Осипов К.С. «Оптимизация функции окна банка фильтров для кодирования аудиосигналов» Цифровая обработка сигналов, № 2, с. 22-24 (2009)

Рассматривается задача оптимизации банка фильтров на основе ортогонального преобразования с многократными перекрытиями для аудиокодера. Предлагается использовать комплексный критерий качества и итеративный алгоритм для нелинейной оптимизации параметров фильтра-прототипа. Полученный банк фильтров выигрывает, по сравнению с известными банками фильтров, как по точности восстановления, так и по качеству разделения спектральных компонентов.

Бархатов В.А. «Модели формирования ультразвуковых сигналов в задачах реконструкции изображений» Дефектоскопия, № 1, с. 10-19 (2005)

Рассматриваются теоретические представления о формировании ультразвуковых сигналов в изделиях, которые используются в алгоритмах реконструкции изображений. Проводится обсуждение приближений и ограничений моделей.

Базулин Е.Г. «Применение методов сверхразрешения при экспертном контроле цилиндрических объектов» Дефектоскопия, № 6, с. 47-64 (2005)

Продемонстрирована возможность совместного применения экстраполяции спект-ра эхосигналов при построении его AR-модели и алгоритма получения изображения дефектов многоракурсным методом проекции в спектральном пространстве при контроле цилиндрических объектов. В модельном эксперименте продемонстрировано повышение качества изображения дефектов за счет уменьшения в несколько раз уровня "боковых лепестков" функции рассеивания точки. Особенно эффективным может оказаться применение данных методов при контроле металлургических дефектов осей колесных пар подвижного состава, заготовок роторов турбин и аналогичных объектов.

Пьянков В.А., Михайлов И.И. «Автоматизированная система ультразвукового контроля дисков с применением фазированных решеток» Дефектоскопия, № 9, с. 3-9 (2005)

Канадской фирмой "R/D Tech" предлагается иммерсионная система "Tomoscan–Focus" для ультразвукового контроля дисков. Приводится описание системы, технические характеристики сканера и преобразователя в виде фазированной решетки (ФР). Экспериментальные исследования на образцах показали уверенное выявление продольными волнами кольцевой ФР отражателей диаметром 0,4 мм на глубине 1,5 и 50 мм при соотношении сигнал/шум 14 и 24 дБ соответственно. Для фиксирующего ПЭП отношение сигнал/шум составило ∼10 дБ. При прозвучивании сдвиговыми волнами линейной ФР выявлен дефект диаметром 0,8 мм, отношение сигнал/шум составило ∼23,5 дБ. Система "Tomoscan–Focus" позволяет контролировать на более высокой чувствительности.

Базулин Е.Г. «Когерентное восстановление изображений дефектов при регистрации эхосигналов в раздельном режиме» Дефектоскопия, № 11, с. 80-96 (2005)

Обосновывается возможность применения раздельной схемы регистрации эхосигналов для получения высококачественных изображений дефектов. Рассмотрен традиционный алгоритм получения изображения методом проекции в спектральном пространстве и алгоритм получения изображения, не ограниченный приближением плоской падающей волны. Когерентное накопление изображений, восстановленных по эхосигналам, зарегистрированным по раздельной схеме, но при различных положениях излучателя, уменьшает уровень спеклового шума и повышает разборчивость изображения дефектов. Проанализированы положительные и отрицательные стороны данных алгоритмов. В численном и модельном экспериментах продемонстрирована возможность различных схем регистрации эхосигналов для получения изображения дефектов.

Марков А.А., Мосягин В.В., Кескинов М.В. «Программа трехмерного моделирования сигналов ультразвукового контроля изделий» Дефектоскопия, № 12, с. 7-23 (2005)

Рассмотрены вопросы оптимизации параметров схем прозвучивания железнодорожных рельсов многоканальными ультразвуковыми дефектоскопами и разработки алгоритмов обработки сигналов контроля. Эффективность работы предложенной компьютерной программы трехмерного моделирования процессов распространения и формирования эхосигналов при ультразвуковом контроле "RAIL-3D" проверена путем сравнения реальных сигналов и результатов моделирования на стандартном образце СО-2 и в сложных условиях контроля рельсов. Программа может быть использована и при моделировании сигналов ультразвукового контроля в других металлоизделиях.

