Магістерські роботи (ООЕП)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Фотонна інтегральна схема для систем з штучним інтелектом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021-05) Авдєйонок, Ірина Ігорівна; Боровицький, Володимир МиколайовичДисертаційна робота присвячена розробці фотонної інтегральної схеми для нейронної мережі. Інтегральні схеми являє собою невід'ємну частину сучасних технологій. Більша частина функціональних одиниць можливо замінити фотонним компоненнтом (діоди, хвилеводи, фільтри та підсилювач) для створення фотонної інтегральної схеми. Фотонні інтегральні схеми мають декілька переваг: мають більшу швидкість обробки та передачі інформації, велику зону пропускання та мають менші втрати енергії. Найбільш розповюдженим є використання гібридних схем, тобто частина елементів інтегральної системи інтегрується фотонними елементами. Перший розділ присвячений дослідженню сучасному розвитку нейронних мереж. Розглянуто апаратні реалізації нейрону та нейронних мереж. Також був проведений патентний пошук моделювання нейрону. У другому розділі розглянуті сучасні архітектури фотонно інтегрльної схеми. Була запропонована нова структура інтегральної схеми, та її технологія виготовлення. Для цього була запропонована структура літографічної установки та сформульоване технічне завдання. Третій розділ присвячений проектуванню літографічної системи. Були проведенні габаритні розрахунки, розрахунок структури оптичної системи. Після проектування провели аналіз системи, а саме проведена оптимізація розрахованої системи, енергетичний розрахунок, та абераційний аналіз. У четвертому розділі оглянуто нейрона мережа Хопфілда, її математична модель. На основі якої була розроблена програма для моделювання мережи Хопфілда та розрахунку вагових коефіцієнтів. П’ятий розділ присвячений експериментальним дослідженням. Був розроблений прототип фотонної інтегральної системи. Були проведені експерименти: дослідження хвилеводів системи для їх подальшого впровадження та дослідження діючого прототипу. Шостий розділ присвячений розробці стартап проекту.Документ Відкритий доступ Автоматизована оптико-електронна система приопераційного вимірювання осьової довжини афакічного ока(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-12) Басюк, Ганна Петрівна; Чиж, Ігор ГенріховичМета і задачі роботи – розробка та наукове обґрунтування методу та апаратного засобу для об’єктивного вимірювання оптичної складової обсягу псевдоакомодації та залишкової аметропії пресбіопічного та артифакічного ока. Поставлена мета досягається розв’язанням таких наукових задач: 1) Проведення огляду та порівняльного аналізу існуючих методів та апаратних засобів для об'єктивного вимірювання залишкової рефракції та оптичної складової обсягу псевдоакомодації артифакічного та пресбіопічного ока. 3) Обґрунтування та розробка функціональної схеми вимірювача, що реалізує запропонований метод 5) Розробка математичного забезпечення методу мікрофотометрії «повітряного» зображення мікроплями на сітківці ока. 6) Створення експериментальної установки для перевірки технічної реалізації методу тривимірної мікрофотометрії «повітряного» зображення мікроплями. 7) Експериментальне дослідження похибок вимірювання обсягу псевдоакомодації та залишкової аметропії артифакічного та пресбіопічного ока на дослідному зразку вимірювача. 8) Впровадження запропонованого методу у виробничу діяльність та навчальний процес. Об’єкт дослідження: рефрактометрія афакічного ока при хірургії катаракти. Предмет дослідження: метод і апаратний засіб для здійснення інтраопераційної рефрактометрії. Методи дослідження: для вирішення поставлених задач в роботі використовуються: теоретичні основи геометричної оптики, а саме теорія гаусової оптики, теорії ідеальної оптичної системи; комп’ютерне моделювання дії методу та оптичної системи апаратного засобу, що пропонується; комп’ютерне моделювання процесу рефрактометрії з використанням «схематичного ока». Наукова новизна одержаних результатів: 1. Запропоновано новий метод об'єктивної оцінки залишкової рефракції та довжини фокусної області на основі використання RMS-радіуса розподілу освітленості в повітряному зображенні світлової мікроплями на сітківці ока. 2. Вперше розроблено математичний алгоритм виявлення залежності RMS радіуса функції розподілу опромінення у «повітряному» зображенні мікроплями на сітківці від оптичної сили віртуально імплантованого кришталика, а також залежність форми плями на функцію RMS. Практичне значення одержаних результатів: Результати досліджень дозволяють вдосконалити процедуру оцінки оптичної сили ІОЛ й забезпечити похибку планової післяопераційної рефракції в межах 0.25 дптр., що сприятиме залученню інвестиції для подальшої реалізації даного проекту.Документ Відкритий доступ Лазерний метод маніпулювання атомами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-12) Федорець, Олександр Володимирович; Богатирьова, Галина ВікторівнаМетою дослідження є вивчення особливостей переносу нанооб’єктів з одного місця на інше, дослідження фізичного обгрунтування даного процесу, а також розробка приладу лазерного пінцету на основі вивченого. 3 Завдання дослідження: 1. Аналіз основ дослідження способів маніпуляції нанооб’єктами за допомогою оптичного пінцету. 