Практические разработки сотрудников кафедры совместно с ИСОИ РАН за 2011-2013 гг
2011 год
1) Лазерная технология создания элементов дифракционной оптики. Совместно со специалистами Ганноверского лазерного Центра (Германия) методом двухфотонной полимеризации создан и исследован полноапертурный бинарный дифракционный оптический элемент с диаметром апертуры 2мм, формирующий соосный отрезок. На основе анализа результатов экспериментального исследования изготовленного элемента показана целесообразность применения технологии двухфотонной полимеризации для высококачественной реализации микрорельефа дифракционных оптических элементов.
2) Компьютерная система для хирурга-офтальмолога. Разработан метод локализации объектов на рентгенографических изображениях, основанный на использовании модифицированного преобразования Хоу и стохастической геометрии. Произведено численное моделирование локализации объекта и вносимых искажений на основе предложенной стохастической модели, которое показало устойчивость метода к помехам и искажениям. Разработан программный комплекс, позволяющий автоматизировать процесс локализации исследуемого объекта на диагностических рентгенографических изображениях. Предполагается его использование для локализации внутриглазных инородных тел в Самарской областной клинической офтальмологической больнице имени Т.И.Ерошевского, где имеется оборудование для получения высококачественных цифровых рентгеновских снимков глаза.
2012 год
1) Технология проектирования высокоэффективных оптических элементов светодиодов. Разработано программное обеспечение, предназначенное для автоматизированного расчета оптических элементов светодиодов. Включает в себя несколько библиотек на языке программирования Matlab®, в которых реализованы разработанные аналитические и оптимизационные методы. Рассчитаны оптические элементы для задач дорожного освещения и задач проектирования узконаправленных светотехнических устройств. У зарубежных аналогичных продуктов (TracePro®, ZEMAX®, LightTools®) оптимизационные процедуры не являются эффективным средством решения задачи расчета оптических элементов светодиодов.
2) Программа обработки и анализа ультразвуковых нефрологических изображений. Компьютерная программа предназначена для количественной оценки различных групп признаков по оцифрованным ультразвуковым изображениям почек, а также для диагностики возможных патологий. Она позволяет объективизировать диагностику, сократить временные затраты на обследование, обойтись без привлечения квалифицированных экспертов. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ номер 2012616036 от 2 июля 2012 года.
3) Компьютерная система оперативного распознавания дорожных знаков, для активной безопасности автомобилей. Развита теория оперативной обработки и понимания видеопоследовательностей в условиях априорной неопределенности моделей искажений и помех. Разработаны методы и алгоритмы локализации и распознавания объектов на последовательности изображений. Создан прототип аппаратно-программного комплекса (АПК) для систем активной безопасности отечественных автомобилей, реализующего следующие функции: распознавание дорожных знаков, распознавание разметки, выработка в реальном времени сигналов предупреждения водителю о дорожной обстановке. АПК обеспечивает высокое быстродействие и возможность перенастройки и развития системы при приемлемых ценовых показателях за счет использования графических процессоров в CUDA-среде.
4) Методы анализа цифровых изображений, предназначенные для выявления фактов их фальсификации и защиты данных дистанционного зондирования от искусственных изменений. Методы позволяют без предварительного встраивания цифровых водяных знаков выявить факты локального изменения данных, свидетельствующие о возможных фальсификациях изображения, применении к исходным изображениям искажающих процедур сжатия, фильтрации, геометрических трансформаций, контрастирования.
5) Программа обработки и анализа рентгенографических изображений костной ткани. Компьютерная программа предназначена для количественной оценки текстурных и некоторых других признаков трабекулярной костной ткани шейки бедра с целью ранней диагностики остеопоротических расстройств и оценки риска переломов. Она позволяет повысить точность диагностики, сократить затраты времени на обследование, обойтись без использования дорогостоящей аппаратуры и высококвалифицированных экспертов. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ номер 2012614654 от 24 мая 2012 года.
6) Субпиксельный метод детектирования пассивного цветового маркера по последовательности видеокадров. Основанная на данном методе информационная технология позволяет восстанавливать пространственное положение маркера с субпиксельной точностью в реальном времени. Применение: в задачах анализа дорожной ситуации и системах автомобильной безопасности, дентальных навигационных видеосистемах, в системе контроля стоматологического лечения и планирования имплантатов для высокоточного (с точностью 200нм) определения положения стоматологических инструментов в пространстве, (обеспечивается локализация стоматологического инструмента с точностью 0,2 мм.).
2013 год
1) Технология создания защитно-декоративных покрытий. Разработана технология создания защитно-декоративных покрытий на основе частичного анодирования плёнок ниобия, получаемого с помощью стандартного технологического оборудования микроэлектроники и формирования топологического рисунка ДОЭ путем травления пленок ниобия в 5-%-ом растворе кальцинированной соды при комнатной в режиме постоянного тока (патент РФ № 2484181 от 10.06.2013г.).
2) Технология создания микрорельефа оптических элементов. Разработана технология формирования микрорельефа дифракционных оптических компонентов, включающая нанесение фоторезистного слоя (термостойкая светочувствительная композиция на основе 3,3'-дигидрокси-4,4'-диаминодифенилметана и изофталоилхлорида со светочувствительными производными 1,2-нафтохинондиазида) на субстрат, операции сушки, экспонирования, проявления пленок, их термозадубливание и реактивное или плазмохимическое травление субстрата смесью газов через маскирующий слой термозадубленного фоторезиста.
3) Программа обработки и анализа рентгенографических изображений костной ткани. Разработан метод автоматизированной диагностики заболеваний костной ткани и предсказания риска переломов, основанный на компьютерном анализе рентгеновских изображений. Показано, что наибольшей эффективностью для задачи распознавания диагностических изображений обладают информационные признаки, основанные на отсчётах корреляционной функции, при этом оценка вероятности ошибочной диагностики составила 0,2. Разработано программное обеспечение, которое в настоящее время используется в клиниках Самарского государственного медицинского университета как для исследований, так и в клинической практике.