Оптимизация алгоритмов первичной обработки сигналов лазерных триангуляционных измерителей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат технических наук Пальчик, Олег Викторович

• Пальчик, Олег Викторович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пальчик, Олег Викторович

ВВЕДЕНИЕ. r 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ЛАЗЕРНОЙ ТРИАНГУЛЯЦИОННОЙ

СИСТЕМЫ

1.1. Вводные замечания.

1.2. Построение модели сигнала с фотоприёмника.

1.3. Анализ эффективности моделирования сигнала.

1.4. Выводы.

2. СИНТЕЗ И АНАЛИЗ АЛГОРИТМА ОЦЕНИВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОДИНОЧНОГО ВИДЕОИМПУЛЬСА

2.1. Вводные замечания.

2.2. Обзор методов получения эталонных оценок.

2.3. Синтез косвенного метода оценки положения импульса.

2.4. Анализ косвенного метода оценки положения импульса.

2.5. Параметрическая оптимизация косвенного алгоритма.

2.6. Выводы.

3. АДАПТИВНАЯ КАЛИБРОВКА ЛАЗЕРНЫХ ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

Ф 3.1. Вводные замечания.

3.2. Двухпараметрическая калибровка триангуляционного сенсора.

3.3. Интерполяция двумерной калибровочной зависимости на неравномерной сетке.

3.4. Экстраполяция калибровочной зависимости.

3.5. Выводы.

4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ПЕРВИЧНОЙ « ОБРАБОТКИ В ЛАЗЕРНЫХ ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

4.1. Вводные замечания.

4.2. Комбинированный метод нахождения центра тяжести.

4.3. Рекурсивное преобразование косвенного алгоритма нахождения положения импульса.

4.4. Оптимизация логического блока косвенного метода.

4.5. Параметрическая оптимизация цифровых фильтров с квантованными коэффициентами.

4.6. Выводы.

5. ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ В ЛАЗЕРНЫХ ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ДЛЯ ЗАДАЧ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ.

5.1. Вводные замечания.

5.2. Повышение точности оценки параметров подвижных объектов.

5.3. Оптический виброметр с высокой разрешающей способностью.

5.4. Визуальный конструктор триангуляционного сенсора.

5.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация алгоритмов первичной обработки сигналов лазерных триангуляционных измерителей»

В технике часто поднимается вопрос оценки геометрических параметров для решения задач технической диагностики и неразрушающего контроля. При этом исследователи и разработчики измерительных систем и составляющих их сенсоров обычно ориентируются на три основных принципа бесконтактной (оптической) регистрации в измерительных процессах: интерференционный, теневой и триангуляционный.

Сенсоры, основанные на использовании интерференции (например, коноскопические приборы) обладают высокой точностью. Однако для достижения потенциальных возможностей интерферометров требуется точное позиционирование и предсказуемая форма поверхности объекта. В противном случае не гарантируется наблюдение интерференционной картины между опорным и отраженным лучами лазера. Для данной задачи характерна проблема позиционирования сенсора, когда незначительное смещение сенсора приводит к отражению луча в сторону от приемника. Очевидно, что с уменьшением диаметра объекта криволинейность поверхности в точке облучения увеличивается и также оказывается труднее обеспечить условия возникновения интерференции. Сходная проблема и у теневых сенсоров, использующих эффект дифракции Фраунгофера (дифракция Френеля даёт самую низкую точность и используется лишь в наиболее грубых средствах автоматизации).

Поэтому зачастую единственно возможным средством является применение лазерной триангуляции, что подтверждается многочисленными отечественными и зарубежными публикациями, посвященным промышленному применению триангуляционных систем. Однако научная сторона этого вопроса, как правило, остаётся открытой: скромный математический аппарат, недостаточное число обобщающих выводов и рекомендаций не дают возможности решать ряд специфичных задач, возникающих на предприятиях железнодорожной отрасли.

К таким задачам [1-4] в первую очередь относится оценка геометрических параметров движущихся объектов (как, например, колёс вагонов), а также объектов с различной отражающей способностью поверхности (колёса и обрабатываемые механически и наплавкой литьевые элементы вагонной тележки, тормозного и рессорного узлов вагонов, автосцепное устройство и его детали).

Актуальность темы оптимизации алгоритмов первичной обработки сигналов лазерных триангуляционных сенсоров, связанной с разработкой гибкого подхода к построению моделей сигналов, сравнительного анализа известных методов первичной обработки, их совершенствования и разработки новых, в том числе и адаптивных, определяется необходимостью повышения точностных характеристик и показателей надёжности средств технической диагностики и неразрушающего контроля при изменяющихся условиях эксплуатации, т.е. при непредсказуемых факторах формирования сигналов.

В России наибольшее внимание триангуляционным системам и триангуляционным сенсорам уделено в работах КТИ НП СО РАН (Новосибирск) и Агроэл (Рязань). Можно отметить работы, посвящённые промышленному применению триангуляторов [5-7] и их исследованию [8, 9], экспресс диагностике движущихся объектов [10,11], задачам стационарного контроля [12, 13] и оптимизации сенсоров [14-16] для конкретных задач. Среди публикаций зарубежных авторов можно отметить обзорные работы по триангуляционному принципу [17-19], работы посвященные промышленному применению [20,21], ориентированные на оптимизацию конструкции измерительных сенсоров [22] или на оптимизацию методов обработки [23, 24], а также общетеоретические [25]. Большой вклад в развитие и внедрение в промышленность триангуляционного принципа внесли работы ряда зарубежных фирм, занимающихся разработкой и производством триангуляционных сенсоров: Optical Metrology Center [26] (Великобритания), MEL Mikroelektronik [27] (Германия), LMI Technologies [28] (США), MTI Instruments [29] (США). Результаты исследований по оптимизации методов обработки, которые которых могут быть использованы для обработки сигналов триангуляционных сенсоров, изложены, например, в работах [30-38].

