ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ НА ПОДВЕРЖЕННЫХ АБЕРРАЦИЯМ СНИМКАХ ПРИ КАЛИБРОВКЕ СПЕКТРОМЕТРОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПО ДЛИНАМ ВОЛН
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
Для калибровки по длинам волн существуют два подхода. Первый [17, 18] основан на программной коррекции всех аберраций на изображении [19] и калибровке только по центральной строке детектора. Второй предполагает калибровку по длинам волн для каждой строки детектора [15, 16]. Однако это различие подходов может размываться, если второй подход предполагает не полностью независимую калибровку каждой строчки детектора, а учитывает и остальные строки матрицы детектора. Используемый в [17, 20] подход основан на создании и нахождении на получаемом спектрометром изображении контрольных точек (ground control points, GCP), а затем определении проявлений smile- и tilt-эффектов по этим точкам.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Raychaudhuri B. Imaging spectroscopy: origin and future trends. Appl. Spectrosc. Rev., 2016, vol. 51, iss. 1, pp. 23-35. DOI: 10.1080/05704928.2015.1087405 EDN: VGDZMH
2. Родионов И.Д., Родионов А.И., Ведешин Л.А. и др. Авиационные гиперспектральные комплексы для решения задач дистанционного зондирования. Исследование Земли из космоса, 2013, № 6, с. 81-93. DOI: 10.7868/s0205961413060080 EDN: RKCOTH
3. Шухостанов В.К., Ведешин Л.А., Цыбанов А.Г. Гиперспектральная диагностика современной техносферы. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2009, т. 6, № 1, с. 243-248. EDN: NDPXAP
4. Беляев Б.И., Беляев М.Ю., Гусев В.Ф. и др. Видеоспектральная система для мониторинга земной поверхности с борта МКС. Шестой Белорусский космический конгресс. Т. 1. Минск, 2014, с. 211-214.
5. Беляев Б.И., Беляев М.Ю., Сармин Э.Э. и др. Устройство и летные испытания научной аппаратуры “Видеоспектральная система” на борту Российского сегмента МКС. Космическая техника и технологии, 2016, № 2, с. 70-79. EDN: WCKDEN
6. Беляев М.Ю. Научная аппаратура и методы изучения Земли в космическом эксперименте “Ураган” на Международной космической станции. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2021, т. 18, № 3, c. 92-107. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-3-92-107 EDN: JNMZGL
7. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю. и др. Особенности проведения и использования результатов съемки земной поверхности, выполняемой экипажами российского сегмента МКС. Космическая техника и технологии, 2015, № 1, c. 17-30. EDN: TZWTHH
8. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю. и др. Использование съемки земной поверхности с МКС в интересах топливно-энергетического комплекса. Известия РАН. Энергетика, 2013, № 4, c. 75-90. EDN: REJWYN
9. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю. и др. Изучение с борта российского сегмента Международной космической станции в рамках программы “Ураган” катастрофических явлений, вызывающих экологические проблемы. Космонавтика и ракетостроение, 2015, № 1, c. 71-79. EDN: UJTWFJ
10. Беляев М.Ю., Волков О.Н., Соломина О.Н. и др. Исследование миграций животных с помощью научной аппаратуры “Икарус” в космическом эксперименте “Ураган” в РС МКС. Гироскопия и навигация, 2022, т. 30, № 3, c. 3-19. EDN: UTJSZC
11. Hamaguchi H.O. Calibrating multichannel Raman spectrometers. Appl. Spectrosc. Rev., 1988, vol. 24, iss. 1-2, pp. 137-174. DOI: 10.1080/05704928808060455
12. Gaigalas A.K., Wang L., He H.J., et al. Procedures for wavelength calibration and spectral response correction of CCD array spectrometers. J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol., 2009, vol. 114, no. 4, p. 215-228.