2. Розробка фізико-математичної моделі оптичного пінцету. 3. Габаритний розрахунок конструкції оптичного пінцету. 4. Розробка стартап-проекту. Об’єктом дослідження є процес маніпуляції малими частинками за допомогою лазерного пінцету. Предметом дослідження є лазерний пінцет.Документ Відкритий доступ Підвищення ефективності телевізійної системи керування автомобіля(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-05) Стаднічук, Вячеслав Сергійович; Колобродов, Валентин ГеоргійовичДисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності телевізійної системи керування автомобілем. Актуальність теми. В даний час комп'ютеризація в нашому суспільстві розвивається швидкими темпами і відіграє величезну роль в житті людини. За допомогою комп'ютерних технологій автоматизується широке коло процесів, які в недалекому минулому покладалися на людину. А з використанням оптико-електронних пристроїв вдається вирішувати задачі, які неможливо вирішити іншими шляхами. Рішення проблеми розпізнавання і обробки зображень і, як наслідок, запобігання аварійної ситуації на дорозі є досить важливим аспектом безпеки і контролю дорожньої ситуації. Системи активної безпеки дозволяють коригувати помилкові дії водія, уникати екстрених ситуацій, підвищити безпеку дорожнього руху. «Електронні асистенти», в основному, використовують ультразвукові датчики. Вони дозволяють тільки визначити наявність перешкоду і відстань до нього. А введення оптичних сенсорів дає цілий спектр корисної інформації, від наявності перешкоди до його розмірів, відстані, траєкторії руху. Актуальною, затребуваною і цікавою темою цього проекту є аналіз і розробка власного універсального приладу «консультування» водія (ADAS) в питанні активної безпеки. Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є досягнення максимального узгодження оптичної системи телевізійних систем керування автомобілем, покращення роздільної здатності і якості отримуваного зображення за рахунок вибору параметрів об’єктива, підвищення ефективності та адаптація під всі види транспортних засобів. Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі поставлені наступні задачі: 1. Обґрунтувати вимоги до характеристик телевізійних систем керування автомобілем. 2. Досягти критерію узгодження просторової роздільної здатності об’єктива і ПЗЗ приймача для телевізійних оптичних систем та впливу кута нахилу системи відносно дороги на кінцеве зображення. 3. Вдосконалити математичну модель обробки вихідного сигналу методами DSP обробки. 4. Розробити стартап-проект оптико-електронного детектора дорожньої розмітки. Об’єкт дослідження. Процес реєстрації оптичного випромінювання приймачем випромінювання та його подальша обробка. Предмет дослідження. Телевізійні системи керування автомобілем. Наукова новизна. Вперше розроблена швидка методика детектування та локалізації дорожньої розмітки за допомогою алгоритмів згортки та кореляції сумісно із атермальним об’єктивом. Розроблено програмне забезпечення для автоматичної обробки зображень для локалізації розмітки. Проведено аналіз розрахованих методик на реальних даних. Методи дослідження. У дисертаційній роботі для розв’язання даних поставлених задач використовується: 1. Аналітичні методи, засновані на застосуванні апарату геометричної оптики, теорії аберацій оптичних систем, проектування та контролю телевізійних систем, алгоритми розпізнавання дорожньої розмітки. 2. Використання програмного пакета «MatLab» та «Python» для моделювання різноманітних дорожніх ситуацій та розробки алгоритму розпізнавання розмітки, досягнення вдосконалення критеріїв. 3. Комп’ютерне моделювання і оптичний розрахунок різних телевізійних оптичних систем в програмі «PODIL» з абераційним і енергетичним аналізом якості отримуваного зображення. 4. Використання різних методик оцінки роздільної здатності та якості отримуваного зображення телевізійних систем з ПЗЗ приймачем. Магістерська дисертація складається з чотирьох розділів. У першому розділі проаналізовано основні переваги і недоліки існуючих систем керування автомобілем та методів цифрової обробки зображень. У другому розділі приведено загальну фізико-математичну модель телевізійної системи керування автомобілем та розроблено атермальний об’єктив. Третій розділ присвячено огляду, аналізу та вибору методу цифрової обробки зображень для задачі детекції дорожньої розмітки. Четвертий розділ присвячено розробці стартап-проекту «Телевізійна система керування автомобілем» і аналізу перспектив входження розробки на ринок з маркетологічної точки зору.