Найти

Результаты поиска

• АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМОГО НЕОБИТАЕМОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА КЛАССА МИКРО

  О.В. Шиндор , П.А. Кокунин , А. А. Егорчев , Л.Н. Сафина , Я. С. Мурин

  2025-01-30

  Аннотация ▼

  В современной подводной робототехнике актуальными являются задачи управления, повы-
  шения автономности, увеличения выполняемых функций и возможность импортозамещения.
  В работе рассматривается пример построения телеуправляемого необитаемого подводного ап-
  парата (ТНПА) класса микро, основной целью которого является использование в образователь-
  ных целях, в частности для вовлечения школьников в инженерное направление и программирова-
  ние, студентов в программирование микроконтроллеров, практическое изучения систем управле-
  ния, цифровую обработку изображений с использованием вейвлет-преобразования. В статье
  представлены основные принципы и особенности конструкторской, аппаратной, алгоритмиче-
  ской и программной реализации роботизированного конструктора на основе ТНПА класса микро.
  Приведены обоснования применения конструкторского решения для использования ТНПА в обра-
  зовательных целях, рассмотрены принципы алгоритмического передвижения подводного блока.
  На основе двумерного вейвлет-преобразования для обработки подводных изображений разрабо-
  тан алгоритм и проведена его верификация. Вейвлет-преобразование является современным и
  эффективным инструментом для выявления локальных особенностей сигналов и обработки изо-
  бражения. Использование двумерной вейвлет-декомпозиции, представляющей собой процесс раз-
  ложения сигнала на высокочастотные и низкочастотные составляющие, позволяет сформиро-
  вать четыре матрицы вейвлет-коэффициентов, содержащих аппроксимирующие с низкочастот-
  ными составляющими и детализирующие коэффициенты (высокочастотные) трех типов: несу-
  щих информацию о вертикальных, горизонтальных и диагональных параметрах анализируемого
  изображения. В процессе обработки изображения после применения вейвлет-преобразования вы-
  полняется для увеличения контрастности изображения изменение коэффициентов аппроксима-
  ции, далее осуществляется определение RGB компонентов на основе матрицы аппроксимации
  вейвлет-коэффициентов на основе градаций серого и вычисление средних и максимальных значе-
  ний для каждой из компонент. Далее выполняется расчет коэффициента цветопередачи, коэф-
  фициентов улучшения, на основе которых формируется модифицированная матрица вейвлет-
  коэффициентов и применяется обратное преобразование. В результате применения алгоритма на
  тестовых изображениях показана возможность цветокоррекции, в частности уменьшение влия-
  ния зеленой и голубой составляющих на 8,6%. Полученные результаты могут быть использованы
  при построении систем распознавания изображений в подводной среде и проектировании авто-
  номных необитаемых подводных аппаратов.

• МЕТОДЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВСТРАИВАЕМЫХ В СМАРТФОНЫ СЕНСОРОВ

  М. Р. Шарипов , А.Ф. Фахрутдинов , П.А. Кокунин

  2023-10-23

  Аннотация ▼

  Неинвазивный мониторинг является перспективной направлением в медицине для оп-
  ределения биометрических показателей. Целью предлагаемого исследования являет обзор
  современных неинвазивных методов определения биометрического показателя, такого как
  частота сердечных сокращений. Рассмотрены проблемные вопросы имеющихся решений,
  связанные с методами проведения расчетов и методиками проведения испытаний. В на-
  стоящее время смартфон является неотъемлемой частью жизни любого человека. С по-
  мощью этих устройств пользователи могут выполнять практически любые действия, не
  выходя из дома, например, делать покупки, смотреть фильмы и развлекаться, что делает
  их жизнь гораздо проще, удобнее и эффективнее. Кроме того, современные смартфоны
  имеют широкие возможности в сфере телекоммуникаций, позволяя группам людей часто
  общаться в режиме реального времени. В связи с пандемией COVID-19 актуальной стала
  необходимость мониторинга состояния здоровья, а также постоянного контроля биоме-
  дицинских показателей сотрудников, которые находятся на рабочем месте. Одним из
  важнейших показателей является частота сердечных сокращений, анализ этого показа-
  теля позволяет характеризовать работу важнейшей сердечно-сосудистой системы.
  В настоящем обзоре рассматриваются методики контроля частоты сердечных сокраще-
  ний на основе методов, которые могут быть использованы на базе смартфонов, с исполь-
  зованием датчиков, которыми оснащаются все современные смартфоны. Основным под-
  ходом, который может быть применен в смартфонах для определения частоты сердеч-
  ных сокращений является использование источника света и светочувствительного уст-
  ройства, которое принимает свет, проходящий через капилляры, чаще всего пальца, чело-
  века у которого измеряется частота сердечных сокращений. Отличие подходов заключа-
  ется в аппаратной части – какой источник света используется и что используется в каче-
  стве приемника отраженного света. В качестве источника света может использоваться
  светодиод, в смартфонах это мощные светодиоды, которые используются в фотовспыш-
  ке, в качестве приемника либо фотодиод, либо видеокамера. В части обработки получае-
  мого сигнал существует несколько подходов в настоящем обзоре они рассмотрены.

• АЛГОРИТМ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ МЕЛКОЙ МОТОРИКИ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИИ ОТ СЕНСОРОВ СМАРТФОНА

  А.А. Егорчев, Д.Е. Чикрин, Д.М. Пашин , А.Ф. Фахрутдинов , П.А. Кокунин

  2023-10-23

  Аннотация ▼

  Цифровизация является ведущим трендом современности человечества. Она позво-
  ляет решать многие бытовые задачи с помощью устройств со специализированными алго-
  ритмами облегчая быт, а также решать ряд задач, для которых еще вчера требовались
  квалифицированные специалисты. Одной из таких задач является самостоятельная пред-
  варительная диагностика пациентов в медицине. Возможность выполнять такую диагно-
  стику позволяет сократить время на выявление проблем при различных заболеваниях, в
  частности неврологических, в том числе таких случаях, как дефект мелкой моторики, как
  следствие такой вид диагностики позволяет уменьшить нагрузку на медицинских специа-
  листов. Стоит отметить, что время играет решающую роль в процессе оказания меди-
  цинской помощи, и своевременное оказание медицинской помощи может спасти жизнь
  человека. Таким образом, разработка решения, позволяющего проводить самостоятельную
  предварительную диагностику дефектов мелкой моторики используя технические средст-
  ва, которые имеются почти у всех, является актуальной задачей на сегодняшний день.
  Целью работы является расширение методов диагностики наличия дефектов мелкой мо-
  торики. Для достижения данной цели были поставлены задачи по исследованию имеющих-
  ся решений по теме и разработке специализированного алгоритма, предназначенного для
  использования в смартфонах в рамках системы биомедицинского мониторинга. В статье
  представлен алгоритм определения дефектов мелкой моторики человека по данным кине-
  матического датчика смартфона – трехосевого акселерометра. Представленное решение
  основано на анализе углов отклонений, получаемых от акселерометра смартфона при вы-
  полнении пациентом поставленного задания (упражнения). Задание требует от пациента
  принять исходное положение в течение трех секунд и, затем, удерживать смартфон на
  вытянутой руке в течение 10 секунд, в течение которых выполняется измерение показаний
  трехосевого акселерометра. Результаты испытаний разработанного решения показали
  точность на уровне 0,05 для ошибок первого рода и 0,09 для ошибок второго рода. Полу-
  ченные результаты свидетельствуют о возможности использования решения для предва-
  рительной самодиагностики и может быть использовано как элемент модуля диагности-
  ки в крупных системах биомедицинского мониторинга.