Триангуляционный измеритель, как основа измерительной системы, может быть представлен как совокупность двух функциональных узлов -датчика (в данном случае - фотоприёмника) и преобразователя [39]. Датчик формирует сигнал, имеющий в своем составе искомую информацию, а преобразователь осуществляет её извлечение и приведение к требуемому виду. В преобразователе осуществляется первичный этап обработки сигнала с оптического триангуляционного датчика.

При проведении исследований была сформулирована модифицированная классификация методов обработки, относящихся к первичному и вторичному этапам обработки. Первичная обработка заключается в оценке положения полезного импульса, формируемого как изображение лазерного пятна с поверхности объекта, и может включать в себя фильтрацию сигнала, пороговую обработку и процедуру оценки положения импульса, а также преобразование полученной величины в заданную единицу измерения. Вторичная обработка заключается в построении сечения объекта плоскостями триангуляции нескольких датчиков и оценке по сечению геометрических параметров объекта, например, как это предлагается в работах [40-43].

Особенность предложенной классификации состоит в том, что на этапе первичной обработки не предусмотрено обнаружения полезной составляющей сигнала, оно производится косвенно - при редактировании данных на этапе вторичной обработки. Методы первичной обработки в отличие от вторичной универсальны и могут быть обобщены для большинства конструкций измерителей. Отметим, что универсальность этих методов позволяет использовать многие из них не только для оценки геометрических параметров, но и для анализа других типов диагностических сигналов на железнодорожном транспорте [44,45]. Вторичная обработка носит узкоспециализированный характер, зависит от решаемой задачи и, как правило, не имеет жёстких временных и аппаратных ограничений. Поэтому наибольший интерес представляет исследовательская деятельность в направлении оптимизации алгоритмов именно первичной обработки сигналов измерителей, основанных на лазерной триангуляции.

Обычно триангуляционный подход служит для оценивания дальности до некоторой точки пространства, отличающейся высокой интенсивностью отражённого излучения. Он основан на определении направлений от двух приемников в интересующую точку пространства. При этом приемники обладают достаточными степенями свободы, чтобы сканировать пространство в поиске этих направлений. Промышленные же лазерные триангуляционные системы используют регистрацию рассеянного (диффузного) отражения от поверхности объекта, отличающегося низкой интенсивностью в противоположность отражению зеркальному. При этом одно из направлений заранее известно (угол триангуляции, который определяется направлением лазерного излучения), а второе находится по максимуму диффузного отражения.

Рассеянное отражение проецируется на фотоприёмник и формирует на нём изображение, описываемое распределением интенсивности с учётом оптических искажений. В результате на выходе триангуляционного датчика формируется сигнал представляющий собой одиночный импульс априори неизвестных формы, амплитуды и местоположения, а также аддитивный белый шум и различного рода помехи (импульсные помеха или коррелированные). Направление на освещаемую лазером точку поверхности объекта определяется положением импульса. Такое построение измерителя избавляет от необходимости сканирования пространства, что существенно сокращает временные затраты на оценку дальности, и снижает вероятность засветки фотоприёмника зеркальной составляющей отражения, которую сложно компенсировать при обработке сигнала.

Для повышения эффективности триангуляционных систем технической диагностики требуется сравнительный анализ методов первичной обработки с тем, чтобы выбрать для конкретных задач наилучший как по качеству оценки, так и по скорости обработки. Исследования методов приводят к необходимости построения модели сигнала, которая описывает как информационную составляющую, так и всевозможные шумовые компоненты.

Задачам и методам исследований посвящены многочисленные фундаментальные труды по обработке сигналов отечественных и зарубежных авторов Тихонова В.И. [46], Вайнштейна Л.А., ЗубаковаВ.Д. [47], Тартаковского Г.П., Репина В.Г. [48], ПрэттаУ. [49], УайлдаД.Дж. [50], Крамера Г. [51], Миддлтона [52], ВанТриса [53] в которых приводятся, в том числе, и оптимальные методы.

Однако вопросу моделирования сигнала с учётом его фазовых соотношений (что необходимо для сохранения формы и положения импульса в составе входной аддитивной смеси) практически не уделено внимания. В прикладных исследованиях обычно используется описание полезного импульса в виде гауссианы [54] или гауссианы, искажённой при формировании изображения [55]. Гауссова модель берется за основу как наиболее типичное распределение интенсивности в сечении луча лазера, однако гауссиана - это идеализация, поскольку различные типы лазеров имеют отличающиеся характеристики. Например, главным недостатком полупроводниковых лазеров является неодинаковое распределение интенсивности по сечению лазерного луча. Однако на форму полезного импульса также влияют и технические условия его формирования - флюктуации мощности лазера, изменение свойств поверхности объекта и характеристик фотоприёмника и т.п. Поэтому известные исследования в недостаточной степени раскрывают особенности различных алгоритмов первичной обработки.

Совокупное рассмотрение вопросов первичной обработки и оптимизации оптических параметров конструкции приведено в работе [56]. Однако более поздние исследования аналогичных вопросов, например, приведенные в работе [55], показали неудовлетворительность полученных в [56] результатов и, в первую очередь, неэффективность предложенной модели сигнала с фотоприёмника. Главным недостатком всех известных моделей, применяемым в задачах лазерной триангуляции, является отсутствие или недостаточность связи их параметров с физическими предпосылками формирования импульса, что не даёт возможности исследовать методы первичной обработки в условиях имитирующих реальную обстановку.

