Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Two-step inversion of airborne geophysical data: a stable downward continuation approach for physical modelling

Azadi Majid, Abedi Maysam, Norouzi Gholam-Hossain

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 1

121--139

EN

Airborne potential field geophysical survey is employed for a variety of purposes to cover in a cost-effective manner large prospect areas. Despite the many advantages of airborne data measurements, due to the height from the ground, the received response is weakened (signal attenuation) and causes inadequacies in data representation. Accordingly, it is expected that the inversion results are far from reality and there are shortcomings in the retrieved model. This study investigates the impact of airborne survey on small-sized magmatic units, where directly inverting airborne data suffer from signal attenuation and lead to the loss of the causative model. In this study we improved the airborne data inversion by mixing a two-step cooperative approach which enhances the potential field data by a stable downward continuation to the ground surface in the spectral domain, and subsequently running a physical property modelling. The efficiency of the method over one-step airborne data inversion is examined for a synthetic multi-source case (magnetic and gravity) and then is used to find out the close spatial link between magnetometry signatures and iron–phosphate sources in the Esfordi district in Iran. The results showed that the proposed method performed better than direct inversion of airborne data and could satisfactorily identify the sources of the anomaly.

2

Determinig of the sound power of the fan in in situ conditions using the virtual reference source method

Suder-Dębska Katarzyna, Czajka Ireneusz, Łojek Paweł

Vibrations in Physical Systems

|

2021

|

Vol. 32, nr 2

art. no. 2021206

EN

Sound power is one of the basic parameters characterizing the sound source and has a direct impact on the acoustic climate in its surroundings. Therefore, the determining of the sound power of machines is a practical problem. While there are many methods of determining the sound power, each of them has its own limitations. The authors presented the implementation of a comparative method of determining the sound power with the use of a virtual reference source. The method was used to test a high-efficiency flue gas exhaust fan installed on a laboratory stand. The sound source was placed in the geometric centre of the fan and the acoustic field distribution in the room was determined using geometrical methods. After determining the influence factors, the value of the source sound power of the source was calculated by means of the Moore-Penrose pseudo-inverse. Since the problem under study belongs to the inverse problems, the Tikhonov regularization was used, where the value of the parameter α was determined by the L-curve method.

3

Simulations of concrete response to impact loading using two regularized models

Wosatko Adam, Winnicki Andrzej, Pamin Jerzy

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2020

|

Vol. 27, no. 1

27--60

EN

This paper focuses on a comparison of two regularized continuum models for concrete in the simulations of selected benchmarks of response to impact loading. Their overview is performed in the context of application in dynamics. The first one is the Hoffman viscoplastic consistency model, where the strain rate activates regularization. The second model is derived from the scalar damage theory enhanced by an averaging equation incorporating the Laplacian of an averaged strain measure. Both models are implemented in the FEAP package. The results of some standard wave propagation tests are discussed, considering discretization sensitivity and predicted failure modes. Three examples are pre- sented: the direct tension of a plain and reinforced concrete bar, the split test of a cylinder, and the four-point bending of a reinforced concrete beam. The ability of both models to simulate impact loading is assessed.

4

The regularization method in the classification task according to given examples

Kwiatkowski Włodzimierz

Przegląd Teleinformatyczny

|

2019

|

T. 7, Nr 3-4 (49)

3--13

EN

The article considers the problem of classification based on the given examples of classes. As a feature vector, a complete characteristic of object is assumed. The peculiarity of the problem being solved is that the number of examples of the class may be less than the dimension of the feature vector, and also most of the coordinates of the feature vector can be correlated. As a consequence, the feature covariance matrix calculated for the cluster of examples may be singular or ill-conditioned. This disenable a direct use of metrics based on this covariance matrix. The article presents a regularization method involving the additional use of statistical properties of the environment.

