Заведующий лабораторией: Голунов Валерий Алексеевич - кандидат физико-математических наук.
Основные научные направления:
- Методы цифровой обработки и восстановления изображений;
- Радиовидение и пассивная радиолокация;
- Радиоголография;
- Радиотепловое излучение атмосферы, земных покровов и объектов; дистанционное зондирование на миллиметровых волнах (ММВ);
- Распространение миллиметровых волн в случайно-неоднородных средах; пространственно-некогерентная локация
Научные сотрудники лаборатории:
- Голунов Валерий Алексеевич - заведующий лабораторией
- Евтихов Михаил Георгиевич
- Кокошкин Александр Владимирович
- Новичихин Евгений Павлович
- Хохлов Геннадий Иванович
Инженерно-технические работники:
- Жулин Вячеслав Иванович, вед. электроник
- Кочмарева Алина Евгеньевна, ст. электроник
- Назарова Зоя Тадеушевна, вед. инженер
- Мартынова Зоя Арнольдовна, вед. программист
- Гордеев Константин Владимирович, вед. Инженер
- Рыков Константин Николаевич, вед. электроник
- Сунгуров Евгений Сергеевич, вед. инженер
Важнейшие научные результаты:
Методы цифровой обработки и восстановления изображений.
- Разработаны методы цифровой обработки изображений: Метод опорного изображения (МОИ),
и его модификация - Адаптивный метод опорного изображения (АМОИ); Метод перенормировки с ограничением (МПО).
- Предложена модель универсального опорного спектра (УОС), используемая как в наших методах цифровой обработки изображений,
так и дающая новые возможности при модификации классических методов (в том числе при оценке неизвестной искажающей аппаратной функции).
- Предложены способы уменьшения влияния неизвестных боковых лепестков искажающей аппаратной
функции на качество восстановления радиоизображения - метод компенсации и на основе МПО.
- Разработаны методы улучшения различимости объектов при наличии гидрометеоров (туман, дождь, снег).
- Разработана методика борьбы с эффектами полузатенения при восстановлении изображений, искажённых смазом и дефокусировкой.
- Предложена методика восстановления изображений, на которых присутствуют фрагменты с разной степенью дефокусировки.
- Разработан оригинальный метод борьбы с краевыми эффектами при восстановлении изображений (с помощью модификации аппаратной функции).
- Показана принципиальная возможность, как на основе выбранного метода интерполяции увеличить разрешение изображения
используя только несколько кадров низкого разрешения. Необходимую информацию о положении этих кадров друг относительно друга можно получить из этих же кадров.
- Разработан метод оценки ошибок интерполяции, использование которого позволяет определить области с большей или меньшей достоверностью
экспериментально полученных изображений (как в оптическом, так и в радиодиапазоне).
- Предложены принципы и выяснены ограничения восстановления подповерхностных радиоголограмм
как полностью, так и частично измеренных (в том числе разреженных) разными методами.
- Разработаны алгоритмы повышения качества медицинских изображений (рентген, МРТ, гастроскопия, колоноскопия и УЗИ).
- Разработан алгоритм автоматического восстановления дефокусированных и смазанных изображений без определения вида и параметров аппаратной функции.
- Разработана методика применения, при известной аппаратной функции, интерполяции последовательно вычисляемого спектра Фурье для решении задач восстановления отсутствующих фрагментов изображений, искаженных вследствие дефокусировки или смаза.
Исследования рассеивающих свойств и преломления в снеге и снегоподобных средах.
- Впервые установлена линейная зависимость показателя преломления сухого снега от его объемной плотности в диапазоне миллиметровых волн.
- В результате экспериментального исследования эффектов когерентного и некогерентного рассеяния миллиметровых волн в сухом снежном покрове и искусственных
снегоподобных средах установлено, что объемная плотность снега является параметром, несущественным для интенсивности рассеяния.
- Интенсивность плоской волны, нормально падающей на плотный монослой слабопоглощающих частиц, соизмеримых с длиной волны и с показателем преломления 1,4 и выше,
практически полностью трансформируется в интенсивность некогерентного излучения, рассеянного в переднюю и заднюю полусферы.
- Обнаружена спектральная область экстремального объемного рассеяния электромагнитных волн в сухом снежном покрове, в которой при увеличении размера частиц
изменяется только погонное ослабление когерентной и некогерентной интенсивности, а коэффициент излучения полубесконечного слоя практически не изменяется.
- Область экстремального рассеяния для мелкозернистого снега (размеры кристаллов снега до 1 мм) находится при частотах выше 150 ГГц, для среднезернистого снега
(1 - 2 мм) – выше 90 ГГц, а для крупнозернистого снега (2 - 5 мм)– весь диапазон миллиметровых волн.
- Исследование частотной характеристики атмосферного канала связи в условиях влияния подстилающей поверхности.
- Исследование цифрового канала связи на миллиметровых волнах в городских условиях (совм. с лаб.112).
- Разработка радиоволнового интроскопа на миллиметровых волнах (сов. с лаб.138 и СКБ ИРЭ РАН).
- Обнаружено сильное влияние кластеров на частотную зависимость интенсивности рассеяния миллиметровых волн в сухом свежевыпавшем снеге, вследствие которого показатель степени частоты в длинноволновой части миллиметрового диапазона может быть вдвое ниже, чем в случае рассеяния Релея. При уплотнении снега кластеры разрушаются, и форма частотной зависимости интенсивности рассеяния приближается к релеевской.
- Плотность самосформировавшегося зернистого снежного покрова является параметром, не существенным для интенсивности излучения и ослабления миллиметровых волн.
- На частотах 22.2, 37.5 и 94 ГГц с помощью радиометров с узконаправленными антеннами выполнено экспериментальное исследование коэффициентов отражения
и пропускания теплового излучения двух-, трех- и четырехслойного снега при различных значениях толщины слоев и структурных параметрах снега.
Установлено, что для расчета коэффициентов отражения и пропускания теплового излучения сухого слоистого снега применимы формулы двухпотоковой теории
Кубелки-Мунка, разработанной при условии приема теплового излучения с помощью изотропно направленных антенн.
- В результате экспериментального исследования характеристик ослабления и рассеяния теплового излучения на частотах 22.2, 37.5, 60 и 94 ГГц в сухом свежевыпавшем
и мелкозернистом снеге обнаружены вариации коэффициента экстинкции, обусловленные рассеянием микроволнового излучения на неоднородностях плотности снега с размерами,
превышающими длину волны. Вследствие рассеяния на таких неоднородностях коэффициент экстинкции может увеличиваться в 1.5 раза, а коэффициент рассеяния вперед – в 2 раза,
при этом коэффициент обратного рассеяния практически не изменяется.
- Разработан метод измерения коэффициента зеркального отражения теплового излучения снежного покрова, основанный на создании контраста радиояркостной температуры
подсвечивающего излучения в зеркальном направлении. Метод реализован на частоте 94 ГГц при приеме излучения на ортогональных поляризациях при вертикальном угле приема 550.
Контраст радиояркостных температур подсвечивающего излучения в зеркальном направлении создавался за счет последовательной замены излучения атмосферы на излучение черного
тела при термодинамической температуре приземного слоя атмосферы.
|