13. Schroeder D. J. Astronomical optics. Academic Press, 1999.
14. Xue Q., Wang S., Lu F. Aberration-corrected Czerny-Turner imaging spectrometer with a wide spectral region. Appl. Opt., 2009, vol. 48, iss. 1, pp. 11-16. DOI: 10.1364/AO.48.000011
15. Подлипнов В.В., Скиданов Р.В. Калибровка изображающего гиперспектрометра. Компьютерная оптика, 2017, т. 41, № 6, с. 869-874. DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-869-874 EDN: ZXOQYH
16. Henriksen M.B., Sigernes F., Johansen T.A. A closer look at a spectrographic wavelength calibration. 12th WHISPERS, 2022. DOI: 10.1109/WHISPERS56178.2022.9955104
17. Henriksen M.B., Garrett J.L., Prentice E.F., et al. Real-time corrections for a low-cost hyperspectral instrument. 10th WHISPERS, 2019,. DOI: 10.1109/WHISPERS.2019.8921350 EDN: MVMUWR
18. Yokoya N., Miyamura N., Iwasaki A. Preprocessing of hyperspectral imagery with consideration of smile and keystone properties. Proc. SPIE, 2010, art. 7857. DOI: 10.1117/12.870437 EDN: ODETPJ
19. Иночкин Ф.М., Белашенков Н.Р. Метод программной коррекции аберрационных искажений изображения в микроскопии структурированного освещения. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2019, № 6, с. 1004-1012. DOI: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-1004-1012 EDN: VTKFMI
20. Lawrence K.C., Park B., Windham W.R., et al. Calibration of a pushbroom hyperspectral imaging system for agricultural inspection. Trans. ASAE, 2003, vol. 46, no. 2, pp. 513-521. DOI: 10.13031/2013.12940
21. Riihiaho K.A., Eskelinen M.A., Polonen I.A. Do-it-yourself hyperspectral imager brought to practice with open-source Python. Sensors, 2021, vol. 21, iss. 4, art. 1072. DOI: 10.3390/s21041072 EDN: QEWPFE
22. Aktaruzzaman Md. Simulation and correction of spectral smile effect and its influence on hyperspectral mapping. Master’s Thesis. University of Twente, 2008.
23. Sigernes F., Syrjasuo M., Storvold R., et al. Do it yourself hyperspectral imager for handheld to airborne operations. Opt. Express, 2018, vol. 26, iss. 5, pp. 6021-6035. DOI: 10.1364/oe.26.006021 EDN: YIAMGD
24. Kristensson E., Ehn A. Improved spectral sensitivity by combining periodic shadowing and high dynamic range imaging. Spectrosc. Lett., 2016, vol. 49, iss. 2, pp. 91-95. DOI: 10.1080/00387010.2015.1086806
25. Dunlap J.C., Bodegom E., Widenhorn R. Correction of dark current in consumer cameras. J. Electron. Imaging, 2010, vol. 19, iss. 1, art. 013010. DOI: 10.1117/1.3358365
26. Widenhorn R., Rest A., Blouke M., et al. Computation of dark frames in digital imagers. Proc. SPIE, 2007, art. 6501. DOI: 10.1117/12.714784
27. Kumain S.C., Singh M., Singh N., et al. An efficient Gaussian noise reduction technique for noisy images using optimized filter approach. ICSCCC, 2018, pp. 243-248,. DOI: 10.1109/ICSCCC.2018.8703305
28. Deng G., Cahill L.W. An adaptive Gaussian filter for noise reduction and edge detection. IEEE Conference Record Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, 1993, vol. 3, pp. 1615-1619. DOI: 10.1109/NSSMIC.1993.373563
29. Шилов А.В. Возможности и недостатки использования скользящей средней при выработке прогнозных решений. Приоритетные научные направления: от теории к практике, 2015, № 19, с. 88-94. EDN: UNFIAD
30. Шурыгин А.М. Регрессия: выбор вида зависимости, эффективность и устойчивость оценок. Автоматика и телемеханика, 1996, № 6, с. 90-101. EDN: MOVEYT
31. Уатт Дж., Борхани Р., Катсаггелос А. Машинное обучение: основы, алгоритмы и практика применения. СПб., БХВ-Петербург, 2022.
32. Лутай В.Н., Хусаинов Н.Ш. Повышение устойчивости линейной регрессии. Известия ЮФУ. Технические науки, 2022, № 5, с. 152-160. DOI: 10.18522/2311-3103-2022-5-152-160 EDN: FHODWQ
Выпуск
Другие статьи выпуска
Задача разработки методики обнаружения и количественного определения содержания присадки “Агидол-1” в топливе для обеспечения эксплуатационной надежности ракетно-космической техники весьма актуальна. Цель работы — оптимизация электрохимической тест-системы для обеспечения достоверной идентификации присадки “Агидол-1” с учетом особенностей влияния ее концентрации в топливах реактивных двигателей на параметры вольтамперных характеристик. Представлен подход к определению антиоксиданта “Агидол-1”, содержащегося в гидрогенизированных авиакеросинах, методом мультисенсорной инверсионной вольтамперометрии. Указанный метод позволяет не только определять его наличие в исследуемой пробе, но и дать количественную оценку содержания “Агидол-1” в авиакеросине и ацетонитрильных вытяжках из него. Показано, что оценку влияния концентрации присадки “Агидол-1” в керосине можно проводить по его влиянию на значения пиков токов растворения металлов тест-системы Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Петренко Е. М., Семенова В. А., Липатова И. А. Определение агидола в керосинах методом мультисенсорной инверсионной вольтамперометрии. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 3 (120), с. 131–141.