PL

W artykule rozpatrywany jest problem klasyfikacji na podstawie wskazanych przykładów klas. Jako wektor cech przyjmuje się kompletną charakterystykę obiektów. Osobliwość rozwiązywanego zadania wynika z tego, że liczba przykładów klasy może być mniejsza od wymiaru wektora cech, a także wektor cech może zawierać współrzędne skorelowane. W konsekwencji macierz kowariancji cech obliczana dla klastra przykładów może być osobliwa albo źle uwarunkowana. Uniemożliwia to bezpośrednie stosowanie metryk bazujących na tej macierzy kowariancji. W artykule została przedstawiona metoda regularyzacji polegająca na dodatkowym wykorzystaniu statystycznych właściwości środowiska.

5

On regularization properties of artificial datasets for deep learning

Antczak Karol

Computer Science and Mathematical Modelling

|

2019

|

No. 9

13--18

EN

The paper discusses regularization properties of artificial data for deep learning. Artificial datasets allow to train neural networks in the case of a real data shortage. It is demonstrated that the artificial data generation process, described as injecting noise to high-level features, bears several similarities to existing regularization methods for deep neural networks. One can treat this property of artificial data as a kind of “deep” regularization. It is thus possible to regularize hidden layers of the network by generating the training data in a certain way.

PL

W artykule omówiono własności regularyzacyjne sztucznych danych używanych w uczeniu głębokim. Dane te pozwalają na uczenie sieci neuronowych w sytuacji niedoboru danych rzeczywistych. Okazuje się, że proces generacji danych sztucznych, opisany jako zaszumianie wysokopoziomowych cech, wykazuje wiele podobieństw do istniejących metod regularyzacyjnych dla głębokich sieci neuronowych. Dzięki temu możliwa jest regularyzacja warstw ukrytych sieci poprzez generowanie sztucznych danych uczących w odpowiedni sposób.

6

Reflected wave least squares reverse time migration with angle illumination compensation

Zhou Huamin, Chen Shengchang, Zhou Liming, Ren Haoran, Wu Rushan, Xiao Guoqiang

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 6

1551--1561

EN

High-quality seismic data imaging plays an important role in the lithological interpretation of subsurface structures. However, high-quality imaging remains a challenging task. Based on the linear inversion theory of reflected wave equations, this paper proposes reflected wave least squares reverse time migration with angle illumination compensation to better balance the amplitude of seismic imaging. We use the reflected wave migration equation to unify forward and backward propagation, which helps to obtain an image with correct phase and symmetric waveform. Under the assumption that the spectrum of seismic wavefield remains unchanged, the Poynting vector method is used to efficiently calculate the propagation direction of seismic waveform and seismic illumination in the angle domain. During iteration, angle-domain illumination is used as a preconditioner to compensate for the amplitude of the iterated gradient terms based on the angle value. In this manner, we can enhance the imaging energy of steeply inclined structures. To improve the stability of linear inversion, the spatial derivative of the image is used as a regularized constraint term. Numerical tests show that the proposed method can suppress imaging noise as well as improve resolution and amplitude fidelity of the images. Furthermore, the inversed result can be used to estimate underground reflectivity, which is important for the further development of seismic inversion technology.

7

Multichannel antileakage least squares spectral analysis for seismic data regularization beyond aliasing

Ghaderpour Ebrahim

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 5

1349--1363

EN

The antileakage least-squares spectral analysis is a new method of regularizing irregularly spaced data series. This method mitigates the spectral leakages in the least-squares spectrum caused by non-orthogonality of the sinusoidal basis functions on irregularly spaced series, and it is robust when data series are wide-sense stationary. An appropriate windowing technique can be applied to adapt this method to non-stationary data series. When data series present mild aliasing, this method can efectively regularize the data series; however, additional information or assumption is needed when the data series is coarsely sampled. In this paper, we show how to incorporate the spatial gradients of the data series into the method to regularize data series presenting severe aliasing and show its robust performance on synthetic and marine seismic data examples.

8

Algorithms of Sustainable Estimation of Unknown Input Signals in Control Systems

Yusupbekov Nadirbek, Igamberdiev Husan, Mamirov Uktam

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2018

|

Vol. 12, No. 4

83--86

EN

The problem of estimating unknown input effects in control systems based on the methods of the theory of optimal dynamic filtering and the principle of expansion of mathematical models is considered. Equations of dynamics and observations of an extended dynamical system are obtained. Algorithms for estimating input signals based on regularization and singular expansion methods are given. The above estimation algorithms provide a certain roughness of the filter parameters to various violations of the conditions of model problems, i.e. are not very sensitive to changes in the a priori data.