Базулин Е.Г. «Повышение отношения сигнал/шум при совместном использовании методов экстраполяции и расщепления спектра» Дефектоскопия, № 1, с. 68-78 (2006)

Рассмотрена возможность повышения отношения сигнал/шум при использовании метода расщепления спектра эхосигнала совместно с его экстраполяцией. Суть предлагаемого метода состоит в том, что спектр эхосигнала, известный в заданном частотном диапазоне (f_min, _fmax), разбивается на несколько поддиапазонов (fⁱ_min, fⁱ_max). Построение AR-модели спектра эхосигнала позволяет экстраполировать спектр с каждого поддиапазона на интервал (f^e_min, f^e_max), который значительно больше исходного. То есть по одному эхосигналу можно получить набор сигналов, сложение которых повышает отношение сигнал/шум и обеспечивает сверхвысокую лучевую разрешающую способность изображения дефектов. В статье приведены результаты обработки эхосигналов, полученных в численных и модельных экспериментах, подтверждающие эффективность предложенного способа обработки эхосигналов.

Бархатов В.А. «Обнаружение сигналов и их классификация с помощью распознавания образов» Дефектоскопия, № 4, с. 14-27 (2006)

Рассматривается концепция распознавания образов, основанная на объединении сигналов, близких к оригиналу. Предложен новый тип нейрона, который реализует элементарную операцию распознавания. Рассматриваются принципы работы некоторых детерминированных нейронных сетей. Приведены примеры обнаружения и классификации сигналов при наличии искажений, шумов и помех.

Базулин А.Е., Базулин Е.Г. «О возможности использования в ультразвуковом неразрушающем контроле метода максимальной энтропии для повышения разрешающей способности эхосигналов» Дефектоскопия, № 9, с. 3-25 (2006)

Рассматривается задача деконволюции эхосигналов с применением регуляризации методом максимальной энтропии с последующим восстановлением двумерных изображений методом проекции в спектральном пространстве. Проведено численное и экспериментальное моделирование. Продемонстрирована возможность повышения лучевого разрешения эхосигналов и понижения уровня спеклового шума. Проведено сравнение полученных результатов с результатом построения AR-модели спектра эхо-сигналов.

Ватульян А.О., Беляк О.А. «К реконструкции малых полостей в упругом слое» Дефектоскопия, № 10, с. 33-39 (2006)

Рассмотрены антиплоская и плоская задачи о восстановлении формы полости малого характерного размера в упругом ортотропном слое на основании информации о поле перемещений, измеряемом на его границе. Поле перемещений рассчитывалось на основе трех методов: приближения Борна, асимптотического подхода и метода граничных элементов. Произведено сравнение этих методов на основании численных экспериментов.

Базулин Е.Г. «Применение метода двойного сканирования в ультразвуковом неразрушающем контроле металлов для восстановления изображений модельных дефектов» Дефектоскопия, № 3, с. 54-68 (2007)

Представлены результаты применения метода двойного сканирования для получения изображений модельных дефектов в ультразвуковой дефектоскопии металлов. В модельных экспериментах продемонстрировано, что при восстановлении изображения дефектов паразитные блики, сформированные эхосигналами, трансформированными и перерассеянными на неоднородностях, значительно уменьшают свою амплитуду. Эти свойства метода двойного сканирования могут оказаться полезными в практике ультразвукового контроля ответственных объектов, когда особенно остро стоит проблема классификации обнаруженных дефектов. Для точного определения типа дефектов и их количества целесообразно пользоваться как изображениями, полученными в режиме двойного сканирования, так и в совмещенном режиме. Проведено сравнение изображений, полученных при работе преобразователя как в совмещенном режиме, так и в режиме двойного сканирования.