К используемым на практике алгоритмам часто предъявляются требования высокой скорости обработки и вопросу разработки высокоскоростных измерителей посвящено множество работ, особенно при оценке параметров трёхмерной поверхности [57-60]. Поэтому наибольшее распространение получили сравнительно быстрые методы оценки центра тяжести и медианы импульса [37] с предварительной пороговой обработкой, которая служит для исключения фоновых компонент сигнала. Применение пороговой обработки накладывает ограничение на отношение сигнал/шум, что приводит к дополнительным временным затратам на накопление сигнала и обязательную адаптацию порога к сигналу.

К первичной обработке также относится процедура преобразования полученных данных в единицы измерения дальности. Поскольку эта процедура служит, в том числе и для учёта погрешностей конструкции и лианеризации выходного сигнала триангуляционного измерителя, то она получила название калибровка. Однако традиционная однопараметрическая калибровка точечных (single point) триангуляционных сенсоров (см. работы фирм Optical Metrology Center [26] и MTI Instruments [29]) обычно оказывается неприменима при вариации параметров сигнала. Также во многих работах теоретической направленности как, например, работа [55], калибровке вообще не уделено внимания, поскольку результаты моделирования вследствие неудачно выбранных параметров сенсора показали частный результат - линейную связь выходного сигнала триангуляционного датчика и реальной дальности.

Таким образом, тема диссертации, направленная на повышение эффективности систем технической диагностики и неразрушающего контроля, является актуальной и имеет прикладное значение.

Цель работы заключается в исследовании, совершенствовании известных и разработке новых методов первичной обработки сигналов лазерных триангуляционных датчиков и направлена на повышение точности оценки геометрии сканируемых объектов, упрощении разработки и настройки триангуляционных измерительных систем.

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

- разработка модели сигнала с фотоприёмника оптического триангуляционного сенсора;

- сравнительный анализ известных (оптимальных и практических) методов первичной обработки на основе модельных сигналов;

- синтез и анализ новых алгоритмов определения положения одиночного импульса в составе аддитивной смеси;

- анализ вычислительной эффективности различных методов первичной обработки и вычислительная оптимизация методов первичной обработки;

- структурно-параметрическая оптимизация методов первичной обработки;

- анализ погрешностей, возникающих на этапе первичной обработки;

- разработка методики калибровки лазерного триангуляционного измерителя, адаптивной к параметрам сигнала;

- разработка программного обеспечения, служащего для моделирования и проектирования триангуляционных сенсоров;

- анализ эффективности внедрения результатов исследования в системы технической диагностики.

Методы исследований, использованные в диссертационной работе, основаны на статистической теории радиотехнических систем, параметрическом моделировании случайных процессов, численных алгоритмах поиска экстремума, математическом моделировании. Основные числовые результаты получены на основе аналитических и вычислительных математических методов. Предпочтение при этом уделяется численным методам, которые легко реализуются при современном уровне развития вычислительных средств, что позволяет сосредоточить основные усилия на первостепенных исследованиях, служащих решению поставленной задачи.

Основные положения, выносимые на защиту

- Методика моделирования сигнала с выхода лазерного триангуляционного датчика, позволяющая имитировать воздействие факторов, влияющих на формирование сигнала, что даёт возможность оценить эффективность методов его первичной обработки для конкретных типов триангуляционных измерителей.

- Косвенный метод нахождения положения одиночного импульса, основанный на процедуре циклической свёртки, оптимизированной по вычислительным затратам с помощью рекурсивного преобразования, и дающий возможность в 3.5 раза улучшить оценку положения пятна по критерию СКО на фоне белого шума.

- Двухпараметрический метод калибровки, основанный на оценке пары параметров одиночного импульса с использованием косвенного метода, дающий возможность расширить в 1,5.2 раза динамический диапазон измерителя по сравнению с однопараметрической калибровкой, путем учёта формы и ширины импульса при сохранении вычислительных затрат.

Научная новизна диссертации заключается в следующих результатах:

- показаны случайный характер формы полезного импульса с триангуляционного датчика и его принципиальная несимметричность, что часто приводит к неприменимости известных методов первичной обработки, и разработана процедура моделирования сигнала, учитывающая как особенности полезного импульса, так и шумовых составляющих;

- разработан алгоритм адаптации уровня пороговой обработки к параметрам сигнала, основанный на учёте статистических свойств полезного импульса с предварительны маскированием сигнала, обеспечивающий минимальное смещение и низкую дисперсию оценки положения импульса;

- разработан линейный беспороговый метод определения положения полезного импульса, дающий возможность оценивать ширину импульса и его положение в едином алгоритмическом цикле;

- разработана процедура двухпараметрической калибровки триангуляционных измерителей, адаптивная к ширине лазерного пятна с поверхности объекта;

- разработана методика параметрической оптимизации цифровых линейных фильтров произвольной структуры, которая позволяет снизить вычислительные затраты на реализацию процедуры фильтрации.

Научное и практическое значение полученных результатов состоит в повышении эффективности обработки сигналов различными методами в условии долговременных изменений факторов формирования сигналов лазерным триангуляционным сенсором. Это достигается за счет адаптивных свойств методов первичной обработки, что приближает точность триангуляционных систем к их потенциальной величине.

Реализация результатов диссертационной работы состоит в разработке программно-алгоритмического и аппаратного обеспечения устройств первичной обработки, а также в разработке специализированной математической библиотеки и прикладной программы визуального конструирования триангуляционных измерителей, предназначенных для оперативной разработки и детального исследования триангуляционных систем.

Внедрение научных результатов диссертационной работы произведено в опытно-конструкторские работы и промышленные разработки ООО «Агроэл» (Рязань), в разработки вагонной службы «Московской железной дороги» филиала ОАО «Российские железные дороги» и ЗАО «Отраслевой центр внедрения новой техники и технологий».