9

Regularized inversion of amplitude‑versus‑incidence angle (AVA) based on a piecewise‑smooth model

Li Z., Wang M., Xu F.

Acta Geophysica

|

2018

|

Vol. 66, no. 6

1383--1396

EN

Different from the stacked seismic data, pre-stack data includes abundant information about shear wave and density. Through inversing the shear wave and density information from the pre-stack data, we can determine oil-bearing properties from different incident angles. The state-of-the-art inversion methods obtain either low vertical resolution or lateral discontinuities. However, the practical reservoir generally has sharp discontinuities between different layers in vertically direction and is horizontally smooth. Towards obtaining the practical model, we present an inversion method based on the regularized amplitude-versus-incidence angle (AVA) data to estimate the piecewise-smooth model from pre-stack seismic data. This method considers subsurface stratum as a combination of two parts: a piecewise smooth part and a constant part. To fix the ill-posedness in the inversion, we adopt four terms to define the AVA inversion misfit function: the data misfit itself, a total variation regularization term acting as a sparsing operator for the piecewise constant part, a Tikhonov regularization term acting as a smoothing operator for the smooth part, and the last term to smoothly incorporate a priori information for constraining the magnitude of the estimated model. The proposed method not only can incorporate structure information and a priori model constraint, but also is able to derive into a convex objective function that can be easily minimized using iterative approach. Compared with inversion results of TV and Tikhonov regularization methods, the inverted P-wave velocity, S-wave velocity and density of the proposed method can better delineate the piecewise-smooth characteristic of strata.

10

Entropy-based regularization of AdaBoost

Bereta M.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2017

|

Vol. 24, no. 2

89--100

EN

In this study, we introduce an entropy-based method to regularize the AdaBoost algorithm. The AdaBoost algorithm is a well-known algorithm used to create aggregated classifiers. In many real-world classification problems in addition to paying special attention classification accuracy of the final classifier, great focus is placed on tuning the number of the so-called weak learners, which are aggregated by the final (strong)classifier. The proposed method is able to improve the AdaBoost algorithm in terms of both criteria. While many approaches to the regularization of boosting algorithms can be complicated, the proposed method is straightforward and easy to implement. We compare the results of the proposed method (EntropyAdaBoost) with the original AdaBoost and also with its regularized version, є-AdaBoost on several classification problems. It is shown that the proposed methods of EntropyAdaBoost and є-AdaBoost are strongly complementary when the improvement of AdaBoost is considered.

11

Interpolacja i regularyzacja 5D z uwzględnieniem antyaliasingu przestrzennego

Gieras J.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

237--240

PL

Nowoczesne algorytmy regularyzacji i interpolacji danych sejsmicznych wykorzystując idee interpolacji 5D odtwarzają trasy poprzez iteracyjną rekonstrukcję w domenie Fouriera. Na odtworzenie trasy sejsmicznej składa się wygenerowanie parametrów zawartych w nagłówkach tras oraz samego sygnału z rozróżnieniem na kierunki i częstotliwości. W zależności od potrzeb dane mogą zostać odtworzone w żądanej domenie. Przykłady z różnych projektów demonstrują skuteczność metody.

EN

Modern algorithms of interpolation and regularization harnessing idea of 5D reconstruct traces by iterative steps in Fourier domain. To generate new seismic trace headers and seismic signal must be taken into account. This processes can be made for any domain depending on what we need. Below pictures demonstrate how algorithms works.