Бадалян В.Г. «Оценка результатов контроля по акустическим изображениям» Дефектоскопия, № 4, с. 39-58 (2007)

Рассмотрены общие принципы построения томографических изображений, которые формируются системами с когерентной обработкой данных; проанализированы их характерные особенности.

Базулин Е.Г. «Получение изображений дефектов с учетом многократного отражения ультразвуковых импульсов от плоскопараллельных границ объекта контроля» Дефектоскопия, № 7, с. 48-70 (2007)

Рассмотрена возможность применения когерентных методов получения изображений дефектов в объектах с плоскопараллельными границами при ультразвуковом контроле. Рассмотрен вариант метода SAFT для получения изображения дефектов по одному или нескольким эхосигналам, измеренным в совмещенном режиме, и корреляционный метод получения изображения. Предложен вариант применения метода максимальной энтропии для получения изображения дефектов по измеренным эхосигналам. Продемонстрировано принципиальное преимущество метода максимальной энтропии перед методом SAFT и корреляционным методом. Представлены результаты численных экспериментов, в которых получены изображения упомянутыми методами. Показано, что для получения качественного изображения дефектов необходимо знать с высокой точностью (не менее 0,5%) скорость распространения ультразвука и толщину объекта. Для этого необходимо проведение дополнительных измерений, например, в раздельном режиме, которые позволят определить скорость звука и толщину объекта контроля. Приведены резул ьтаты применения данных методов для получения изображений в модельных экспериментах.

Базулин Е.Г. «Определение типа отражателя по изображению, восстановленному по эхосигналам, измеренным ультразвуковыми антенными решетками» Дефектоскопия, № 3, с. 12-22 (2014)

Рассмотрено применение метода цифровой фокусировки изображения (ЦФА) для определения типа обнаруженных отражателей. Для этого используют две антенные решетки, расположенные по разные стороны от отражателя, с помощью которых в режиме двойного сканирования регистрируют эхосигналы по трем акустическим каналам. Первый акустический канал излучает и принимает эхосигналы первой антенной решеткой, второй – второй, а третий канал настроен так, что излучает импульсы первая, а принимает эхосигналы вторая антенная решетка. По каждому каналу в единой системе координат можно восстановить множество парциальных изображений по разным акустическим схемам с учетом многократного отражения от неровных границ объекта контроля с учетом эффектов трансформации типов волн. Объединение парциальных изображений позволяет получить высококачественное изображение, на котором видна вся граница отражателя и с помощью которого можно попытаться автоматизировать процедуру образмеривания отражателя и определения его типа. Такой подход позволит уменьшить субъективное влияние оператора на результаты контроля. Показано, что для повышения разрешающей способности изображения можно провести экстраполяцию спектра эхосигналов методом расщепления спектра совместно с построением AR-модели их спектра. Приведены результаты модельных экспериментов, подтверждающие возможность определения типа отражателя.

Базулин Е.Г., Базулин А.Е., Коколев С.А., Гурьева Т.М. «Использование ультразвукового дефектоскопа с фазированной антенной решеткой для регистрации эхосигналов с целью восстановления изображения отражателей методом проекции в спектральном пространстве» Дефектоскопия, № 6, с. 3-15 (2014)

Рассмотрен метод автоматизированного ультразвукового контроля, основанный на использовании ФАР-дефектоскопа для регистрации эхосигналов с последующим восстановлением изображения отражателей методом проекции в спектральном пространстве в трехмерном режиме (ЗБ-ПСП). Специальная настройка ФАР-дефектоскопа позволяет имитировать работу множества одноэлементных преобразователей с разными углами ввода. Такой подход позволяет получать изображения отражателей с высокой разрешающей способностью и высоким отношением сигнал/шум на глубине более 100 мм. Рассмотрена процедура калибровки антенной решетки на призме, работающей в режиме имитации нескольких пьезопреобразователей с различными углами ввода. Представлены результаты контроля фрагмента заготовки опоры дивертора ИТЭР при получении изображений классическим методом ФАР и с применением трехмерной обработки, демонстрирующие эффективность разработанной технологии контроля.