Документ Відкритий доступ Інформаційно-вимірювальна оптико-електронна система(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Андреєв, Аскольд Андрійович; Кравченко, Ігор ВолодимировичАктуальність теми. Розвиток галузі приладобудування зумовив попит на засоби та системи контролю приладів. До систем контролю можна віднести описану в даній роботі інформаційно-вимірювальну оптико-електронну систему. Оптичні прилади, а конкретніше - відеокамери, мають широкий спектр галузей застосування, одними з яких є військова справа, науково-технічні центри та дослідницькі лабораторії, побутова сфера, тощо. Вимоги до цифрових систем регістрації зображень варіативні, але головними критеріями залишаються якість матеріалів/збірки, відповідність вказаним виробниками характеристикам (паспортним даним). Як показує практика, відсоток невідповідності заданим характеристичним даним серед виробників приладів та пристроїв регістрації зображення досить істотний, і якщо в побутовій сфері для особистого використання невідповідність камери заданим характеристикам буде лише приводом для засмучення користувача і не нестиме нічого крім обману сподівань, то в сферах науково-дослідницьких чи, наприклад, військовій справі, - серйозні відхилення від очікуваних результатів несуть в собі прямі загрози життю, тощо. Саме тому доцільність наявності систем контролю відповідності реальних характеристик заданим є актуальною! Мета та завдання дослідження. Мета роботи - оцінювання якості зображень цифрових відеокамер за допомогою спроектованого стенду і розробленої методики. Вищевказана мета може бути досягнута вирішенням наукової та інженерної задач. Наукова задача полягає у наступному: вдосконалення методів вимірювання спектральних характеристик чутливості цифрових відеокамер. Інженера задача являє собою розробку працездатного стенду та методики проведення вимірювання та обробки результатів. Об’єктом дослідження являється приймальний канал цифрових відеокамер, а предметом дослідження є процедура визначення спектральних характеристик чутливості цифрових відеокамер. Методи дослідження. Задля вирішення встановлених цілей необхідно скористатись положеннями геометричної та фізичної оптики, методологією конструювання приладів та їх вузлів, застосувати навички комп’ютерного моделювання, скористатись базовими знаннями мікропроцесорної техніки. Наукова новизна одержаних результатів. На основі існуючих наразі методів, систем та засобів оцінювання якості зображень цифрових відеокамер була виявлена необхідність у створенні альтернативного інструменту для задоволення потреб галузі.Документ Відкритий доступ Визначення ефективності функціонування іконічних оптико-електронних систем на основі показника ТТР(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Пашков, Ростислав Андрійович; Микитенко, Володимир ІвановичАктуальність. У зв'язку з технічним прогресом, вимоги до інженерних розробок постійно зростають. Для створення складних високоефективних оптико-електронних систем необхідні нові методики, які дозволять реалізувати задумані алгоритми за останнім словом техніки, впровадити розробки до вітчизняної промисловості та вийти на міжнародний ринок. Перед сучасними іконічними оптико-електронними системами постає проблема складності отримання вихідного зображення високої якості. Запропонована методика, створена на основі критеріїв TTP, вирішує проблему підвищення ефективності функціонування іконічних ОЕС. Методики, що існували раніше, створені Колтманом і Джонсоном, які знаходять своє широке застосування упродовж більше 50 років, ґрунтувалися на суб'єктивному оцінюванні алгоритму перетворення даних, що дозволяв отримувати зображення недостатньої якості. У свою чергу критерії TTP, які були сформульовані на базі результатів практичних досліджень, дозволяють значно поліпшити якість одержуваного зображення. Таким чином, пропонована методика на основі критеріїв TTP дозволяє отримувати зображення набагато кращої якості, тому розробка є актуальною. Мета дослідження: удосконалення методики для розрахунку ефективності функціонування іконічних ОЕС на основі критеріїв TTP. Об’єкт дослідження: іконічні (ті, що зображають) оптоелектронні системи. Предмет дослідження: ефективність функціонування ОЕС.Документ Відкритий доступ Теплові методи контролю зносу контактного дроту залізничного транспорту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Томашевська, Анастасія Едуардівна; Кучеренко, Олег КостянтиновичАктуальність. Нині для контролю стану контактного дроту залізничного транспорту використовуються різні методи: контактні і безконтактні. За допомогою приладів, які реалізують дані методи, визначають діаметр контактного дроту, ступінь його зносу та температуру перегріву. Безконтактні методи контролю стану контактного дроту мають перевагу у порівнянні з контактними – вони є безпечними для оператора. У наш час ще використовуються проекційні, тіньові та лазерні методи контролю стану контактного дроту, але вони потребують особливого розташування та стану атмосфери, що робить їх використання недоцільним у екстрених ситуаціях, а також чутливі до вібрації. Більш доцільним є використання теплових методів для контролю стану контактного дроту. Пірометри спектрального співвідношення не потребують особливих умов для вимірювання температури контактного дроту, але одним із суттєвих недоліків таких пірометрів є їх залежність від випромінювальної здатності вимірюваного об’єкта, що вносить похибки у вимірювання температури перегріву контактного провідника. Саме тому дослідження властивостей параметрів пірометрів спектрального співвідношення є важливою науково-технічною проблемою, яка вирішується в цій дисертаційній роботі. Метою дослідження є аналіз властивостей пірометрів спектрального співвідношення з урахуванням факторів, що можуть впливати на точність вимірювання і удосконалення параметрів пірометра спектрального співвідношення для зменшення залежності цих параметрів від випромінювальної здатності досліджуваного об’єкта. Завдання дослідження: 1. Аналіз параметрів об’єкта дослідження, які впливають на аварійний стан контактного дроту. 