Апробация работы произведена в форме научных докладов, дискуссий по основным результатам диссертационной работы, которые проходили на следующих научных конференциях: 38-й научно-технической конференции РГРТА, И и VI международных научно-технических конференциях «Цифровая обработка сигналов и её применения».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 печатных и 5 рукописных научных работ, в том числе 26 публикаций в центральной печати (статьи, патенты, зарегистрированные программы и алгоритмы в Отраслевом фонде алгоритмов и программ Государственного координационного центра информационных технологий Минобразования России), 22 тезиса докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, библиографического списка из 142 наименований и 3-х приложений. Диссертационная работа содержит 156 страниц, в том числе 108 страниц основного текста, 4 таблицы, 64 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», Пальчик, Олег Викторович

5.5. Выводы

В данной главе рассмотрены практические примеры решения задач технической диагностики, основанные на привлечении алгоритмов первичной обработки сигналов лазерных триангуляционных измерителей. В результате проведенной работы получены следующие результаты:

- проанализирована задача оценивания геометрических параметров колес железнодорожного вагона в пути следования; предложена процедура маскирования внешней засветки измерителя, обеспечивающая определенные статистические характеристики сигнала; разработан эффективный в смысле вычислительных и аппаратных затрат алгоритм адаптации порога предпочтительный при асимметричном импульсе;

- предложен вариант построения оптического измерителя вибрации, как основы вибродиагностических комплексов; отличительная особенность предложенного виброметра - триангуляционный принцип измерения виброперемещения, дающий возможность работать с различными видами поверхности объектов диагностики; основой первичной обработки сигнала виброметра является адаптивная двухпараметрическая калибровка, основанная на косвенном методе оценки положения и ширины импульса на фотоприёмнике; дополнительно рассмотрен вопрос вторичной обработки сигналов виброметра, позволяющей использовать в качестве измеряемого параметра виброперемещение;

- разработана прикладная программа визуального конструирования оптической схемы триангуляционных измерителей; интуитивно понятный интерфейс с максимальным приближением к оптической схеме даёт возможность быстро рассчитать параметры оптической схемы, чтобы далее определить основные конструктивные параметры измерителя.

Рассмотренные задачи оценки геометрических параметров цельнокатаных колес и вибродиагностики имеют большую практическую значимость, и результаты данного исследования востребованы, в частности, железнодорожной индустрией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результатом исследований, проведенных в диссертационной работе, является разработка и анализ алгоритмов первичной обработки сигналов лазерных триангуляционных сенсоров на фоне шумов и помех, позволяющих повысить эффективность измерительных и диагностических систем основанных на триангуляционном принципе. Получены следующие результаты:

- разработана процедура построения аналитической модели с фотоприёмника триангуляционного измерителя, учитывающая особенности полезного импульса и статистические свойства типичных шумов; произведено сопоставление параметров модели с возможными условиями эксплуатации измерителя (поляризация излучения, изменения отражающей способности сканируемой поверхности и настроек измерителя); исследованы качественные характеристики метода центра тяжести с использованием построенной модели и показана оптимальная по критерию минимума СКО величина порога и минимальное отношение сигнал/шум для метода центра тяжести;

- проанализированы известные оптимальные и практические методы оценки положения импульса и выявлены их недостатки путем сравнительного анализа численно определенных характеристик оценок -СКО и смещения;

- получен косвенный алгоритм оценки положения одиночного видеоимпульса в составе массива данных, дающий возможность в 3.5 раз уменьшить СКО оценки по сравнению с методом центра тяжести с предварительной пороговой обработкой;

- получен метод оценивания ширины импульса, выполняющийся в едином алгоритмическом цикле с косвенным методом оценки положения импульса;

- исследованы статистические характеристики косвенного алгоритма при наличии шума и импульсных помех; произведена оптимизация логического блока, входящего в состав устройства, реализующего косвенный алгоритм, основанная на параллельном выполнении однотипных операций; показана принципиальная несимметричность полезного импульса в составе сигнала с фотоприёмника и, как следствие, ограниченная применимость традиционной неадаптивной калибровки и на примере оценена величина погрешности, возникающей вследствие вариации ширины пятна; разработана процедура двухпараметрической калибровки адаптивной к ширине пятна, позволяющая в 2.3 раза расширить динамический диапазон измерителя, исключив влияние ширины пятна; также проанализирован вопрос интерполяции и экстраполяции калибровочной зависимости; разработана процедура триангуляции поверхности калибровки с последующей линейной интерполяцией калибровочной зависимости; разработан комбинированный метод оценки положения полезного импульса, основанный на двухэтапной процедуре, использующей методы медианы и центра тяжести, позволяющий в 5.8 раз сократить вычислительные затраты на оценку центра тяжести одиночного импульса; получено выражение для оценки относительного выигрыша комбинированного метода и показана монотонность функции выигрыша от параметров сигнала; разработана рекурсивная процедура вычисления циклической свёртки; разработана процедура параметрической оптимизации цифровых рекурсивных линейных фильтров произвольной структуры с квантованными коэффициентами, основанная на использовании двух шкал квантования и пересчете ошибок грубой шкалы в многоразрядные (т.н. «точные») коэффициенты; проанализирована задача оценки геометрических параметров колес железнодорожного вагона в пути следования с использованием маскирования внешней засветки измерителя и эффективной в смысле невысоких вычислительных и аппаратных затрат процедурой адаптации уровня пороговой обработки обеспечивающей минимальное смещение оценки положения асимметричного импульса;

- предложен вариант вторичной обработки выходного сигнала оптического виброметра, дающий возможность использовать подобные измерители триангуляционного типа для диагностики вращающихся агрегатов;

- разработана прикладная программа визуального конструирования оптической схемы триангуляционных измерителей.

Все разработанные алгоритмы подходят для реализации на ПЛИС, что при сравнительно невысокой стоимости устройств обработки позволяет достичь максимальной вычислительной эффективности данных алгоритмов.