Шама З., Лухиби М.Е., Белбачир М.Ф., Джебари А. «Восстановление двумерного сигнала из фазового спектра» Техническая акустика, 2, № 1, http://www.ejta.org/ru/chama2 (2002)

Представлен новый алгоритм восстановления изображения по фазовому спектру преобразования Фурье. Алгоритм использует разложение по собственным функциям для представления данного фазового отклика с применением метода наименьших квадратов. Доказана эффективность метода как итеративного. На примере показаны важность этого алгоритма и высокое качество восстановленного изображения.

Бонуа А., Вади С.М. А., Белбачир М.Ф. «Сравнительный анализ проектирования адаптивного фильтра, использующего конечные функции импульсного отклика (КФИО), в процедуре сжатия изображения с помощью вэйвлет-преобразования» Техническая акустика, 2, № 1, http://www.ejta.org/ru/bounoua1 (2002)

Рассмотрены адаптивная фильтрация, вэйвлет-преобразование и сжатие изображения с потерей информации. Обсуждаются представления суб-полосового адаптивного фильтра. Предлагается метод кодирующего преобразования, в котором фильтр нижних частот в дереве вэйвлет-преобразования изменяется во времени. Идея метода в разложении цифрового изображения с использованием адаптивного КФИО-фильтра в каждой низкочастотной субполосе и сравнении этого фильтра с инвариантным фильтром Добичиза. Сравнение проводится по главным параметрам. Показано преимущество предлагаемого подхода в сравнении с инвариантными фильтрами в большинстве практических случаев. Приводится пример применения адаптивного КФИО-фильтра с алгоритмом цифровой фильтрации в сочетании с методом наименьших квадратов (АЦФМНК) к цифровым изображениям, проводится сравнение с возможностями инвариантного и биортагонального фильтра Добичиза. Для сравнения рассмотрены значения ковариационной матрицы, концентрация энергии в поддиапазоне самых нижних частот, отношения сигнал/помеха, корреляция, коэффициент сжатия и др. В результате показано, что пиковое отношение сигнал/помеха, корреляция между оригиналом и реконструированным изображением и коэффициент сжатия оказываются лучшими для адаптивного фильтра в случае различных размеров изображения, шага квантования и уровней квантования.

Каддор Абдельхафид, Руваен Ж.М., Белбачир М.Ф. «Моделирование и визуализация звукового поля громкоговорителя» Техническая акустика, 3, № 1, http://www.ejta.org/ru/kaddour2 (2003)

Визуализация звукового поля полезна для понимания особенностей направленности излучения звука электроакустическим преобразователем. Целью работы является представление способа расчета звукового поля, излучаемого громкоговорителем, который моделируется жестким поршнем в экране. Предлагаемый способ расчета называется методом свертки. Разработано программное обеспечение для расчета и визуализации звукового поля, создаваемого таким преобразователем. Представлены результаты моделирования в виде карты поля звукового давления. Результаты моделирования сопоставлены с экспериментальными данными, полученными с использованием измерений интенсивности звука, излучаемого электродинамическим громкоговорителем.

Бессаид Абдельхафид, Бечар Хасан, Феллах Мохаммед Карим «Анализ изображений и распознавание образов как инструмент для представления картографической информации» Техническая акустика, 3, № 1, http://www.ejta.org/ru/bessaid1 (2003)

Предлагается технология для сбора и представления информации, содержащейся в картографических документах, использующая методы анализа изображений и распознавание образов. Основная цель технологии состоит в том, чтобы упростить процесс сбора, обработки и представления информации, реализовать его в виде нескольких этапов, позволяющих преобразовать картографические документы из бумажного вида в цифровой для хранения такой информации на электронных носителях. С помощью цветного сканнера создается многоцветное растровое изображение карты. Предлагаемая технология обработки включает выделение цветов, локализацию зданий, идентификацию символов, выделение дорог и распознавание текстовой информации. Вся эта информация должна быть закодирована. Изображение разделяется на слои предопределенных для карты цветов. Каждый слой затем векторизуется. Для демонстрации работоспособности предложенного метода представлены экспериментальные результаты.