12

Wieloczynnikowa analiza gazowych zanieczyszczeń powietrza

Pisarek J.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2016

|

T. 4

333--349

PL

W pracy podane zostały algorytmy analizy danych pomiarowych obarczonych wysokim poziomem szumu informacyjnego. Wynik pomiaru traktowany jest nie jako liczba, ale jako funkcja, niekiedy funkcja wielu zmiennych Proces obróbki danych pomiarowych jest de facto procesem poszukiwania aproksymanty tej funkcji. Stabilność procesu obliczeniowego i możliwość wykorzystywania informacji a’priori zostały uzyskane dzięki zastosowaniu procedur regularyzacyjnych według pomysłu Tichonowa. W przeciwieństwie jednak do klasycznych prac z obszaru teorii regularyzacji, autor nie stosuje jednego parametru regularyzacyjnego, ale zbiór parametrów zale ny od ilości niezależnych baz danych wykorzystywanych w obliczeniach. Przy konsolidacji danych pochodzących ze źródeł o różnej wiarygodności wykorzystane zostały narzędzia teorii zbiorów rozmytych. Zaproponowana w artykule technika obliczeniowa może być wykorzystana do analizy zanieczyszczeń atmosfery w sytuacji, gdy klasyczne techniki pomiarowe, bazujące na założeniu, że w powietrzu znajduje się tylko jedna substancja toksyczna, okazują się bezużyteczne lub mało wiarygodne. Jako podstawowe źródło danych do określenia stężeń różnych substancji występujących równocześnie w tej samej próbce analizowanego powietrza autor proponuje zastosowanie typowych metod spektrometrii widma elektromagnetycznego, spektrometrii masowej oraz spektroskopii adsorbcyjnej. Metody te zostały skrótowo opisane w artykule. Omówiono również wybrane techniki elektrochemiczne, które, ze względu na niską selektywność, nie powinny być stosowane samodzielnie, ale dostarczają danych poprawiających dokładność i selektywność wymienionych wyżej metod spektroskopowych. W podanym opisie zwrócono szczególną uwagę na funkcyjny charakter odpowiedzi układu pomiarowego na występowanie określonego stężenia określonej substancji.

EN

Algorithms of analysis of the measuring data burdened with the high level of the information noise were given in the work. The measuring result is treated not as the number, but as the function, sometimes the function of many variable. The handling process of the of measuring data de facto is a serching of approxmate of this function.. The stability of the computational process and the possibility of using of the information given a'priori became obtained through the use of regularization procedures according to the Tikhonov idea. Contrarily however to classical works from the area of the of the regularizationtheory author does apply not one parameter of regularization, but the set of parameters quantity-dependent of independent databases used in calculations.For consolidation of data coming from sources with the different reliability the tools of fuzzy set theories. were used. The computing technique proposed in the article can by used to the analysis of pollutions of the atmosphere in the situation, when classical measuring techniques basing on the assumption that only one toxic substance is found in the air - they turn out useless or turn out very little reliable. As the basic data source for describing of concentrations of different substances appearing simultaneously in the same air sample the author proposes the use of typical methods of the spectrometry of the electromagnetic spectrum, the mass spectrometry and the surface adsorbtion spectroscopy. These methods became epitomically described in the article. One discussed also chosen electrochemical techniques which due to the low selectivity should not be applied independently, but provide data improving the accuracy and the selectivity of spectroscopic methods. In given description one paid particular attention on the functional character of the answer of the measuring-system on the occurrence of the determined concentration of the determined substance.

13

A boundary-value problem for the equation of mixed type with generalized operators of fractional differentiation in the boundary conditions

Repin O. A., Kumykova S. K.

Journal of Applied Analysis

|

2016

|

Vol. 22, nr 1

27--36

EN

The paper is devoted to the study of a boundary-value problem for an equation of mixed type with generalized operators of fractional differentiation in boundary conditions. We prove uniqueness of solutions under some restrictions on the known functions and on the different orders of the operators of generalized fractional differentiation appearing in the boundary conditions. Existence of solutions is proved by reduction to a Fredholm equation of the second kind, for which solvability follows from the uniqueness of the solution of our original problem.