Таким образом, достигнута цель работы - разработаны новые и оптимизированы известные алгоритмы первичной обработки сигналов триангуляционных измерителей, направленные на получение более точного и/или экономически выгодного преобразования выходных сигналов триангуляционных датчиков в реальную дальность.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пальчик, Олег Викторович, 2006 год

1. Венедиктов А. 3., Дёмкин В. Н., Доков Д. С. Лазерные методы и средства контроля геометрии деталей // В мире неразрушающего контроля-2004,-№1 (23).-С. 67-68.

2. Венедиктов А.З., Дёмкин В.Н., Доков B.C. Измерение параметров колесных пар подвижного состава во время движения//Железные дороги мира.- 2003.- № 9.- С. 33-36.

3. Венедиктов А.З., Дёмкин В.Н., Доков Д.С., Комаров А.В. Применение лазерных методов для контроля параметров автосцепки и пружин // Новые технологии железнодорожному транспорту: Сборник научных статей с международным участием - Омск - 2000 - С. 232-234.

4. Латышев Ю.В., Кудоба Т.С., Плотников С.В., Подчернин В.М. Оценка конкурентоспособности лазерных триангуляционных измерителей расстояний // Датчики и системы 2001 - № 6 - С. 46-49.

5. Плотников С.В., Подчернин В.М., Быковская И.В. Триангуляционные измерители и их промышленное применение // Техника машиностроения.- 2003.- № 4. С. 107-108.

6. Венедиктов А.З., Пальчик О.В., Власов Д.А. Опыт внедрения оптикоэлектронных измерительных средств на ремонтных предприятиях // Современные промышленные технологии: Материалы II Всероссийской научно-технической конференции Н. Новгород - 2005 - С. 21-22.

7. Вертопрахов В.В. Влияние формы объекта и ориентации его поверхности на точность лазерных триангуляционных измерений // Автометрия 1995 - № 6 - С. 64-68.

8. Плотников С.В., Подчернин В.М., Быковская И.В. Исследование и разработка триангуляционных измерителей и их промышленное применение // Наука производству 2003- № 2 (58) - С. 43-44.

9. W.N. Demkin, D.S. Dokov, V.N. Tereshkin, A.Z. Venediktov, Laser control device of spring parameter // Nondestructive Testing and Computer Simulations in Materials Science and Engineering, Alexander I. Melker, Editor, Proceedings of SPAS VoL3/A15.

10. V.N. Demkin, D.S. Dokov, A.Z. Venediktov, Measurement of wheel parameters of a rolling stock during movement // Proceedings of SPIE.- Vol. 5066.

11. Венедиктов A.3., Дёмкин B.H., Доков Д.С. Особенности трехмерного измерения геометрических размеров деталей лазерным триангуляционным способом // Лазеры. Измерения. Информация. Тезисы докладов конференции Санкт-Петербург, 2004 - С. 84.

12. A.Z. Venediktov, V.N. Demkin, D.S. Dokov, Choice of optimum modes of laser triangulation meter at control of surface form // Proceedings of SPIE-Vol. 5381.-PP. 103-109.

13. Многокритериальная процедура минимизации собственной засветки триангуляционных измерителей / Венедиктов А.З., Пальчик О.В., Тирёшкин В.Н., Доков Д.С. // Приборы.- 2004. № 10 С. 39-41.

14. Dorsch G. Hausler, Herrman J.M. Laser triangulation: fundamental uncertainty in distance measurement // Appl. Opt. 33 1994 - PP. 1306-1314.

15. F. Blais, M. Lecavalier, J. Bisson, "Real-time Processing and Validation of Optical Ranging in a Cluttered Environment", ICSPAT- 1996 — PP. 1066-1070.

16. T.A. Clarke, The development of an optical triangulation pipe profiling instrument // Optical 3-D Measurement Techniques, 1995- Vol. Ill PP. 331-340.

17. T.A. Clarke, K.T.V. Grattan, N.E. Lindsey, Laser-based triangulation techniques in optical inspection of industrial structure // Proc. SPIE, 1990-Vol. 1332.-PP. 474-486.

18. M.C. Leu, Z. Ji, Non-linear displacement sensor based on optical triangulation. U.S. Patent 5113080, 1992.

19. H. Wang, D. Malacara, Optical triangulation: A dual channel configuration // Rev. Sci. Instrum., 1996.- Vol. 67.- PP. 2606-2611.

20. H. Rothe, M. Tuershmann, P.P. Mager, R. Endter Improve accuracy in laser triangulation by variance-stabilizing transformation // Opt. Eng., 1992-Vol.31.-PP. 1538-1545.

21. G.A.W. West, T.A. Clark, A survey and examination of subpixel measurement techniques // Proc. SPIE, 1990 Vol. 1395 - PP. 456-463.

22. Куликов Е.И. Методы измерения случайных процессов-М.: Радио и связь, 1986 272 с.

23. Русинов JI.А. Оценки положения аналитического пика при различении помех с использованием обобщенного преобразования Фурье // Известия вузов. Приборостроение 1978-Т. 21-№ 10-С. 15-20.

24. G. Jacoviti, G. Scarano, Discrete time techniques for time delay estimation // IEEE Trans, on Signal Processing, 1993 Vol. 41- PP. 525-533.

25. Королев Н.И., Кренев А.Н., Анджан С.Э., Дашков Н.И.

26. Алгоритм оценивания частоты и фазы по двум главным компонентам спектрального разложения // Радиоэлектроника 1995.-№ 3- С. 31-38.

27. Кошелев В.И., Горкин В.Н. Алгоритмические методы повышения точности оценки доплеровской фазы сигнала в процессоре БПФ // Тезисы докладов 37-й научно-технической конференции Рязань: РГРТА, 2001- С. 17.

28. Зиатдинов С.И., Аграновский А.В., Осипов JI.A. Оценка параметров импульсного сигнала в дискретных системах // Известия вузов. Приборостроение.- 2004 Т. 47.- № 5 - С. 10-16.