Джеббоури М, Джебури Д., Наом Р. «Применение Фурье- и вэйвлет-преобразований для восстановления «зашумленного» изображения» Техническая акустика, 3, № 1, http://www.ejta.org/ru/djebbouri1 (2003)

Описывается технология «слепой развертки», основанная на расширении области вэйвлет-преобразования, которое включает в себя область Фурье-преобразования с последующим подавлением шума в области вэйвлет-преобразования, с тем чтобы извлечь пользу из преимуществ каждого из этих преобразований. В алгоритме обработки применяется регуляризованный Винеровский фильтр, что позволяет выполнять обработку даже тогда, когда система необратима (обратная задача плохо обусловлена). Фактически, моделируется изображение, являющееся результатом свертки исходного изображения и функции распределения точек (ФРТ), при этом ФРТ определяется системой, которая формирует изображение. К сожалению, часто бывает весьма сложно задать ФРТ на основе физических данных о системе, поэтому рассматривается задача «слепой развертки». Сначала идентификация «зашумления» основывается на методе максимально-го правдоподобия, и решение получается путем итеративного улучшения оценок ФРТ, начиная с изображения, искаженного шумом. Предполагается «слепое восстановление» на основе оценок изменчивости шума, ФРТ, исходного изображения, получаемых по результатам наблюдений «зашумленного, размытого» изображения. Метод основан на использовании регуляризованного Винеровского фильтра и избыточного дискретного вэйлет-преобразования. Результаты иллюстрируются несколькими примерами.

Седдики А., Джебари А., Руваен Ж.М. «Использование стационарного вэйвлет-преобразования в БЧХ-кодировании изображений» Техническая акустика, 3, № 1, http://www.ejta.org/ru/seddiki1 (2003)

Предлагается новая технология использования эффективного сжатия изображения, основанная на стационарном вэйвлет-преобразовании (СВП) и кодировании Бозе–Чаухури–Хохквенхейма (БЧХ) для передачи изображения по каналу с аддитивной помехой в виде «белого» гауссового шума. Известно, что дискретное вэйвлет-преобразование (ДВП) имеет тот недостаток, что оно не инвариантно относительно преобразования времени, что ведет в свою очередь к неполноте представления. Это означает, что при «растяжении» даже периодического сигнала ДВП принятого сигнала X(t), вообще говоря, не равно принятому ДВП сигнала X(t). В этом случае оказывается эффективным использование адекватного вэйвлет-преобразования, сохраняющего инвариантность, с тем, чтобы дать высококачественное восстановление изображения. Также, БЧХ-кодирование есть линейная процедура, которая допускает в шумовом канале передачи корректировку по признаку кратных ошибок. Идея состоит в том, чтобы объединить эффективное сжатие изображения, даваемое СВП разложением с анализом отбора, осуществляемого с помощью БЧХ кодирования, применяемого при выделении низкочастотной составляющей сигнала. Применение БЧХ-кодирования с параметрами (63, 45, 3) позволило добиться значительного улучшения качества передачи, устранив искажения, вносимые каналом передачи.

Бикрамандитя Бибхути, Квон Оун, Талапури Сатиш Кумар, Ру Бенджамин, Пайк Джунки «Способ стабилизации изображения в реальном масштабе времени» Техническая акустика, 6, № 1, http://www.ejta.org/ru/bibhuti1 (2006)

Представлен способ стабилизации изображения в реальном масштабе времени с целью исключения нежелательных смещений, вызванных движением (дрожанием) камеры или объекта съемки. Способ основан на обработке изображения, состоящей из нескольких этапов (световая компенсация, установление порогов, масштабирование, смещение, стабилизация). Проверка алгоритма показала его преимущества по сравнению с существующими методами стабилизации изображения.