14

Deblending of Simultaneous-source Seismic Data using Fast Iterative Shrinkage-thresholding Algorithm with Firm-thresholding

Qu S., Zhou H., Liu R., Chen Y., Zu S., Yu S., Yuan J., Yang Y.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 4

1064--1092

EN

In this paper, an improved algorithm is proposed to separate blended seismic data. We formulate the deblending problem as a regularization problem in both common receiver domain and frequency domain. It is suitable for different kinds of coding methods such as random time delay discussed in this paper. Two basic approximation frames, which are iterative shrinkage-thresholding algorithm (ISTA) and fast iterative shrinkage-thresholding algorithm (FISTA), are compared. We also derive the Lipschitz constant used in approximation frames. In order to achieve a faster convergence and higher accuracy, we propose to use firm-thresholding function as the thresholding function in ISTA and FISTA. Two synthetic blended examples demonstrate that the performances of four kinds of algorithms (ISTA with soft- and firm-thresholding, FISTA with soft- and firm-thresholding) are all effective, and furthermore FISTA with a firm-thresholding operator exhibits the most robust behavior. Finally, we show one numerically blended field data example processed by FISTA with firm-thresholding function.

15

Identification of aerodynamic coefficients of a projectile and reconstruction of its trajectory from partial flight data

Condaminet V., Delvare F., Choї D., Demailly H., Grignon Ch., Heddadj S.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2014

|

Vol. 21, no. 3-4

177--186

EN

Several optimization techniques are proposed both to identify the aerodynamic coefficients and to reconstruct the trajectory of a fin-stabilized projectile from partial flight data. A reduced ballistic model is used instead of a more general six degree of freedom (6DOF) ballistic model to represent the flight of the projectile. Optimization techniques are proposed in order to identify the set of aerodynamic coefficients. These techniques are compared when identifying the aerodynamic coefficients from both exact and noisy simulated partial flight data.

16

Rekonstrukcja obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej

Smolik W. T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2013

|

z. 188

3--226

PL

W rozprawie zaprezentowano technikę obrazowania metodą elektrycznej tomografii pojemnościowej. Opisano podstawy fizyczne, wybrane metody rozwiązywania problemu prostego i algorytmy rekonstrukcji obrazów oraz konstrukcję aparatury pomiarowej. Omówiono metody wyznaczania rozkładu pola elektrycznego i macierzy wrażliwości w kontekście modelowania tomograficznych sond pojemnościowych. Numeryczne algorytmy wyznaczania rozkładu potencjału, optymalizowane przez autora pod względem czasu obliczeń, mają duże znaczenie w nieliniowej, trójwymiarowej rekonstrukcji obrazów. Zaprezentowano występujące w tomografii elektrycznej nieliniowe zagadnienie odwrotne wiąz metodami regularyzacji problemu źle uwarunkowanego i technikami doboru parametru regularyzacji. Opisano algebraiczne, liniowe i nieliniowe metody rekonstrukcji obrazów, a w szczególności zaproponowane przez autora algorytmy przedziałami liniowe. W rozprawie przedstawiono, opracowane iv ramach p tac badawczych, oprogramowanie do numerycznego modelowania i rekonstrukcji obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej. Opisano konstrukcję pojemnościowych sond tomograficznych oraz metody pomiaru bardzo małych pojemności. Zaprezentowano opracowany w ramach prac doświadczalnych tomograf pojemnościowy. Rozprawa jest podsumowaniem badań prowadzonych przez autora w dziedzinie tomografu elektrycznej.

EN

This dissertation presents an imaging technique by means of electrical capacitance tomography. The physical basis, selected methods of forward problem solution and image reconstruction algorithms, as well the design of the measurement system were described. The methods of electric field distribution and sensitivity matrix calculation were discussed m the context of the design of capacitance tomographic sensors. Numerical algorithms for potential distribution computation, optimized by die author regarding calculation speed, are of great importance in nonlinear three-dimensional image reconstruction. Nonlinear inverse problems occurring in electrical tomography together with the regularization methods for ill-conditioned problems and selection techniques of a regularization parameter were presented. Algebraic linear and nonlinear image reconstruction methods, particularly range linear algorithms proposed by the author, were described. The dissertation also presents software for numerical modelling and image reconstruction in electrical capacitance tomography elaborated within the framework of the author's research and describes the design of tomographic capacitance sensor and the methods for very small capacitance measurement. The capacitance tomography scanner elaborated within the framework of experimental work was presented. This dissertation is a summary of the research carried out by the author in the field of electrical tomography.

17

Estimation of cutting force model coefficients with regularized inverse problem

Pawełko P, Powałka B, Berczyński S

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2013

|

Vol. 37, nr 2

5--21

EN

In this paper, a method for estimation of cutting force model coefficients is proposed. The method makes use of regularized total least squares to identify the cutting forces from the measured acceleration signals and the frequency response function (FRF) matrix. An original regularization method is proposed which is based on the relationship between the harmonic components of the cutting forces. Numerical tests are performed to evaluate the effectiveness of the method. The method is compared with unregularized methods and common Tikhonov regularization combined with GCV and L-curve methods. It was found that the proposed method provides more accurate estimates of the cutting force coefficients than the unregularized method and common regularization techniques. Furthermore the influence of acceleration measurement errors, FRF matrix errors and FRF matrix conditioning on the accuracy of the estimated coefficients is investigated. It was concluded that FRF matrix errors influence the most the accuracy of the results.

PL

W artykule zaproponowano metodę estymacji współczynników modelu siły skrawania. Metoda stosuje regularyzowaną technikę ortogonalnych najmniejszych kwadratów dla identyfikacji sił skrawania na podstawie mierzonych sygnałów przyśpieszeń oraz macierzy częstotliwościowych funkcji przejścia. Zaproponowano oryginalną metodę regularyzacji opartą na zależności pomiędzy składnikami harmonicznymi sił skrawania. Przeprowadzono symulację numeryczną weryfikującą skuteczność metody. Przedstawiona metoda jest porównana z podejściem bez regularyzacji oraz regularyzowanym metodą Tikhonova stosowaną wraz z metodami GCV oraz L-curve. Pozwala uzyskać dokładniejsze oszacowanie wartości współczynników niż estymacja bez regularyzacji lub z regularyzacją Tikhonova. Dokonano również oceny wpływu błędu pomiaru przyśpieszeń, błędów macierzy funkcji przejścia oraz jej uwarunkowania na dokładność estymowanych współczynników. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano, że największy wpływ mają błędy macierzy funkcji przejścia.

18

Grupowanie azymutalne i regularyzacja w przetwarzaniu danych sejsmicznych dla potrzeb poszukiwań gazu w łupkach

Kowalski H., Tlałka S.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

311--316

PL

Poszukiwania gazu ziemnego w łupkach sylurskich i dewońskich wymagają specyficznego podejścia do przetwarzania danych sejsmicznych. Informacje o parametrach petrofizycznych skał, kierunkach spękań w tych utworach są niezbędne do określenia optymalnego procesu szczelinowania hydraulicznego. Autorzy prezentują różne metody grupowania i regularyzacji danych oraz narzędzia wspomagające standardowe procedury przetwarzania z uwzględnieniem przetwarzania zorientowanego azymutalnie. W szczególności zwracaj ą uwagę na interpolację, regularyzację oraz migrację 3D w domenie wspólnego wektora offsetowego (WWO). Szczególnie istotne w przygotowaniu danych do analiz anizotropii HTI jest odpowiednie grupowanie w sektorach azymutalnych. Prezentowane elementy przetwarzania uzupełniają standardowe procedury przetwarzania danych sejsmicznych i są istotne w poszukiwaniach gazu ziemnego w łupkach.

EN

Natural gas exploration in the Silurian and Devonian shales require specific approaches to seismic data processing. Information about the petrophysical parameters of rocks and directions of cracks in these layers is necessary to determine the optimal process of hydraulic fracturing. The authors present different methods of grouping and the regularization of the seismic data and tools to support the standard procedures of processing, including the azimuthally oriented processing. In particular, pay attention to the interpolation, regularization and 3D migration in offset vector tile domain (OVT). A particularly important in preparing data for analysis for HTI anisotropy is appropriate grouping the data in the azimuth sectors. Presented parts supplement the standard procedures for seismic data processing and are important in the search for natural gas in shales.

