the scattering coefficient of lenses, which eliminates the restriction on the diameter of the entrance pupil of the lens in relation to the inner diameter of the photometric ball, which is required by the standards. The methods of design optimization the of lightening mirrors taking into account the influence of gravity on the deformation of mirrors when monitoring a mirror surface on Earth were developed. The best option for facilitating such a mirror is the hexagonal holes in the rear wall of the mirror with the mirror mounted on three holes in the rear of the mirror. A stand for the research of thermal imagers was developed and manufactured. Computer researches of lenses, which were calculated according to the developed methods, were carried out. They confirmed the effectiveness of these methods.Keywords: Earth remote sensing, mirror lens design methods, high resolution scanners, optical systems control methods and equipment.

Розроблено методику, автоматизовано процес та досліджено вплив одновісних тисків на ІЧ-спектри відбивання кристалів. За допомогою дисперсійних співвідношень Крамерса - Кроніга одержано дисперсійні та баричні залежності оптичних постійних, розраховано параметри, що характеризують ІЧ дисперсію: частоти поздовжніх і поперечних коливань, константу загасання та силу осцилятора. З'ясовано, що виявлене баричне зростання показників заломлення кристалів обумовлене зростанням електронної поляризованості, рефракції зв'язків і зміщенням спектрів поглинання у довгохвильову ділянку спектра. З'ясовано, що одновісні тиски зміщують точку сегнетоелектричного фазового переходу у різні температурні ділянки, що обумовлено впливом одновісного тиску на структуру кристала, а виявлені у цьому випадку аномалії оптичних властивостей є результатом виникнення спонтанних деформацій та поляризації.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст