Машинное зрение (стр. 2 из 4)

1.3 Построение изображений при помощи интегральных линз Френеля

Интегральная обработка изображений – это трехмерная техника, позволяющая достичь полного стереоскопического эффекта без дополнительных оптических элементов. Для записи информации о трехмерном объекте микролинзовая решетка и камера высокого разрешения были использованы. Из-за различного положения каждой микролинзы по отношению к объекту, множественные перспективы объекта могут быть зарегистрированы на ПЗС-камеру. Записанное изображение, которое содержит элементарные изображения от каждой микролинзы, может быть передано электронным способом и восстановлено использую пространственный световой модулятор высокого разрешения и еще одну микролинзовую решетку.

Интегральная фотография была предложена Липманом, много способов для увеличения глубины резко изображаемого пространства и поля зрения были исследованы. Метод с использованием микролинзовой решетки из неодинаковых линз был предложен Янгом для увеличения обоих параметров одновременно. Для демонстрации принципов работы, должна быть изготовлена линзовая решетка с варьируемым фокусным расстоянием. Существуют различные подходы для реализации линзовой решетки (рефрактивный, дифракционный или гибридный). При использовании рефрактивного подхода одиночная линза может быть изготовлена используя ультра-точные станки с ЧПУ, фоторезистивное прессование, горячее теснение или технику ионного обмена (для создания микролинзовых решеток для интегральной обработки изображений). Дифракционную одиночную линзу можно изготовить используя прямое лазерное излучение или запись электронным пучком, также хорошо как, технология с двоичными или серыми масками. Из-за комплексности процесса изготовления мультифокусной рефракционной и многоуровневой дифракционных линзовых решеток, мы решили сначала исследовать двоичную линзовую решетку Френеля. Целью было исследовать их характеристики в терминах разрешения, хроматических аберраций и контраста изображения и проверить могут ли быть использованы мультифокусные двоичные линзовые решетки Френеля в системах интегральной обработки изображений. [10]

1.4 Защита интеллектуальной собственности и водяные знаки

Защита цифровых копий мультимедийной информации – аудио и видео – является предварительным условием распространения содержимого по сетям. Пока что цифровое аудио и видео было защищено своими размерами. К примеру, аудио на компакт-диске декодированное используя PCM на 1,4Мбит/сек – примерно половина Гб для 45 минут. Такие большие объемы данных тяжело распространять и хранить. Современные алгоритмы сжатия позволяют реконструировать с высокой точностью при уменьшении размеров. Если распространение этих алгоритмов контролируется, то исходник, несжатое содержимое все еще защищено своим размером. Однако, алгоритмы сжатия, в основном, общедоступны, т.е. содержимое становится очень уязвимым, что было засвидетельствовано распространением нелегальной MP3 музыки. В этом документе мы исследуем уязвимость и то, как технология маркирования может внести вклад в стратегию системы, которая защищает интеллектуальную собственность. [8]

2 Освещение

2.1 Улучшение контраста при использовании органических фотодиодов

В заключении, мы представили высоко контрастный OLED с более низкой отражательной способностью катода. Гибридный катод содержит полупрозрачные металлические слои, слои пассивации и тонкий слой поглощающий излучение. Отражательная способность OLED светодиода с гибридным катодом приблизительно на 9,7%, 8 раз меньше чем в OLED с обычными металлическими катодами такими как Mg:Ag. Рабочее напряжение и вольтамперные характеристики существенно не влияют в новом катоде. В добавок, гибридный катод для высококонтрастных OLED легко изготовить и его спектральная отражательная способность значительно зависит от длины волны света. [14]

3 Электроника

3.1 Основные положения электричества

Когда Бенджамин Франклин сделал свое предположение о протекании тока (от гладкой эбонитовой палочки или воска к грубой шерсти) он создал прецедент в электронике существующий до сих пор, относительно того факта, что мы знаем что электроны перемещаются от шерсти к палочке – не наоборот, когда эти две субстанции трутся одна об другую. Вот почему говорится, что электроны имеют негативный заряд: Франклин предположил, что электрон перемещался в обратном направлении что он собственно и делал, и объекты названные «отрицательными» (представляют нехватку зарядов) в действительности имеют переизбыток электронов.