19

Zastosowanie metod regularyzacji do filtracji zakłóceń pomiarowych rejestrowanych obrazów

Iwaniec J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 1

86-89

PL

Praca dotyczy zagadnienia redukcji szumów pomiarowych obrazów z zastosowaniem metod regularyzacji. W pracy przedstawiono rezultaty filtracji obrazu testowego (16×16 pikseli) przeprowadzonej przy użyciu metody regularyzacji Tichonowa, TSVD, DSVD oraz ME [1, 3]. Do rekonstrukcji obrazów o dużych rozmiarach zastosowano sformułowaną i zaimplementowaną przez autorkę iteracyjną przybliżoną metodę filtracji obrazów opartą o metody regularyzacji. Wykazano przydatność sformułowanych metod w przypadku obrazów, których rekonstrukcja nie jest możliwa do przeprowadzenia innymi metodami ze względu na zbyt dużą utratę informacji spowodowaną nałożeniem szumów.

EN

In practical applications of signal processing, the problem of picture reconstruction on the basis of a recorded noisy picture is frequently encountered. Such a problem is an inverse, ill-posed problem (Fig. 1), which means that even small disturbances of the recorded picture have significant influence on the accuracy of picture reconstruction. Therefore, in this paper, for the purposes of pictures noise reduction, regularization methods were used. Noisy pictures were filtered by means of the Tikhonov regularisation [1, 3], Truncated SVD (TSVD) [1, 3], Damped SVD (DSVD) [1,3] and Maximal Entropy (ME) [1,3] methods. Noise reduction of the test picture of dimensions 16×16 pixels was carried out by means of the algorithm (Fig. 2) requiring decomposing matrix modelling noise into singular values, which, in case of pictures of significant dimensions, requires significant computational effort. Therefore, for the purposes of regularization of pictures of significant dimensions (512×512 pixels) the iterative approximate method (Fig. 3) formulated by the author was used. The method idea consists in application of the selected regularization method to regularization of the issue (1), where [A1(k)] is a matrix consisted of elements lying in the vicinity of the matrix [A] main diagonal, corresponding to the kth part of the considered picture written in the form of vector (Fig. 3). The obtained results prove that the formulated and implemented methods can be used for noise reduction of pictures, the reconstruction of which is impossible to carry out by means of other methods because of the excessive loss of information resulting from imposed noise.

20

Identyfikacja siły skrawania na podstawie pomiarów przyspieszeń z zastosowaniem technik regularyzacji

Powałka B.

Inżynieria Maszyn

|

2011

|

R. 16, z. 1/2

113-125

PL

Artykuł prezentuje metodę estymacji sił skrawania na podstawie pomiarów przyspieszeń drgań oraz częstotliwościowej funkcji przejścia. Poprawę uwarunkowania macierzy funkcji przejścia uzyskano przez zastosowanie technik regularyzacji TSVD i Tikhonova powiązane z metodą L-curve. Zastosowanie technik regularyzacji przyniosło poprawę dokładności oszacowania drugiej składowej harmonicznej siły skrawania. Przeprowadzona analiza mierzonych przyśpieszeń z wykorzystaniem krótkoczasowej transformacji Fouriera (STFT) wykazała, że główną przyczyną niedokładności estymacji pierwszej składowej harmonicznej jest niestacjonarność obiektu wynikająca z zachodzących w trakcie obróbki zmian wzajemnego położenia elementów układu korpusowego obrabiarki. Ograniczona skuteczność klasycznych metod regularyzacji sugeruje konieczność opracowania metod wykorzystujących zależności oparte na modelu sił skrawania.

EN

Paper presents estimation of cutting forces on the basis of acceleration measurements and frequency response functions (FRFs). Improvement of FRF matrix is obtained by means of TSVD and Tikhonov regularization techniques and L-curve method. Application of regularization techniques resulted in an improved estimation accuracy of the 2nd harmonic component of the cutting force. Short-Time Fourier Transform (STFT) of the acceleration signals showed that the main reason for the inaccuracy of the 1st harmonic component estimation was the object nonstationarity which was caused by changes of relative location of machine tool elements. Limited effectiveness of general regularization techniques suggests necessity of development of methods that are based on the model of cutting forces.