Исследован процесс электрохимической деструкции тетрациклина на платинированном титановом электроде, реализуемый в стационарной ячейке с разделенными катодным и анодным пространствами. Процесс окисления проводили в анодной камере, варьируя плотность тока в диапазоне значений 0,05…0,5 А/см2. Установлено, что при исходной концентрации загрязняющего вещества 10…60 мг/л степень его окисления достигает 85…90 %. Это приемлемо для первоначальной обработки высоко-концентрированных сточных вод, содержащих тетрациклин. Дальнейшая доочистка может быть проведена с использованием Advanced Oxidation Processes (AOPs). Доказано, что кинетика электроокисления тетрациклина в водных растворах может быть описана уравнением первого порядка. Установлено, что процесс электроокисления протекает при относительно низких энергозатратах, что позволяет применять его в качестве предочистки. Трехкратное уменьшение химического потребления кислорода после проведения электролиза свидетельствует о достаточно полной степени минерализации поллютанта. Определено, что электрохимическое окисление тетрациклина происходит с разрушением его ароматической системы. Это подтверждено данными УФ-спектроскопии. В качестве продуктов неполного окисления органического загрязняющего вещества образуются относительно нетоксичные карбоновые кислоты. На основании проведенных исследований сделан вывод, что анодное окисление может быть рекомендовано для обработки водных объектов, содержащих относительно высокие (10…100 мг/л) концентрации тетрациклина Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Кузин Е. Н., Иванцова Н. А., Чурина А. А. и др. Анодная деструкция тетрациклина в водных растворах. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 3 (120), с. 114—130.
Скорость горения энергетической конденсированной системы является основным внутрибаллистическим параметром при проектировании двигательных установок летательных аппаратов. Вследствие сложности аналитического определения скорости горения разрабатывают различные экспериментальные методы, одним из которых является микроволновая диагностика. При использовании этого метода для исследования скорости горения применяют элементы микроволновой техники, к которым относится согласующее устройство из диэлектрического материала. Оно предназначено для согласования трактов круглого сечения с разными диаметрами, заполненными воздухом и образцом исследуемой энергетической конденсированной системы. Одним из показателей качества волноводного тракта является коэффициент стоячей волны по напряжению, значение которого для реальных устройств находится в интервале 1,02–2,00. Рассмотрены следующие материалы: капрон, стеклотекстолит, полиметилметакрилат и полилактид. Для каждого материала определены интервалы частот электромагнитной волны, при которых возникает наименьшее число паразитных отражений. Определены геометрические параметры заполненного воздухом металлического волновода. Численное моделирование волноводного тракта показало, что согласующее устройство из стеклотекстолита дает наибольшее значение коэффициента стоячей волны по напряжению. Это негативно влияет на измерение параметров исследуемого сигнала. Вероятно, это связано с наименьшим значением диаметра минимального сечения вследствие высокого значения диэлектрической проницаемости стеклотекстолита (4,6). Согласующее устройство из капрона, полиметилметакрилата и полилактида обеспечивает значение коэффициент стоячей волны по напряжению менее 2 в интервале частоты 8,8…9,5 ГГц Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Шостов А. К., Федотова К. В. Численное исследование коэффициента стоячей волны по напряжению волновода с согласующим устройством для экспериментальной установки по определению скорости горения энергетических конденсированных систем. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 3 (120), с. 100–113.
В связи c расширением использования в ультразвуковой дефектоскопии тонких эффектов, связанных с дифракцией упругих волн на трещинах различной ориентации, отмечена актуальность детального изучения задач о рассеянии поверхностных волн при распространении вдоль трещин. Эти задачи также актуальны для изучения условий роста трещин. Рассмотрен вопрос о рассеянии упругих поверхностных волн при распространении вдоль семейства угловых полуплоскостей, соединенных цилиндрическим сектором. Проанализированы условия сшивки соответствующих решений в различных областях. Показано, что на таком ребре отражение рэлеевской волны не возникает, волна претерпевает только фазовый сдвиг. При этом на цилиндрическом секторе волна генерирует источники, которые излучают в объем. Рассмотрены краевые условия и дисперсионное соотношение для рэлеевских волн. Проанализирована возможность появления скачка производной на границе двух поверхностей с разной внешней кривизной. Рассмотрен общий вопрос о постановке краевых условий для плоских трещин. Установлено, что для отражения поверхностных волн на ребре трещины необходимо наличие внутренней кривизны ее поверхности или неоднородностей вблизи поверхности трещины Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Кириллов А. А., Могильнер Л. Ю., Савелова Е. П. О краевых условиях при рассеянии упругих волн на плоских трещинах. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, №3 (120), с. 62–79.