Ко времени, когда действительное направление протекания электронов было уже установлено, номенклатуры «позитивного» и «негативного» были уже устоявшимися в научном сообществе, т.о. даже не было попыток это изменить, однако, называть электрон «позитивным» будет иметь не более смысла, чем «нехватка заряда».

Термины «позитивный» и «негативный» - соглашение людей и они не имеют абсолютного значения, а зависят от наших соглашений в языке и научных описаний. Франклин мог назвать переизбыток заряда как «черное» и нехватку как «белое», в этом случае учены бы говорили, что электрон имеет «белый» заряд (делая тоже самое неправильное предположение о положении заряда между эбонитом и шерстью).

Однако, потому, что мы привыкли ассоциировать слово «позитивный» с «избытком», а «негативный» - с «нехваткой», стандартные знаки для заряда остались теми же. Именно поэтому многие инженеры решили сохранить старую модель электричества с «позитивным» относительно переизбытка заряда, и обычное направление протекания тока, соответственно. Это стало известно, как обычное направление протекания тока.

Другие решили изменить направление протекания тока согласно реальному движению электронов в цепи. Эта форма символогии стала известна, как направление протекания тока электронов. [9]

3.2 Кремниевые фотодиоды (методика расчета)

Эквивалентная схема

Эквивалентная схема фотодиода показана на рис. 2-1. Используя вышеприведенную схему, выходной ток будет определяться как (2-1).

Напряжение разомкнутой схемы Voc – выходное напряжение, когда ток равен 0. Т.о. Voc будет выражаться, как (2-2).

Если принеберечь I`, т.к. Is увеличивается экспоненциально в зависимости от температуры окружающей среды, Voc – обратно пропорционально температуре и пропорционально логарифму фототока. Но данное выражение не справедливо для очень низких уровней освещенности.

Ток короткого замыкания Isc – выходной ток, когда сопротивление нагрузки 0 и Vo = 0.

Вольтамперная характеристика

Когда к фотодиоду приложено напряжение в неосвещенном состоянии будет получена вольтамперная характеристика сходная с кривой обычного резистивного диода, как показано на рисунке 2-2. Однако, когда свет падает на фотодиод кривая 1 сдвигается в 2, а далее 3 параллельно, согласно увеличению интенсивности падающего излучения. Для характеристик 2 и 3 выходы фотодиода замкнуты. Фототок пропорциональный освещенности будет протекать от анода к катоду. Если цепь разомкнута появится разность потенциалов с положительным зарядом на аноде.

Ток короткого замыкания линейно зависит от потока падающего на площадку фотодиода. Нижняя граница диапазона линейности определяется мощностью эквивалентной шуму, тогда как верхняя зависит от сопротивления обратной связи и приложенного обратного напряжения.

Когда лазерное излучение конденсируется в одной маленькой точке, последовательное сопротивление фотодиода увеличивается, а линейность нарушается. Voc изменяется логарифмически по отношению к заряду уровня освещенности и сильно зависит от колебаний температуры, делая его неудобным для измерения интенсивности излучения. [3]

3.3 Операционные усилители

Операционный усилитель – самое полезное устройство в аналоговой электронике. Он может производить множество операций по обработке аналоговых сигналов при использовании минимума внешних компонентов. Большинство операционных усилителей продаются по цене ниже доллара.

Одно из преимуществ этих цепей – принцип обратной связи, в основном, отрицательной обратной связи, которая составляет основу почти всех процессов автоматического управления.

Несимметричный и дифференциальный операционный усилитель

Для простого изображения сложных схем, операционный усилитель часто изображают треугольником, где внутренние компоненты не изображены. Эта симвология очень удобна, когда конструкция усилителя не важна.

Символы +V и –V обозначают позитивный и негативный выводы питания, соответственно. Входные и выходной выводы показаны одной линией каждый, т.к. считают, что все напряжения отнесены к общему выводу называемому землей.

Задолго до наступления технологии цифровой электроники, компьютеры были построены для произведения электронных вычислений с применением напряжений и токов для представления числовых величин. Это было особенно полезно для симуляции физических процессов. [2]

4 Обработка изображений

4.1 Измерение МПФ и др.

Модуляционная передаточная функция (МПФ) ассоциируется с измерением передаточной способности оптической системы и относится к теории линейных систем. Как требование более высокого качества, лучшее разрешение оптической системы (ОС) становится доминирующим фактором, разработчик и метролог начали исследовать МПФ, как обоюдный режим для характеристики ОС.