2. Огляд теплових методів контролю стану контактного дроту. 3. Аналіз можливостей радіаційного метода. 4. Аналіз можливостей метода спектрального співвідношення з запропонуванням покращення точності вимірювання температури контактного дроту. 5. Розроблення стартап-проекту. Об'єктом дослідження є моніторинг стану контактного дроту залізничного транспорту тепловими методами. Предметом дослідження є радіаційний пірометр та пірометр спектрального співвідношення.Документ Відкритий доступ Спектральна оптично-електронна система(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Антонюк, Іван Сергійович; Кравченко, Ігор ВолодимировичАктуальність теми. В реаліях сьогодення актуальним є питання контролю якості харчових продуктів на виробництвах. Використання методів спектрального аналізу є перспективним направленням в сфері виробництва продуктів харчування, оскільки методи аналізу доволі точні, являються різновидом неруйнівного контролю, та дозволяють одночасно аналізувати декілька параметрів якості. Такі технології можуть використовуватись як для безпосередньої оцінки якості, так і для сортування органічних продуктів. В даний час існує багато досліджень в області вивчення параметрів якості органічних продуктів з використанням спектральних технологій, отже напрям є доволі актуальним і затребуваним. Мета та завдання дослідження. Мета роботи – визначення областей спектру органічних продуктів, які відповідають фактичним параметрам якості за допомогою гіперспектральної камери та розробка спектральної оптично-електронної системи яка могла б аналізувати тільки важливі області спектру. Об’єкт дослідження. Властивості м’ясних продуктів. Предмет дослідження. Засіб вимірювання – відбивна спектральна радіометрія в діапазоні 0.4-1 мкм. Методи дослідження. Аналіз спектральних зображень продуктів харчування, отриманих на гіперспектральній камері. Визначення залежності зміни спектральних характеристик від зміни показників якості продукту. Розробка спрощеної, в порівнянні з гіперспектральною камерою, спектральної оптично-електронної системи, яка здатна аналізувати обрані області спектру і визначати, чи задовольняє даний продукт встановленим нормативам якості підприємства. Наукова новизна одержаних результатів. На основі існуючих систем, методів та засобів контролю якості продуктів харчування на підприємствах була виявлена необхідність у розробці такої спектральної оптично-електронної системи, яка має нижчу собівартість, підвищену швидкодію, та здатна задовольняти потреби у контролі якості на такому ж рівні, як аналогічні і більш складні системи.Документ Відкритий доступ Эндоскоп с полугибкой оптической системой(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Имиев, Амир Джумадинович; Чиж, Игорь ГенриховичПостановка проблеми: Сучасні жорсткі ендоскопи з релейною оптичною системою та малоінвазивна хірургія, що базуються на них, мають безліч переваг перед іншими видами хірургічного впливу, тому широко застосовуються в медицині. Не дивлячись на технологічний прогрес у розвитку оптичного приладобудування, залишається проблема в плані крихкості жорсткого ендоскопа, яка базується на принципі побудови стрижневих лінз, чия довжина багаторазово перевершує їх діаметр, що і є причиною таких частих поломок і витрат пов'язаних з ними. Причиною пошкоджень можуть бути невеликі (до 1,6 °) вигини металевого тубуса в процесі використання ендоскопа. Поломка оптичних компонентів ендоскопа під час хірургічної операції може мати серйозні негативні наслідки для пацієнта. Метою роботи: є розробка більш толерантної до вигинів оптичної системи, яка може бути інтегрована в стандартні жорсткі ендоскопи, не вимагаючи змін внутрішньої конфігурації, змін в жорсткості тубуса, його компонентів і матеріалiв. Результатом даної роботи є модернізація оптичної системи жорсткого ендоскопа iз значним оптико-технологічним та експлуатаційним поліпшенням показників, що підтверджується відповідними графіками якості зображення в середовищі "ZEMAX". Крім цього, порівняльний розрахунковий аналіз з використанням програмної системи кінцево-елементного аналізу "ANSYS Static Structurical" підтвердив, що нова напівгнучка ОС повністю відповідає закладеним у неї фізико-механічними властивостями і дозволяє толерантно нівелювати вигини тубуса ендоскопа при цьому багаторазово скорочуючи напруженості, що виникають в оптичній системі. Висновки: Обраний метод вирішення проблеми, а також технологія виробництва дозволяють дотримати співвідношення якості і комерційної складової, при якій нововведення технічних рішень перекривають втрати від подорожчання і ускладнення конструкції з наділенням нових переваг для конкурентоздатного протистояння з іншими виробниками. Така модернізація зробить серйозний внесок в розвиток ендоскопічної мікрооптики, якість хірургічних втручань, здоров'я пацієнтів, бюджет медичної установи і країни в цілому.Документ Відкритий доступ Дифракційна лінза із заданими характеристиками(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Чікіда, Олексій Ігорович; Васильковська, Інна ОлегівнаАктуальність. Дифракційні оптичні елементи – дифракційні лінзи (ДЛ) – використовують для проектування об’єктивів, окулярів, інтраокулярних лінзах тощо. Їх використовують як альтернативний спосіб корекції, в першу чергу, хроматичних та інших аберацій оптичних систем. ДЛ компактніші у порівнянні із рефракційними лінзами, тому системи, побудовані з їх використанням, мають менші габаритні розміри та вагу. Особлива увага приділяється проектуванню інфрачервоних ДЛ, оскільки це сприяє вирішенню проблеми обмеженості оптичних матеріалів, прозорих в інфрачервоній області спектра. На сьогодні проектування рефракційно-дифракційних систем обмежується використанням ДЛ для корекції хроматичних чи термічних аберацій оптичних систем. Зазвичай, такі ДЛ є параксіальними та мають малі відносні отвори, тому суттєво не впливають на оптичну силу оптичної системи. Тому наступним етапом розвитку проектування рефракційно-дифракційних оптичних систем є використання непараксіальних ДЛ, які можуть бути використаними для корекції монохроматичних аберацій, що є актуальною задачею. Мета дослідження: розробка методу проектування дифракційної лінзи із заданими характеристиками. Завдання дослідження: 1. Проаналізувати відомі методи проектування дифракційних лінз та обрати найбільш ефективний для його подальшого використання. 2. Розробити метод проектування дифракційної лінзи 5 3. Виконати експериментальну перевірку запропонованого методу шляхом розрахунку оптичних систем з дифракційними лінзами та порівняти з їх аналогами де лише рефракційні. Об’єкт дослідження: методи проектування дифракційних лінз. Предмет дослідження: метод проектування дифракційної лінзи що скорегує аберації в рефракційній ОС.Документ Відкритий доступ Оцінка зношеності паперу за допомогою Фур’є-фільтрації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Павлюк, Юрій Миколайович; Богатирьова, Галина ВікторівнаАктуальність. Зробивши аналіз про стан проблеми визначення платоспроможності банкнот в Україні, ми визначили, що можна автоматизувати етап визначення зношеності банкнот для прискорення цього процесу. Для автоматичного визначення зношеності паперових грошей було запропоновано систему критеріїв оцінки фізичного стану банкнот. В даній роботі на прикладі типових приладів для визначення забрудненості купюр є задача об’єктивної оцінки забрудненості за допомогою оптичної щільності купюри. Тому актуальним є розробка приладу який дозволяє автоматизувати та пришвидшити перевірку паперу на забрудненість шляхом одночасного сканування лицьового та зворотного сторін банкноти з подальшою цифровою обробкою зображення і сортуванні по ступеню забрудненості. Мета дослідження: знаходження інженерних рішень для автоматизації процесу обробки зоюраження. Завдання дослідження: 1. Проаналізувати процеси оцінки зношеності паперових грошей. Огляд законодавчої бази та іноземних аналогів. 2. Розробка варіанту конструкції детектора по типу планшетного сканера. 3. Розробка програмного забезпечення на базі Фур’є-аналізу. 4 4. Розробка стартап-проекту. Об’єкт дослідження: забрудненість паперу, що потребує контролю, наприклад грошові купюри. Предмет дослідження: контроль зношеності(параметр забрудненості) паперових грошей методами Фур’є-оптики.Документ Відкритий доступ Двоканальні оптико-електронні системи спостереження з дзеркально-лінзовими об'єктивами(2019-12) Ландік, Богдан Валерійович; Микитенко, Володимир ІвановичДисертаційна робота присвячена проектуванню двоканальної оптико-електронної системи спостереження з мінімізованим оптичним вхідним блоком. Оптико-електронні системи, що працюють в декількох спектральних діапазонах, призначені для цілодобового всепогодного спостереження наразі є важливим шляхом розвитку оптотехніки. Як правило, основним елементом таких пристроїв є оптико-електронна система видимого діапазону, а допоміжним – тепловізійна. Інформація, що отримується в кожному діапазоні, взаємно доповнює інформацію, що надходить в іншому діапазоні, що дозволяє, в кінцевому підсумку, підвищити об'єктивність вихідної інформації. В приладах спостереження це приводить до збільшення інформації, що міститься у вихідному зображенні, і, в кінцевому підсумку, до кращого дешифрування картини, що пред'являється спостерігачеві для аналізу. Двоканальні оптико-електронні системи знайшли широке застосування в багатьох сферах людської діяльності. Проте мають свої недоліки, які потрібно вирішувати, тому дана тема є актуальною. Магістерська дисертація складається з чотирьох розділів. Перший розділ присвячений літературному огляду та патентному пошуку двоканальних оптико-електронних систем спостереження (ДКОЕСС). Розглянуто галузі використання таких систем та варіанти суміщення їх каналів. Було проаналізовано переваги та недоліки типових матричних приймачів випромінювання і приведено порівняльні таблиці сучасних ДКОЕСС. В другому розділі приведена узагальнена матиматична модель дистанційних спостережень, розглянуто релевантні характеристики оптичної системи та приймачів випромінювання. Окрім цього приведено варіант енергетичного розрахунку оптико-електронної системи за стандартом NATO 4347. Третій розділ присвячений проектуванню ДКОЕСС. В першому підрозділі приведено аналіз факторів впливаючих на маса-габаритні розміри ДКОЕСС. Другий і третій підрозділ присвячені моделюванню, габаритному розрахунку та синтезу ДКОЕСС. Крім того, проведено розрахунок максимальної дальності виявлення та розпізнавання інфрачервоного каналу синтезованої системи. Четвертий розділ присвячено розробці стартап-проекту «Двоканальна оптико-електронна система спостереження з дзеркально-лінзовими об’єктивами» і аналізу перспектив входження розробки на ринок з маркетологічної точки зору.Документ Відкритий доступ Стенд для дослідження оптичних характеристик дифракційних лінз(2019-12) Вовчок, Іван Олександрович; Васильковська, Інна ОлегівнаОстаннім часом дифракційні оптика все більше використовується в оптичних та оптико-електронних приладах, як самостійно так і в складі складних оптико-електронних систем. Її використовують майже у всіх галузях науки і техніки починаючи з військових розробок, закінчуючи побутовими об’єктивами. Особливу увагу слід приділити використанню дифракційних лінз в офтальмології, де їх використовують як контактні лінзи, а також для заміни природного кришталика ока людини штучним – інтраокулярною лінзою. Оскільки форма поверхні дифракційних лінз досить складна, а також має бути точно відтвореною, постає невідкладне питання контролю якості даних лінз. Стенд запропонований в цій роботі базується на міжнародному стандарті ISO 11979, але має певні переваги перед наведеним в цьому стандарті зразком. Перший розділ присвячений дослідженню проблеми, розглянуто технологічні особливості виготовлення та контролю дифракційних лінз, а також приведені вже відомі аналоги подібних установок. У другому розділі розглядаються теоретичні методи розрахунку оптичних характеристик дифракційних лінз, більш детально описані різноманітні дифракційні лінзи, зокрема інтраокулярні, а також представлено схему лабораторної установки розробленого в цій роботі стенду. У третьому розділі представлені короткі теоретичні відомості, які використовуються для отримання результатів, та представлені зображення, отримані на експериментальному стенді, з відповідною подальшою обробкою, що є результатами дослідження. Четвертий розділ присвячений створенню стартап-проекту. В ньому розглянуто потенційні можливості виходу на ринок з даною розробкою та можливість залучення зовнішніх інвестицій в подальшу розробку та вдосконалення проекту.Документ Відкритий доступ Оптичні системи об’єктивів для короткохвильового інфрачервоного випромінювання(2019-12) Смажко, Іван Олександрович; Сокуренко, Вячеслав МихайловичАктуальність. Короткохвильові інфрачервоні об’єктиви знайшли широке розповсюдження у військовій, медичній та промисловій галузях. Їх використовують для проведення спектрального аналізу та контролю якості продукції, в поганих погодних умовах та нічний час. Головною особливістю короткохвильових інфрачервоних об’єктивів є те, що для їх виготовлення можна використовувати оптичні елементи, призначені для видимого спектру. Ця особливість відрізняє їх від інших приладів, які працюють в більш довгохвильовому інфрачервоному діапазоні та робить їх виробництво більш вигідним. Існуючі підходи до проектування оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів ґрунтуються на використанні теорії аберацій 3-го та 5-го порядків або оптимізації готових оптичних систем. Недоліком першого підходу є обмеженість розв’язку абераціями кінцевого порядку, а другого – необхідність використання вихідної оптичної системи з задовільною якістю зображення. Тому актуальним є розробка простого та ефективного методу проектування оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів. Мета дослідження: доведення можливості параметричного синтезу оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів. Завдання дослідження: 1. Проаналізувати відомі методи глобальної оптимізації та обрати найбільш ефективний для його подальшого використання в процесі параметричного синтезу оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів. 2. Розробити метод проектування оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів. 3. Виконати експериментальну перевірку запропонованого методу шляхом розрахунку оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів та порівняти їх з аналогами. Об’єкт дослідження: процес проектування оптичних систем короткохвильових інфрачервоних об’єктивів. Предмет дослідження: метод автоматизованого розрахунку оптичної системи короткохвильових інфрачервоних об’єктивів.Документ Відкритий доступ Дослідження об’єктивів для тепловізійних камер(2019-12) Книр, Андрій Анатолійович; Тягур, Володимир МихайловичАктуальність. Ефективність використання тепловізійних приладів в довгохвильовому діапазоні спектра (LWIR, від 8 до 14 мкм) визначається в тому числі і тим, що максимальне теплове випромінювання тіла людини як об’єкта спостереження припадає саме на цей діапазон. Основними модулями є: об’єктив, мікроболометричний матричний приймач випромінювання, модуль обробки зображення, модуль управління, мікродисплей, окуляр, інтерфейсний роз’єм для передачі інформації, джерело живлення, при цьому деякі модулі можуть бути видалені, об’єднані або доповнені в залежності від конкретної моделі приладу. Найважливішим елементом тепловізійного приладу є якісна оптична система об’єктива, яка формує зображення в площині фотоприймального пристрою. Тому досить актуальною проблемою є дослідження та удосконалення узагальненої фізико-математичної моделі об’єктивів для тепловізійних камер. Мета та завдання дослідження: метою дослідження даної магістерської дисертації являється розгляд методів розрахунку основних характеристик об’єктивів для ТПВП, аналіз приймачів випромінювання і матеріалів для лінз, здатних працювати в спектральному діапазоні 8-14 мкм, вибір оптимальних параметрів об’єктива і фотоприймального пристрої для отримання високої якості зображення конкретних запатентованих об’єктивів. А також удосконалення та дослідження узагальненої фізико-математичної моделі об'єктивів для тепловізійних камер. Об’єкт дослідження: вплив характеристик об’єктивів для тепловізійних камер на якість зображення та дальність виявлення. Предмет дослідження: об’єктиви для тепловізійних систем.