29. Плотников С.В. Сравнение методов обработки сигналов в триангуляционных измерительных системах // Автометрия- 1995-№ 6-С. 58-63.

30. Двинских В.А. Оценка спектра составляющей цифрового сигнала с интенсивной гармонической помехой // Журнал технической физики-2004-Т. 74.- Вып. 3- С. 85-86.

31. МИ 2247-93. «Рекомендация. ГСИ. Метрология. Термины и определения».- СПб.: ВНИИМ, 1993.

32. Венедиктов А.З., Пальчик О.В. Измерение геометрических параметров сложных цилиндрических объектов // Датчики и системы -2005-№1.-С. 24-28.

33. Венедикитов А.З., Пальчик О.В., ГорбылевМ.С. Библиотека математических функций Cyclometry. М.: ВНТИЦ, 2005.- № ГР50200500156.

34. Венедиктов А.З., Пальчик О.В., Горбылёв М.С. Анализ физических характеристик тел вращения // Мир измерений-2005-№ 7-С. 15-18.

35. Пальчик О.В., Власов Д.А. Спектральный анализ как инструмент прогресса в современном приборостроении // Составляющие научно-технического прогресса: Материалы Международной научно-практической конференции Тамбов - 2005 - С. 137-138.

36. Пальчик О.В., Андреев В.Г. Статистический анализ диагностических сигналов при контроле тормозных систем на железнодорожном транспорте // Вестник Рязанской государственной радиотехнической академии Вып. 13 - Рязань, 2003- С. 114-117.

37. Автоматизированная система опробования тормозов грузовых составов: Отчёт о НИР (закл.) / «МЖД» филиал ОАО «РЖД»; Научн. рук. Венедиктов А.З. -№ 08.00.12/03.03.03 ДУ-17. -Рязань, 2003. -53 с. -Соисполн.: Пальчик О.В., Фурцев А.И., Козлов А.И. и др.

38. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника М.: Советское радио, 1966.- 680 с.

39. Вайнштейн JI.A., Зубаков В.Д. Выделение сигналов на фоне случайных помех М.: Советское радио, I960 - 448 с.

40. Репин В. Г., Тартаковский Г. П. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем-М.: Советское радио, 1977 432 с.

41. Прэтт У. Цифровая обработка изображений, в 2-х томах.- М.: Мир,1982.

42. УайлдД.Дж. Методы поиска экстремума / Пер. с англ. А.Н. Кабалевского, Е.П. Маслова, В.Д. Спиридонова; Под ред. А.А. Фельдбаума.- М.: Наука, 1967 268 с.

43. Крамер Г. Математические методы статистики: Пер. с англ. / Под ред. А.Н. Колмогорова-М.: Мир, 1975 648 с.

44. МиддлтонД. Введение в статистическую теорию связи: Пер. с англ. в 2-х т. / Под ред. Б.Р. Левина М.: Советское Радио, 1961,1963.

45. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Обработка сигналов в радио- и гидролокации и прием случайных гауссовых сигналов нафоне помех Т. 3: Пер. с англ. Под ред. В.Т. Горяинова - М.: Советское Радио, 1977.- 664 с.

46. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика: Учеб. для вузов М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998 - 655 с.

47. Kyung-Chan Kim, Jong-Ahn Kim, SeBaekOh, SooHyunKim, Yoon Keun Kwak, Accuracy enhancement of point triangulation probes for linear displacement measurement // Proc. SPIE, 2000.- Vol. 3945 PP. 88-95.

48. K.B. Smith, Modeling, performance evaluation, calibration, and path planning of point laser triangulation probes in coordinate metrology // Ph.D. Dissertation, The Ohio State Univ., Columbus, 1996.

49. J.P. Lavelle, S.R. Schuet, D.J. Schuet, High-speed 3D scanner with real-time 3D processing // Proc. SPIE, 2004.- Vol. 5393.- PP. 19-28.

50. D. Svetjkoff, Towards a high-resolution, video rate, 3d sensor for machine vision // Proc. SPIE, 1986.- Vol. 728.

51. G. Hauster, J. Herrman, Physical limits of 3-D sensing // Proc. SPIE, 1992.-Vol. 1822.-P. 150.

52. Пальчик O.B. Особенности контурной обработки изображений в лазерных триангуляционных системах // Информационные технологии в науке, проектировании и производстве: Материалы XIV Всероссийской научно-технической конференции Н. Новгород - 2005- С. 19-20.

53. Заварыкин В.М., Житомирский В.Г., Лапчик М.П. Численные методы М., Просвещение, 1990 - 176 с.

54. D.B.T. Kilgus, D.J. Svetkoff, Distortion characteristics and mapping in triangulation imaging systems // Proc. SPIE, 1994- Vol. 2348.- PP. 106-129.

55. Секен К., Томпсет M. Приборы с переносом заряда / Пер. с англ. Под ред. В.В. Поспелова, Р.А. Суриса М.: Мир, 1978 - 327 с.

56. Андреев В.Г., Пальчик О.В. Повышение точности измерения геометрических параметров движущихся объектов методом лазерной триангуляции // Датчики и системы 2004 - № 9 - С. 6-9.

57. Плескунин В.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте. Под ред. А.В. Башарина- JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1979.- 232 с.

58. Левин Б.Р. Теория случайных процессов и её применение в радиотехнике. М.: Советское радио, 1960.- 664 с.

59. R. Baribeau, М. Rioux, Influence of speckle on laser range finders // App. Opt., 1991,- Vol. 30(20).

60. R. Baribeau, M. Rioux, Centroid fluctuations of speckled targets // App. Opt., 1991.-Vol. 30(26).

61. Бакут П.А., Мандросов В.И., Матвеев И.Н., Устинов Н.Д. Теория когерентных изображений М.: Радио и связь, 1987 - 264 с.