Рассмотрена концепция привода на основе материала с термомеханическим эффектом памяти формы для раскрытия крупногабаритных космических конструкций. Подобные приводы являются перспективными для использования в крупногабаритных космических конструкциях. Однако характеристики работы этих приводов имеют достаточно сложный и нелинейный характер. Для материалов с эффектом памяти формы управляющее воздействие — изменение температуры. В связи с этим целью работы является создание математической модели, с использованием которой можно точно описать изменения тепловой энергии и длины активного элемента привода. Проведены серии экспериментов по определению деформационно-силовых и температурных характеристик проволочных активных элементов различных диаметров. Разработана математическая модель для расчета изменения температуры активного элемента при нагреве пропусканием через него постоянного тока и изменения длины в соответствии с динамикой нагрева. Предложенная модель основана на уравнении энергетического баланса, фазовые превращения учитываются с помощью параметра состояния. Полученные результаты расчетов по математической модели хорошо согласуются с экспериментальными данными. Разработанная математическая модель может стать основой для дальнейших исследований в этой области, а также быть использована для проектирования более совершенных крупногабаритных космических конструкций Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Зимин В. Н., Шахвердов А. О. Моделирование работы привода из материала с эффектом памяти формы для раскрытия крупногабаритных космических конструкций. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 3 (120), с. 48–61.
В этой статье рассматриваются алгоритм оптимизации, основанный на гибридной обувной жабе monodontidae, алгоритм оптимизации, основанный на борьбе с террористами, основанный на головоломке, алгоритм оптимизации, основанный на Hierodula Patellifera, алгоритм оптимизации, основанный на изучении русского языка китайскими студентами, алгоритм оптимизации, основанный на Pulsatrix - Crocuta. Предложенные алгоритмы применяются для решения задачи снижения реальных потерь электроэнергии в системе электропередачи. При разработке гибридного алгоритма monodontidae из семейства shoebill monodontidae рассматриваются как поисковые агенты, и они могут перемещаться в зоне поиска, изменяя векторы их местоположения. Стратегия преследования с помощью алгоритма оптимизации Shoebill интегрирована в процедуру гибридных монодонтид shoebill для улучшения сегмента разведки. Ключевым понятием в схеме предлагаемой процедуры оптимизации головоломки является научное моделирование процесса решения головоломки посредством эволюционной оптимизации.
Для решения задачи очистки и дезинфекции воздуха и поверхностей помещений с использованием аэрозолей необходимо понимать закономерности их эволюции. Наиболее перспективны мелкодисперсные аэрозоли с большой удельной поверхностью частиц. Предложена математическая модель распространения аэрозоля с каплями размером до 100 мкм в воздухе помещений. При этом учтены процессы испарения, диффузии, коагуляции капель, осаждения под действием силы тяжести и на стенках. Получены аналитические выражения для оценки массы капель, их размеров и концентрации в воздухе и на поверхностях в зависимости от времени. Проведено параметрическое исследование модели для оценки степени влияния условий распыления и физико-химических свойств жидкости. Введено выражение для коэффициента скорости осаждения частиц, зависящего от их размера нелинейно, определен критический диаметр, при котором осаждение минимально, а частицы дольше остаются в воздухе. Исследовано испарение частиц и его зависимость от влажности. Разработаны аналитические выражения для изменения массы аэрозоля во времени для импульсных и непрерывных источников. Экспериментально определены свободные параметры модели. Результаты работы могут быть полезны для развития методов аэрозольной очистки и дезинфекции, оптимизации таких методов относительно размеров частиц в заданных условиях распыления Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Кудряшова О. Б., Шалунов А. В., Генне Д. В. и др. Математическая модель эволюции аэрозоля с учетом испарения и коагуляции капель. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 3 (120), с. 4–25.
Издательство
- Издательство
- МГТУ им. Н.Э. Баумана
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 105005, г. Москва, вн. тер. г. муниципальный округ Басманный, ул. 2-я Бауманская, д. 5, с. 1
- Юр. адрес
- 105005, г. Москва, вн. тер. г. муниципальный округ Басманный, ул. 2-я Бауманская, д. 5, с. 1
- ФИО
- Гордин Михаил Валерьевич (Ректор)
- E-mail адрес
- bauman@bmstu.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 2636377
- Сайт
- https://bmstu.ru/