Аналіз структурних схем засобів мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю параметрів та діагностування стану неоднорідних біологічних середовищ
Репозитарій Вінницького Національного Технічного Університету
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Аналіз структурних схем засобів мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю параметрів та діагностування стану неоднорідних біологічних середовищ
Анализ структурных схем средств мультиспектрального телевизионного измерительного контроля параметров и диагностирования состояния неоднородных биологических сред Analysis of structural schemes of means of multispectral television measuring control parameters and diagnosing the state of heterogeneous biological media |
|
| Creator |
Кватернюк, С. М.
|
|
| Subject |
мультиспектральний контроль
засіб контролю телевізійний вимірювальний контроль неоднорідне середовище математичне моделювання мультиспектральный контроль средства контроля телевизионный измерительный контроль неоднородная среда математическое моделирование multispectral control means of control television measurement control inhomogeneous medium mathematical modeling |
|
| Description |
У роботі проаналізовано варіанти реалізації структурних схем засобів мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю параметрів та діагностування стану неоднорідних біологічних середовищ. Метою роботи є аналіз варіантів реалізації структурних схем засобів мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю параметрів та діагностування стану неоднорідних біологічних середовищ при опосередкованому вимірюванні їх біофізичних та структурних параметрів. Суть методу мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю та діагностування полягає у аналізі цифрових зображень досліджуваного об’єкту, отриманих у декількох спектральних діапазонах. Неоднорідні біологічні середовища для усіх задач екологічного моніторингу, біомедичної діагностики та контролю якості продукції можна звести до наступних фізичних моделей: напівнескінчене макроскопічно однорідне біологічне середовище; тонкий шар макроскопічно однорідного біологічного середовища; багатошарове неоднорідне біологічне середовище. Кожен із шарів багатошарового неоднорідного біологічного середовища вважається тонким макроскопічно однорідним шаром. Проведено аналіз варіантів реалізації структурних схем засобів мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю та діагностування для різних випадків їх застосування та проаналізовано загальну схему, що дозволяє оцінити похибки опосередкованого вимірювання біофізичних і структурних параметрів неоднорідних біологічних середовищ за мультиспектральними параметрами, а, відповідно, і достовірність вимірювального контролю. Проаналізовано засоби мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю та діагностування, що можуть використовуватись для задач екологічного моніторингу водних об’єктів з використанням біоіндикації по фітопланктону та макрофітам в умовах in situ та in vitro, біомедичної діагностики гуморальних середовищ в умовах in vitro, неінвазивної біомедичної діагностики нормальних і патологічних тканин шкіри людини в умовах in vivo та in vitro, контролю якості харчових продуктів. Запропоновано модель для оцінювання похибок опосередкованого вимірювання біофізичних і структурних параметрів неоднорідних біологічних середовищ за мультиспектральними параметрами. Провівши багатократне імітаційне моделювання похибок опосередкованого вимірювання біофізичних і структурних параметрів неоднорідних біологічних середовищ можливо отримати закони їх розподілу та оцінити достовірність контролю.
