Разработана и исследована голографическая система дефектоскопии материалов. Приведены фундаментальные математические соотношения, определяющие формирование звуковых голограмм дефектов материалов с учетом измеренных комплексных характеристик отраженного волнового поля и скалярной модели физических явлений дифракции и интерференции. Показаны преимущества реконструкции изображений с использованием фазовой информации отраженного волнового поля.

Приведен краткий обзор работ, посвященных математическим моделям и алгоритмам формирования акустических изображений дефектов в системах дефектоскопии неголографического типа, в которых используется входная информация в виде пространственного распределения амплитуды отраженного волнового поля. Проанализированы факторы, влияющие на качество получаемых изображений дефектов по пространственному и контрастному разрешению.

Вперше розроблено принципи забезпечення заданої довговічності суднових дизелів шляхом регенерації властивостей робочих поверхонь його основних елементів у різних полях у період експлуатації та під час ремонту. Одержано моделі переносу речовини на поверхню деталі під дією градієнтів діючих полів, визначено їх структуру та встановлено кількісні співвідношення. Запропоновано варіаційний принцип аналізу існуючих і синтезу нових технологій підвищення довговічності. На прикладі плунжерних пар паливних насосів високого тиску (ПНВТ) і головок поршнів середньообертових суднових дизелів запропоновано та реалізовано новий підхід щодо усунення у нерівномірних полях специфічних експлуатаційних ушкоджень деталей. Для забезпечення коректності під час зіставлення технологій підвищення довговічності деталей судового дизеля запропоновано використовувати інтегральні характеристики замість дискретних оцінок елементів режимів і властивостей робочих поверхонь, одержаних у результаті їх застосування. Встановлено числове значення інтегральних характеристик. З урахуванням результатів експериментальних випробувань регенерованих деталей і поверхонь розроблено концепцію та рекомендації щодо використання під час ремонту дизелів регенерованих деталей з заданою довговічністю, що дозволяє зменшити витрати на придбання запасних частин і застосовувати вже освоєні судоремонтними заводами України технології регенерації.

Досліджено математичні основи формування ультразвукових зображень в голографічній системі ехоскопії, що базується на дифракційному інтегралі Релея-Зоммерфельда в дискретному виді. Показано, що виключно важливе значення для візуалізації внутрішньої структури середовища має фазова складова прийнятих ехосигналів. Розроблено архітектуру проектованої системи ультразвукової ехоскопії, а також багатоканальний детектор фаз у вигляді спеціалізованого обчислювального пристрою, на базі ПЛИС компанії Xilinx. Розв'язано задачу відновлення геометрії акустичного зображення сканованого об'єму в темпі реального часу, а також задачу покращання якості зображення, що виводиться, з використанням апаратних і програмних засобів графічного адаптера. Зазначено, що програмування шейдеров проведено на мові HLSL. Проведено комп'ютерне моделювання надійності роботи системи УЗ ехоскопії голографічного типу. Показано, що голографічні системи є мало чутливими до флуктуацій швидкості розповсюдження ультразвука в діагностованому середовищі. Проведено дослідження просторового розрізнення та точності відновлення зображення в голографічній системі УЗ ехоскопії. Розроблено програми для відновлення геометрії та покращання якості зображення неоднорідностей середовища, що виводиться на екран, у темпі реального часу з використанням апаратних і програмних засобів графічного адаптера.

Рассмотрены особенности разработанной системы ультразвуковой эхоскопии медицинского назначения, основанной на принципах фокусировки узконаправленного звукового луча и сканирования этим лучом зондируемой среды. Показаны ее преимущества над традиционными системами эхоскопии, в частности высокое качество пространственного и контрастного изображения, нечувствительность к флуктуациям скорости распространения ультразвука в среде, цифровая фокусировка каждой точки изображения. Предложены решения задач обработки изображений при выводе их на экран монитора с использованием аппаратно-программных средств графических адаптеров, что позволяет обеспечить формирование изображений в реальном времени распространения зондирующих импульсов.

Предложен способ объединения многомерных циклов на уровне исходного текста описания цифровой системы для снижения ее энергопотребления в результате уменьшения числа обращений к основному запоминающему устройству. Алгоритм является основой для автоматизации трансформации текста программ на языках высокого уровня.

Представлены методы формирования акустических изображений медицинского назначения, процесс формирования которых включает облучение объекта контроля, регистрацию рассеянных эхосигналов, их обработку с целью фокусировки изображения и преобразование суммарного эхосигнала. Посредством фокусировки эхосигналов получен сильный отклик фокусируемой точки суммированием сигналов с различных точек апертуры измерений.

Рассмотрена реализация системы ультразвукового сканирования оптически непрозрачных сред. Приведена модель формирования изображений, на основе которой разработана структурная схема ультразвукового сканера. Описаны отдельные блоки сканера и программной части на основе вычислений в графическом адаптере компьютера. Ультразвуковой сканер предназначен для создания портативного мобильного устройства с пониженным энергопотреблением.