62. Андреев В.Г., Пальчик О.В. Моделирование сигнала с фотоприёмника лазерного триангуляционного измерителя // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика 2005- № 1- С. 34-37.

63. Андреев В.Г., Пальчик О.В. Анализ эффективности математического моделирования лазерных триангуляционных измерителей // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика- 2005-№ 2-С. 32-35.

64. Андреев В.Г., Пальчик О.В. Теоретико-экспериментальное исследование лазерных триангуляционных измерителей (депонированная рукопись) / Рязан. гос. радиотехн. академия-Рязань, 2004- 17 е.-5 ил.-Библиогр.: 7 назв.- Рус.- Деп. в ВИМИ, 12.10.2004, №Д08974.

65. ДёмкинВ.Н., Доков Д.С., Привалов В.Е. Особенности применения лазерных диодов в линейных измерениях // Письма в Журнал технической физики 2004.- Т.30 - № 13 - С. 40-44.

66. Пальчик О.В., Горкин В.Н. Обобщение интегральных методов оценки положения импульса методом циклической свёртки // Информационные технологии моделирования и управления. 2005 - № 3(21).- С. 375-383.

67. Краснов В.Н., Сахно С.П., Тымчик Г.С. Алгоритмы поиска экстремальных значений видеосигнала ПЗС-приемников // Приборостроение.1986.-№4.-с. 77-81.

68. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие для вузов М.: Энергоатомиздат, 1987 - 256 с.

69. БлейхутР. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов: Пер. с англ.- М.: Радио и связь, 1989 448 с.

70. Андреев В.Г., Пальчик О.В. Метод нахождения энергетического центра одиночного импульса // Известия вузов. Радиоэлектроника-2005-Т. 48.-№7. с. 47-55.

71. Пальчик О.В., Андреев В.Г. Обработка данных триангуляционного измерителя // Цифровая обработка сигналов и её применения: Материалы докладов VI Международной конференции Москва, 2004.-Т. И.-С. 197-200.

72. Гольденберг JI.M., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие для вузов М.: Радио и связь, 1990 - 256 с.

73. Венедиктов А.З., Пальчик О.В. Параметрическая оптимизация алгоритма оценивания положения одиночного видеоимпульса // Цифровая обработка сигналов и её применения: Материалы докладов VII Международной конференции Москва, 2005- Т. II - С. 283-285.

74. Пальчик О.В. Оценка параметров самосветящихся объектов // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: Материалы 13-й Международной научно-технической конференции Рязань - 2004 - С. 78-80.

75. Венедиктов А.З., Пальчик О.В. Проблемы калибровки лазерных триангуляционных измерителей // В мире неразрушающего контроля -2004-№4 (26).-С. 62-63.

76. Матвеев А.Н. Оптика М.: Высшая школа, 1985 - 351 с.

77. Donald В. Kilgus, Donald J. Svetkoff Imaging geometry and error sensitivity in triangulation-based optical receivers // Proc. SPIE Vol.2599.- 1996 — PP. 106-119.

78. Венедиктов A.3., Андреев В.Г., Пальчик O.B. Адаптивная калибровка систем промышленного зрения // Материалы докладов III междисциплинарной конференции с международным участием НБИТТ-21-Петрозаводск, 2004 С. 59.

79. Шенягин В.П., Битюков В.К. Измерение длительности кол околообразного импульса // Цифровая обработка сигналов и её применения: Материалы докладов VI Международной конференции -Москва, 2004 -Т. II-С. 231-233.

80. Андреев В.Г., Венедиктов А.З., Пальчик О.В., Тирёшкин В.Н.

81. Двухпараметрическая калибровка лазерных триангуляционных измерителей (депонированная рукопись) / Рязан. гос. радиотехн. академия Рязань, 200414 е.- 8 ил.- Библиогр.: 8 назв.- Рус.- Деп. в ВИМИ, 12.10.2004, №Д08975.

82. КорнейчукН.П. Сплайны в теории приближения-М.: Наука, 1984.-352 с.

83. Скворцов А.В. Обзор алгоритмов построения триангуляции Делоне // Вычислительные методы и программирование-2002.-№ 1С. 14-39.

84. Майкл JI. Вычислительная геометрия и компьютерная графика на С++.- М.: БИНОМ, 1997.- 304 с.

85. Jonathan R. Delaunay Refinement Algorithms for Triangular Mesh Generation, Computational Geometry: Theory and Applications 22(l-3):21-74, May 2002.

86. Шишкин A.B., Боресков А.В. Компьютерная графика. Полигональные модели М.: Диалог-МИФИ, 2000 - 464 с.

87. Венедиктов А.З., Пальчик О.В. Метод триангуляции неравномерной гладкой зависимости // Методы и средства измеренийфизических величин: Материалы XI Всероссийской научно-технической конференции Н. Новгород - 2005- С. 20.

88. Отнес Р., Эноксон JI. Прикладной анализ временных рядов / Пер. с англ. А.И. Хохлова; под ред. И.Г. Журбенко- М.: Мир, 1982 428 с.

89. Венедиктов А.З., Пальчик О.В. Способ диагностирования тормозной магистрали железнодорожного состава: Патент Российской Федерации, МКИВ60Т17/22.-Заявл. 18.08.2003, №2250167 // Опубл. 20.04.2005 в Бюл. № 11.

90. Сверхбольшие интегральные схемы и современная обработка сигналов / Под ред. Гунна С., УайтхаусаХ., КайлайтаТ. Пер. с англ.:-М.: Радио и связь, 1989 472 с.

91. Венедикитов А.З., Тирёшкин В.Н., Пальчик О.В. Алгоритм вычисления центра тяжести оптимизированный под архитектуру микроконтроллеров IP2022.- М.: ВНТИЦ, 2004.- № ГР50200401286.