В работе проанализированы варианты реализации структурных схем средств мультиспектрального телевизионного измерительного контроля параметров и диагностирования состояния неоднородных биологических сред. Целью работы является анализ вариантов реализации структурных схем средств мультиспектрального телевизионного измерительного контроля параметров и диагностирования состояния неоднородных биологических сред при опосредованном измерении их биофизических и структурных параметров. Суть метода мультиспектрального телевизионного измерительного контроля и диагностирования состоит в анализе цифровых изображений исследуемого объекта, полученных в нескольких спектральных диапазонах. Неоднородные биологические среды для всех задач экологического мониторинга, биомедицинской диагностики и контроля качества продукции можно свести к следующим физическим моделям: полубесконечная макроскопически однородная биологическая среда; тонкий слой макроскопически однородной биологической среды; многослойная неоднородная биологическая среда. Каждый из слоев многослойной неоднородной биологической среды считается тонким макроскопически однородным слоем. Проведен анализ вариантов реализации структурных схем средств мультиспектрального телевизионного измерительного контроля и диагностирования для различных случаев их применения и проанализировано общую схему, что позволяет оценить погрешности косвенного измерения биофизических и структурных параметров неоднородных биологических сред по мультиспектральным параметрам, а, соответственно, и достоверность измерительного контроля. Проанализированы средства мультиспектрального телевизионного измерительного контроля и диагностирования, которые могут использоваться для задач экологического мониторинга водных объектов с использованием биоиндикации по фитопланктону и макрофитам в условиях in situ и in vitro, биомедицинской диагностики гуморальных сред в условиях in vitro, неинвазивной биомедицинской диагностики нормальных и патологических тканей кожи человека в условиях in vivo и in vitro, контроля качества пищевых продуктов. Предложена модель для оценки погрешностей косвенного измерения биофизических и структурных параметров неоднородных биологических сред по мультиспектральным параметрам. Проведя многократное имитационное моделирование погрешностей косвенного измерения биофизических и структурных параметров неоднородных биологических сред можно получить законы их распределения и оценить достоверность контроля. In this paper, we analyzed the implementation of the structural diagrams of the multispectral television measurement control parameters and the diagnosis of the state of heterogeneous biological media. The aim of the work is to analyze the options for implementing the structural diagrams of multispectral television measurement control parameters and diagnosing the state of inhomogeneous biological media with indirect measurement of their biophysical and structural parameters. The essence of the method of multispectral television measurement control and diagnosis is the analysis of digital images of the object under investigation, obtained in several spectral ranges. Uneven biological environments for all tasks of environmental monitoring, biomedical diagnostics and product quality control can be reduced to the following physical models: semi-infinite macroscopically homogeneous biological environment; a thin layer of a macroscopically homogeneous biological medium; multilayer heterogeneous biological medium. Each of the layers of a multilayer heterogeneous biological medium is considered to be a thin macroscopically homogeneous layer. The analysis of variants of realization of structural schemes of means of multispectral television measuring control and diagnostics for various cases of their application is carried out and the general scheme is analyzed that allows to estimate errors of indirect measurement of biophysical and structural parameters of heterogeneous biological media by multispectral parameters, and, accordingly, reliability of measuring control. The means of multispectral television measurement control and diagnostics that can be used for ecological monitoring of water objects using bioindication on phytoplankton and macrophytes under in situ and in vitro conditions, biomedical diagnostics of humoral media under in vitro conditions, noninvasive biomedical diagnostics of normal and pathological skin tissues Human in vivo and in vitro conditions, food quality control. A model is proposed for estimating errors in the indirect measurement of biophysical and structural parameters of inhomogeneous biological media using multispectral parameters. Having repeatedly simulated the modeling of errors in the indirect measurement of biophysical and structural parameters of inhomogeneous biological media, one can obtain the laws of their distribution and estimate the reliability of control. |
|
| Date |
2019-05-12T07:19:44Z
2019-05-12T07:19:44Z 2017 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
Кватернюк С. М. Аналіз структурних схем засобів мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю параметрів та діагностування стану неоднорідних біологічних середовищ [Текст] / С. М. Кватернюк // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2017. – № 1. – С. 54-60.
2311-2662 1681-7893 http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/24682 681.785 681.518.5 504.064.3 |
|
| Language |
uk_UA
|
|
| Relation |
Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. № 1 : 54-60.
