Разработка информационно-аналитической системы для бесконтактной идентификации веществ

• Автор: Гаврилов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1.ПОСТРОЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ НА БАЗЕ ЭФФЕКТА
КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ
1.1 Системы технического зрения
1.2 Краткое описание существующих методов идентификации ВЕЩЕСТВ
1.2.1 ИК спектроскопия
1.2.2 Люминесцентная спектроскопия
1.2.3 Романовская спектроскопия
1.2.4 Выбор базового эффекта
1.2.5 Обзор программно-аппаратных средств для проведения анатза
1.3 Алгоритмы обработки сигнала
1.3.1 Методы, основанные на преобразовании Фурье
1.3.2 Вейвлет-анализ
1.3.3 Выбор базовых методов фильтрации
1.4 Алгоритмы идентификации спектров
1.5 Постановка задачи разработки алгоритма фильтрации и ИДЕНТИФИКАЦИИ СИГНАЛА
1.6 Выводы
ГЛАВА 2. ВЫБОР МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВЕЩЕСТВ
2.1. Допущения и начальные условия
2.2 Обзор и реализация методов фильтрации базовой линии
2.2.1 Аппроксимация базовой линии функцией Гаусса
2.2.2 Аппроксимация базовой линии функцией Лоренца
2.2.3 Аппроксимация инверсной полиноминапъной функцией
2.2.4 Аппроксимация линейной полиноминальной функцией
2.2.5 Генетический алгоритм
2.3 Интерполяция сплайнами
2.4 Алгоритм фильтрации и идентификации веществ
2.4.1 Алгоритм фильтрации:
2.4.2 Функция поиска совпадений
2.4.3 Распознавание смеси
2.4.4 Реализация некоторых допущений математической модели
2.5 Выводы
ГЛАВА 3 - АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Прототип прибора для апробации
3.2 Испытания
3.2.1 Идентификация на точное соответствие стандартными методами
3.2.2 Испытания разработанного алгоритма идентификации
3.2.3 Идентификация компонентов в составе смеси
3.3 Выводы
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ЗАЩИТЫ ОТ ПОДДЕЛКИ И КОНТРОЛЯ ПОДЛИННОСТИ ИЗДЕЛИЙ
4.1 Обзор существующих решений
4.2 Описание предлагаемого способа защиты
4.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вспомогательные компоненты для получения эффекта усиления

КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ
Реализация функции фильтрации

*(0 = у(у)л(т) = /Я*) 0“ - т)т
(1.3.1.2)
где С(т)- переходная функция.
В случае дискретного времени выражение (1.3.1.2) примет вид:

*(«)- X У(к)-Є(п-к)
(1.3.1.3)

По указанному выше алгоритму работают различные методы сглаживания для борьбы с шумами.
В зависимости от функции &() возможно выполнение свертки, сглаживания, дифференцирования или других преобразований сигнала.
Выходные данные могут быть обработаны как вычислением (1.3.1.2) и (1.3.1.3), так и с помощью фильтров с частотной характеристикой.
Другим методом фильтрации является подавление шума в частотной области по формулам (Дискретное преобразование Фурье):
где у(п) = у(0(=пд - отсчеты наблюдаемого сигнала, взятые с
т.е. с помощью преобразования Фурье с умножением впоследствии на функцию, которая подавляет высокочастотные шумовые компоненты. В частности, это может быть прямоугольная функция.
В качестве примера алгоритмов первого типа можно привести согласованные фильтры, синтез которых происходит по заранее известной
(1.3.1.4)
интервалом Л,; г' = л/-1; у (к) - дискретный спектр Фурье, и
ЗД = ХЯ)-(£)-ехр
( 2 пікп
У N )
(1.3.1.5)