Документ Відкритий доступ Оптичні системи окулярів для мікродисплеїв(2019-12) Тростянська, Оксана Василівна; Сокуренко, Вячеслав МихайловичАктуальність теми. З розвитком високих технологій і широким використанням комп'ютерів в сучасному суспільстві стає необхідним застосування високоякісних систем відображення інформації. Останнім часом проекційні системи відображення інформації на основі мікродисплеїв (МД) стають все більш поширенимим, оскільки мають ряд переваг в порівнянні з альтернативними дисплеями. Постійно з'являються нові технології виробництва та покращення якості зображення мікродисплеїв. Ця тема проекту є актуальною і затребуваною, оскільки, на даний час різними компаніями продовжуються науково-дослідні роботи по створенню різноманітних компактних окулярів, повністю стверджувати що ця задача виконана не можливо. Мета і задачі дослідження: доведення можливості автоматизованого параметричного синтезу оптичних систем окуляра для мікродисплеїв. Об'єкт дослідження. Лінзовий окуляр для мікродисплея. Предмет дослідження. Розробка системи окулярів для мікродисплеїв автоматизованим способом. Методи дослідження: 1. Проаналізувати відомі методи локальної та глобальної оптимізації та обрати найбільш ефективний для його подальшого використання в процесі параметричного синтезу оптичних систем окулярів для мікродисплеїв. 2. Дослідити дієздатність методу автоматизованого проектування оптичних систем окулярів для мікродисплеїв. 3. Виконати експериментальну перевірку запропонованого підходу шляхом розрахунку конкретних оптичних систем лінзових окулярів для мікродисплеїв.Документ Відкритий доступ Багатоканальна оптико-електронна система спостереження(2019-12) Бортнік, ВІталій Анатолійович; Боровицький, Володимир МиколайовичАктуальність. Багатоканальні оптико-електроні системи мають широкий спектр застосування. Починаючі від військової сфери та розвідки закінчуючи аграрною сферою та робототехнікою. Багатоканальні оптико-електронні системи можуть використовуватись для наступних задача: • Отримання панорамних знімків місцевості, для військових і розвідки. • Створення карт полів та насаджень, для аграріїв. • Розширення поля зору до 180° і більше, в робототехніці. Існуючі багатоканальні системи націлені на військове застосування, та в основному мають великі габарити та значну ціну, що в свою чергу приводить до необхідності використовувати спеціальні засоби для експлуатації таких систем. Ці недоліки також звужують коло осіб та підприємств, що можуть використовувати дані системи. Враховуючі дані фактори, можна однозначно сказати, що покращення і розробка нових типів багатоканальних оптико-електронних систем є актуальною. Об'єкт дослідження. Процес формування цифрового зображення в багатоканальній оптико-електронній системі спостереження. Предмет дослідження. Інтелектуальна камера для безпілотного літального апарата. Ціль. Розробити модель інтелектуальної багатоканальної системи спостереження з малими габаритами для використання з безпілотними літальними апаратами.Документ Відкритий доступ Моделювання цифрового когерентного оптичного спектроаналізатора(2019-12) Налбандова, Вікторія Павлівна; Колобродов, Валентин ГеоргійовичДисертаційна робота присвячена розробці експериментальної моделі пристрою для оптичної обробки інформації. Реалізація нового методу обробки інформації на сьогодні вважається досить гострою проблемою, оскільки в найближчому майбутньому наявні на сьогодні методи обробки інформації не зможуть впоратися з потребами компаній, які забезпечують споживачів фондом конфігурованих обчислювальних ресурсів для операцій в «хмарах». Альтернативним методом, що дає змогу підвищити об’єми обрахованої інформації за одиницю часу і при цьому збільшити швидкість обробки теоретично до швидкості світла, є метод оптичної обробки інформації. Основний елемент систем оптичної обробки інформації є когерентний оптичний спектроаналізатор, однак ще не остаточно розроблені та вдосконалені методи проектування систем, що лежать в основі таких спектроаналізаторів. Така система є перспективною, але на сьогодні доцільним є поєднання цифрових і оптичних методів обробки інформації. Тому розробка методу проектування цифрового когерентного оптичного спектроаналізатора (ЦКОС) є актуальною задачею. Магістерська дисертація складається з чотирьох розділів. У першому розділі проаналізовано основні переваги і недоліки цифрових і оптичних методів обробки інформації та особливості їх використання. Також приведено класифікацію оптичних систем обробки інформації, розглянуто узагальнену схему когерентного оптичного спектроаналізатора та проведено огляд можливих сучасних компонентів такої системи. У другому розділі приведено