https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/article/view/468 Methods and means of measuring control and diagnostics of biological tissues in vivo based on measurements of color coordinates and multispectral image / V. Petruk, O. Kvaternyuk, S. Kvaternyuk [et al.] // Proc. SPIE, 2015. Vol. 9816, 98161H (17 December 2015). – P. 98161H-1– 98161H-5; doi:10.1117/12.2229034. The method of multispectral image processing of phytoplankton processing for environmental control of water pollution / V. Petruk, S. Kvaternyuk, V. Yasynska [et al.] // Proc. SPIE, 2015. Vol. 9816, 98161N (17 December 2015). – P. 98161N-1–98161N-5; doi: 10.1117/12.2229202. Multispectral televisional measuring control of the ecological state of waterbodies on the characteristics macrophytes / V. Petruk, S. Kvaternyuk, A. Kozachuk [et al.] // Proc. SPIE, 2015. Vol. 9816, 98161Q (17 December 2015). – P. 98161Q-1–98161Q-4;. doi: 10.1117/12.2229343. Multispectral television monitoring of contamination of water objects by using macrophyte-based bioindication / R. V. Petruk, V. D. Pohrebennyk, S. М. Kvaternyuk [et al.] // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016, SGEM2016 Conference Proceedings, June 28 – July 6, 2016, Book 5, Vol. 2. – P. 597–602. Martsenyuk V. Multispectral control of water bodies for biological diversity with the index of phytoplankton / V. Martsenyuk, V. G. Petruk, S. M. Kvaternyuk [et al.] // 2016 16th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2016), Oct. 16-19, 2016 in HICO, Gyeongju, Korea. – P. 988–993. doi: 10.1109/ICCAS.2016.7832429. Petruk V. Experimental studies of phytoplankton concentrations in water bodies by using of multispectral images / Petruk V., Kvaternyuk S., Pohrebennyk V. [et al.] // Water Supply and Wastewater Removal. Editors: Henryk Sobczuk, Beata Kowalska. – Lublin : Lublin University of Technology, 2016. – 229 p. Petruk V. Multispectral Methods and Means of Water Pollution Monitoring by Using Macrophytes for Bioindication/ V. Petruk, S. Kvaternyuk, O. Bondarchuk [et al.] // Water Security. Editors: O. Mitryasova, C. Staddon. – Mykolaiv: PMBSNU – Bristol: UWE, 2016. – 308 p. Мультиспектральний телевізійний вимірювальний контроль екологічного стану водних об'єктів за параметрами фітопланктону / В. Г. Петрук, С. М. Кватернюк, А. О. Слободянюк, Я. І. Безусяк // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2015. – № 1(29). – С. 145–149. Спосіб мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю екологічного стану водних об’єктів за параметрами фітопланктону / Петрук В.Г., Кватернюк С.М., Кватернюк О.Є., Петрук Р.В. // Патент України №99580 МПК G01N 21/21 (2006.01)/ заявл. 05.01.2015; опубл. 10.06.2015; Бюл. № 11. – 5 с. Мультиспектральний вимірювальний контроль та діагностування стану неоднорідних біологічних середовищ на основі нечіткої логіки / Г.О. Черноволик, В. Г. Петрук, С. М. Кватернюк. – Вінниця : ВНТУ, 2015. – 147 с. Кватернюк С. М. Метод та засоби мультиспектрального телевізійного вимірювального контролю стану неоднорідних біологічних середовищ / С. М. Кватернюк // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2017. – № 1. – С. 15–22. Кватернюк С.М. Математичне моделювання переносу випромінювання у багатошарових неоднорідних біологічних середовищах для задач мультиспектрального вимірювального контролю та діагностики / С.М. Кватернюк // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2016. – № 2(32). – С. 57–63. Моделювання спектральних характеристик шару епідермісу біотканини шкіри як об’єкту біомедичної діагностики / В. Г. Петрук, О. Є. Кватернюк, Ю. С. Любчик, С. М. Кватернюк // Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки. – 2015. – № 2. – С. 218–222. Математичне моделювання впливу параметрів окремих шарів на спектральні характеристики неоднорідних біотканин / В. Г. Петрук, С. М. Кватернюк, О. Є. Кватернюк [та ін.] // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2015. – № 3. – С. 50–56. Гиперспектральная диагностика современной техносферы В.К.Шухостанов, Л.А. Ведешин, А.Г. Цыбанов // Пятая юбилейная открытая Всероссийская конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» : Сборник тезисов конференции, 12-16 ноября 2007 р. – Москва: ИКИ РАН, 2007. – С. 243-248. |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Publisher |
ВНТУ
|
|