92. Андреев В.Г., Пальчик О.В. Комбинированный метод поиска центра тяжести в лазерных триангуляционных системах // Физика и технические приложения волновых процессов: Труды III Международной научно-технической конференции-Волгоград, 2004 С. 186.

93. Нуссбаумер Г. Быстрое преобразование Фурье и алгоритмы вычисления сверток М: Радио и связь, 1985 - 248 с.

94. Брейсуэл Р. Преобразование Хартли: Пер. с англ.-М.: Мир, 1990175 с.

95. Пальчик О.В. Эффективная процедура вычисления циклической свёртки // Методы и устройства формирования и обработки сигналов винформационных системах: Межвузовский сборник научных трудов-Рязань, 2004.-С. 77-81.

96. РабинерА., ГоулдБ. Теория и применение цифровой обработки сигналов-М.: Мир, 1978 -848 с.

97. РайсД.Р. Матричные вычисления и математическое обеспечение: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984 264 с.

98. Кошелев В.И., Андреев В.Г. Оптимизация АР-моделей процессов с полимодальным спектром // Изв. вузов. Радиоэлектроника-1996-Т. 39-№5.-С. 43-48.

99. Бакулев П.А., Кошелев В.И., Андреев В.Г. Оптимизация АРСС-моделирования эхо-сигналов // Известия вузов. Радиоэлектроника1994.- Т. 37.-№9.-с. 3-8.

100. Введение в цифровую фильтрацию / Под ред. Р. Богнера, А. Константинидиса; Пер с англ.- М: Мир, 1976 218 с.

101. Еремеев В.П., Мизиненко О.В. Оптимизация амплитудно частотных характеристик цифровых фильтров // Сборник научных трудов факультета радиоэлектроники и вычислительных систем Рига: РАУ, 1998.

102. Кошелев В.И., Андреев В.Г., Пальчик О.В. Оптимизация авторегрессионных моделей с квантованными коэффициентами // Цифровая обработка сигналов и её применения: Материалы докладов II Международной конференции Москва, 2000 - Т. III.- С. 217-218.

103. Кошелев В.И., Андреев В.Г., Пальчик О.В. Компенсация ошибок определения коэффициентов моделирующих АРСС-фильтров // Известия вузов. Радиоэлектроника 2001.- Т. 44 - № 7.- С. 50-55.

104. Марпл-мл. C.JI. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ.- М.: Мир, 1990 584 с.

105. Кошелев В.И., Андреев В.Г. Модифицированный алгоритм АР-моделирования узкополосных процессов // Цифровая обработка сигналов и её применения: Материалы докладов II Международной конференции М., 1999Т. III. С. 703-705.

106. Котов О.И., Лиокумович Л.Б., Марков С.И., Медведев А.В., Николаев В.М. Белосветный волоконно-оптический межмодовый интерферометр // Письма в ЖТФ.- 1999,- Т. 25 Вып. 12.- С. 44-50.118. http://www.altera.com

107. Телевизионная астрономия / Под ред. НиконоваВ.Б.-М.: Наука, 2-е изд., 1984.-420 с.

108. Зайдель А.П. Ошибки измерений физических величин-М.: Наука, 1974.- 108 с.

109. Рабинович С.Г. Погрешности измерений-Л.: Энергия, 1978262 с.

110. Трифонов А.П., Захаров А.В., Проняев Е.В. Обработка импульсов с гауссовской случайной субструктурой при наличии шума // Цифроваяобработка сигналов и её применения: Материалы докладов III Международной конференции.- Москва, 2000.- Т. I.- С. 80-84.

111. Пальчик О.В., Доков Д.С. Анализ методов статистической обработки и оценивания параметров одиночного видеоимпульса // Информационные технологии моделирования и управления-2005-№ 1 (19).— С. 58-64.

112. Болотин В.В. Прогнозирование ресурсов машин и конструкций.-М.: Машиностроение, 1984.-312 с.

113. ДатнерБ. Анализ вибраций роликовых и шариковых подшипников: Пер. с англ.-Конструирование и технология машиностроения-М.: Мир, 1979.-Т. 101.-№ 1.-С. 65-82.

114. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов /7

115. Ф.Я. Балийкий, М.А. Иванова, А.Г. Соколова, Е.И. Хомяков -М.: Наука, 1984120 с.

116. Метод неразрушающего контроля состояния подшипников / t Венедиктов А.З., Дёмкин В.Н., Пальчик О.В., Белокрылов А.Г. //

117. Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития: Сборник научных трудов по материалам Международного Радиоэлектронного Форума-Харьков, 2002-Часть 2.-С. 475-476.

118. ГОСТ 24347-80. «Вибрация. Обозначения и единицы».

119. Вильнер Л.Д. Виброскорость как критерий вибрационной напряженности упругих систем // Проблемы прочности 1970 - № 9 - С. 42-45.

120. Руссов В.А. Спектральная вибродиагностика.- Пермь, 1996.г

121. Н. Kakishima etal. Quarterly Report of RTRI, 2000.-№ 3-PP. 127-130.

122. Венедиктов А.З., Пальчик О.В. Принцип обработки сигналов виброперемещения в оптических измерителях виброперемещения // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика -2005-№ 6 -С. 54-56.

123. Пальчик О.В., Тирёшкин В.Н. Программа визуального конструирования лазерных триангуляционных измерителей v. 1.0-М.: ВНТИЦ, 2004- № ГР50200400896.

124. Пальчик О.В. Программное средство проектирования лазерных триангуляционных измерителей // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: Сборник трудов X Международной научной конференции-Воронеж, 2005- Вып. 10- С. 195-196.

125. Архангельский А.Я. Программирование в C++Builder.-M.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2000.- 1152 с.