загальну фізико-математичну модель цифрового когерентного оптичного спектроаналізатора та кожного з компонентів системи окремо. Окрім цього досліджено узагальнені характеристики цифрового когерентного спектроаналізатора та методи їх розрахунку. Третій розділ присвячено проектуванню цифрового когерентного оптичного спектроаналізатора. В першому і другому підрозділах приведено обґрунтування для вибору компонентів схеми цифрового когерентного оптичного спектроаналізатора та сформовано рекомендації для габаритного розрахунку основних його компонентів. В третьому підрозділі продемонстровані результати експериментального дослідження розробленої моделі цифрового когерентного оптичного спектроаналізатора. Четвертий розділ присвячено розробці стартап-проекту «Цифровий когерентний оптичний спектроаналізатор» і аналізу перспектив входження розробки на ринок з маркетологічної точки зору.Документ Відкритий доступ Методи контролю якості зображення обєктивів(2019-12) Киричук, Богдан Володимирович; Кучеренко, Олег КостянтиновичАктуальність теми. Оптична система є основною складовою сучасного напрямку розвитку фотоніки. Американська Програма розвитку фотоніки зробила прогноз, що ринок фотоніки в США буде подвоюватися кожні чотири роки і досягне в 2013 році 500 мільярдів доларів. Далі він буде подвоюватися вже кожні два роки. До 2015 року ринок фотоніки досягне 1 трлн доларів. Основним параметром, що характеризує якість оптичної системи згідно стандарту ISO 12233 є оптична передавальна функція та її складові : модуляційна передавальна функція та фазова передавальна функція. Розробка методики визначення цих характеристик та аналіз очікуваної точності їх вимірювання є актуальною задачею Мета й завдання дослідження. Метою роботи є порівняльний аналіз існуючих методів контролю якості зображення оптичних систем та оцінка факторів що впливають на точність вимірювання. Для досягнення мети були поставленні наступні задачі: - зробити огляд критеріїв якості зображення оптичних систем; - проаналізувати можливості стендової апаратури для визначення якості оптичного зображення - визначення похибок сучасних стендів контролю якості зображення та оцінка їх впливу на точність Об’єкт дослідження. Контроль якості зображення об’єктивів Предмет дослідження. Методи для контролю якості зображення об’єктивів Методи дослідження. У роботі використовувались аналітичні співвідношення що характеризують якість зображення об’єктивів. Зокрема Фур'є перетворення для обчислювання складових оптичної передавальної функції (ОПФ). Визначення раціональних параметрів стендової апаратури вимірювання ОПФ проводилось за результатами математичного моделювання. Оцінка точносних параметрів стендової апаратури була виконана з урахуванням положень теорії точності. Наукова новизна одержаних результатів. Запропонована методика математичного моделювання для визначення раціональних параметрів вузлів стендової апаратури для вимірювання складових ОПФ з похибкою, що не перевищує 5%. Проаналізовано вплив конструктивних параметрів стендової апаратури на результати вимірювання ОПФ з необхідною точністю. Розроблено стартап-проект по результатах досліджень.Документ Відкритий доступ Формування вейвлет вікон для фільтрації оптичної інформації(2019-12) Братова, Дар'я Романівна; Богатирьова, Галина ВікторівнаДисертаційна робота присвячена розробці методу для оптичної обробки інформації. В інженерній практиці для дослідження різноманітних сигналів природного та штучного походження застосовуються різні класи перетворень – Фур’є, Лапласа тощо. З 80-х років минулого століття для частотночасового аналізу нестаціонарних сигналів переважно використовують вейвлетперетворення (ВП). Першими це зробили Морле та Гроссман, займаючись аналізом сейсмічних даних та когерентними квантовими станами відповідно. Математичні засади ВП було закладено Мейєром, який показав існування відповідних функцій (вейвлетів), що утворюють ортогональний базис в просторі L2(R), тобто в просторі дійсних функцій, квадрат котрих є інтегрованим. Добеші здійснила перехід від неперервного до дискретного ВП та розробила клас вейвлетів, що мають максимальну гладкість при фіксованій довжині свого носія. Наразі область застосування ВП – наближення функцій і сигналів, їх фільтрація та стиснення, пошук в сигналі певних особливостей тощо. Магістерська дисертація складається з чотирьох розділів. У першому розділі проаналізовано основні переваги і недоліки вейвлет та Фур’є перетворень та особливості їх використання. Також приведено приклади основних типів вейвлетів. У другому розділі приведено загальну класифікацію вейвлетів та кожного з загальних окремо. Окрім цього розглянуто узагальнені характеристики різноманітних вейвлетів та методи їх розрахунку. Третій розділ присвячено розробці метода формування вейвлет вікон для фільтраціі оптичної інформації. В третьому підрозділі продемонстровані результати аналізу експериментальних робіт попередників, які показують можливість створення синтезованих цифрових нелінійних голограм у якості вейвлет-фільтрів. Четвертий розділ присвячено розробці стартап-проекту «Формування вейвлет вікон для фільтрації оптичної інформації» і аналізу перспектив входження розробки на ринок з маркетологічної точки зору.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »