Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Муҳандисӣ / Усули моноскопии сеченаи ченкунии ларзиш ва татбиқи он дар таҳқиқоти фонатсияи инсон
Муҳандисӣ

Усули моноскопии сеченаи ченкунии ларзиш ва татбиқи он дар таҳқиқоти фонатсияи инсон

Ин таҳқиқот усули нави якҷоясозии сенсорҳоро барои чен кардани майдони сеченаи суръат ва ҷойивазкунии сатҳи ларзон танҳо аз як самти оптикии мушоҳида пешниҳод мекунад.

05/08/2026  Veri Anla 20 боздид
Усули моноскопии сеченаи ченкунии ларзиш ва татбиқи он дар таҳқиқоти фонатсияи инсон

Ин таҳқиқот усули нави якҷоясозии сенсорҳоро барои чен кардани майдони сеченаи суръат ва ҷойивазкунии сатҳи ларзон танҳо аз як самти оптикии мушоҳида пешниҳод мекунад. Усул ченкуниҳои якдигарро пуркунандаи камераи баландсуръат ва виброметри сканерии лазерии якмеҳварро, ки дар як меҳвари оптикӣ ҷойгир шудаанд, муттаҳид мекунад. Алгоритми ҷараёни оптикӣ, ки ба тасвирҳои камераи баландсуръат татбиқ мешавад, ду ҷузъи ларзишро дар ҳамвории тасвир чен мекунад; виброметри лазерӣ бошад ҷузъи ларзиши берун аз ҳамвориро, ки ба меҳвари камера параллел аст, чен мекунад. Бо ҳамоҳангсозӣ ва интерполятсияи маълумоте, ки дар шабакаҳои координатии ҷудогона қарор доранд, суръати ларзиши сежузъӣ дар сатҳ ба даст оварда мешавад.

Барои ҳисоб кардани ҷойивазкунӣ дар майдони сеченаи суръати ченшуда адвексияи зарраҳо татбиқ шудааст. Ҳамин тавр аз равиши Euler, ки суръатҳоро дар нуқтаҳои собити фазоӣ нишон медиҳад, ба равиши Lagrange гузашта шудааст, ки траекторияҳои зарраҳои маҷозии ҳамроҳи сатҳ ҳаракаткунандаро нишон медиҳад. Ин гузариш махсусан барои омӯзиши ҳаракати сатҳҳои нарм, мисли қатҳои овозӣ, ки тағйироти бузурги шакл доранд, муҳим аст.

Усул дар қатҳои синтетикии овозии силиконӣ, ки бо ҷараёни ҳаво худба худ меларзанд, тасдиқ шудааст. Натиҷаҳои ченкунии моноскопӣ бо усули эталонии стереоскопӣ муқоиса шуданд, ки аз ду камераи баландсуръат бо кунҷи тақрибан 40 дараҷа ва пайгирии сеченаи 12 нишонаи сатҳӣ иборат буд. Барои бузургии умумии ҷойивазкунии сечена дар дувоздаҳ нуқта фарқи миёна %5,2 ёфт шуд. Фарқи фаза дар ҷузъҳои ҳамвории тасвир ба ҳисоби миёна %1,1 ва дар ҷузъи берун аз ҳамворӣ %1,5 буд.

Ҷойивазкуниҳо дар ҳамвории тасвир умуман натиҷаҳои наздиктар доданд. Фарқи миёнаи ҳамвории тасвир %5,4 буд, дар ҳоле ки фарқи миёнаи ҷузъи берун аз ҳамворӣ %10,0 буд. Дар баъзе нуқтаҳо фарқи берун аз ҳамворӣ ба %21,7 расид. Ин нишон медиҳад, ки усул дар ҳамаи координатҳо дақиқии якхела надорад. Бо вуҷуди ин, басомади асосии ларзиш ва муносибатҳои фаза дар гармоникаҳои аввал байни ду усул умуман хуб мувофиқ буданд.

Пас аз тасдиқ, усул ба низоми қатҳои синтетикии овозӣ бо роҳи овозии 200 mm, ки дастрасии оптикиро маҳдуд мекунад, татбиқ шуд. Дар ин таҷриба сатҳ бо маҷмӯи 4.320 зарраи маҷозӣ ифода шуда, ҳаракатҳои кушодашавӣ, басташавӣ ва тағйири шакл дар тамоми сатҳи қатҳои овозӣ ба таври сечена бозсозӣ шуданд. Суръатҳои маҳаллии ларзиш ба тақрибан 3 m/s расиданд ва ҷузъҳои гармоникӣ то 30 баробари басомади асосӣ чен шуданд.

Моди асосии ларзиш бештар аз ҳаракати ҳамвории тасвир иборат буд, ки кушода ва баста шудани фосилаи байни қатҳои овозиро таъмин мекард. Дар модҳои гармоникии дуюм ва сеюм бошад ҳаракати берун аз ҳамворӣ дар самти меҳвари камера ҳукмрон шуд; дар моди дуюм дар маркази сатҳ гиреҳи ларзиш дида шуд. Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки як нуқтаи ченкунӣ на ҳамеша метавонад рафтори мураккаби ларзиши тамоми сатҳро намояндагӣ кунад.

Муҳимтарин бартарии усул он аст, ки дидани сатҳ аз ду ё се самти гуногунро талаб намекунад. Аммо як самти оптикӣ маънои як дастгоҳро надорад: дар низом камераи баландсуръат ва виброметри сканерии лазерӣ якҷо истифода мешаванд. Дар татбиқи ҳозираи таҳқиқот сабти камера ва сканкунии лазерӣ ҳамзамон не, балки пайдарпай ва нисбат ба як сигнали эталонии умумӣ қулфшудаи фаза анҷом дода шудаанд.

Арзёбӣ аз нуқтаи назари Türkiye: Таҳқиқот дар Türkiye, дар қатҳои воқеии овозии инсон ё дар шароити клиникӣ анҷом дода нашудааст. Бо вуҷуди ин, усул метавонад дар озмоишгоҳҳои механикаи моеъҳо, муҳандисии биотиббӣ, акустика, фониатрия ва ченкуниҳои оптикии Türkiye барои омӯзиши таҷҳизоти синтетикии фонатсионӣ, ки дастрасии оптикӣ танҳо аз як самт маҳдуд аст, арзёбӣ шавад. Пеш аз истифодаи клиникӣ хусусиятҳои сатҳи бофтаи инсон, ҳаракати бемор, андозабандии эндоскопӣ, бехатарии лазер, ниёз ба ченкунии вақти воқеӣ ва тасдиқ бо усулҳои эталонии тиббӣ бояд алоҳида омӯхта шаванд. Таҳқиқот ташхиси бемориҳои овоз, интихоби табобат ё имкони чен кардани фонатсияи инсонро дар шароити клиникӣ исбот намекунад.

Шарҳи муфассал

Мушкили асосии таҳқиқот чист?

Дар ченкуниҳои бесамоси сеченаи ларзиш се ҷузъи фазоии мустақили ҳаракати сатҳ бояд муайян карда шаванд. Низомҳои анъанавии сеченаи виброметрияи сканерии лазерӣ метавонанд се виброметри лазериро истифода баранд, ки ба сатҳи ларзон аз кунҷҳои гуногун равона шудаанд. Усулҳои сеченаи асосёфта ба тасвир бошанд аксаран ба ду камераи баландсуръат дар кунҷҳои гуногун ва триангулятсияи стереоскопӣ такя мекунанд.

Мушкили умумии ин тарҳҳо он аст, ки сатҳи ларзон бояд аз зиёда аз як самт дида шавад. Агар сатҳ дар охири канали танг, байни қисмҳои дигар ё дар дохили сохтори қубурмонанди дароз ҷойгир бошад, сохтани самтҳои дуюм ва сеюми мушоҳида мумкин аст ғайриимкон бошад.

Қатҳои синтетикии овозӣ, ки дар таҳқиқоти фонатсияи инсон истифода мешаванд, намунаи равшани ин мушкиланд. Қатҳои овозӣ дар чуқурии геометрияи ҳалқ ва роҳи овоз ҷойгиранд. Роҳҳои сунъии овозии истифодашуда дар таҳқиқот аз 200 mm оғоз шуда, дар баъзе таҷҳизоти таҷрибавӣ то 1 метр мерасанд. Дар ин ҳолат ҷойгир кардани камераҳои стереоскопие, ки сатҳро аз кунҷҳои гуногун мебинанд, метавонад аз ҷиҳати физикӣ номумкин бошад ё кунҷҳои камера он қадар хурд шаванд, ки дақиқии чуқуриро ҷиддан маҳдуд кунанд.

Роҳи ҳалли пешниҳодкардаи таҳқиқот чист?

Муҳаққиқон ду принсипи гуногуни ченкуниро, ки дар як меҳвари оптикӣ кор мекунанд, муттаҳид кардаанд:

  • Камераи баландсуръат: Ду ҷузъи ҳаракатро дар ҳамвории тасвир чен мекунад.
  • Виброметри сканерии лазерии якмеҳвар: Ҷузъи суръати берун аз ҳамвориро, ки ба меҳвари оптикӣ параллел аст, чен мекунад.

Камераи баландсуръат тасвирҳои сатҳро сабт мекунад. Ҳаракати намоёни байни кадрҳои пайдарпай бо усули ҷараёни зичи оптикӣ дар сатҳи пиксел ҳисоб мешавад. Вақте калонкунии тасвир ва суръати кадр маълуманд, ҳаракатҳои пиксел ба воҳидҳои физикии суръат табдил дода мешаванд.

Виброметри сканерии лазерӣ тағйири Doppler-ро дар қисми бозпарокандаи нури лазерӣ, ки ба сатҳ фиристода мешавад, чен мекунад. Тағйири Doppler бо суръати ларзиши сатҳ дар самти лазер алоқаманд аст. Бо истифода аз оинаҳои галваникӣ нури лазер ба нуқтаҳои пешакӣ муайяншудаи сатҳ равона карда мешавад.

Расми 1 дар саҳифаи 9-и таҳқиқот нишон медиҳад, ки камераи баландсуръат ва виброметри лазерӣ ба сатҳ аз як меҳвари мушоҳида менигаранд. Аввал сабти камера ва баъд сканкунии лазерӣ анҷом дода мешавад. Ду ченкунӣ нисбат ба як сигнали даврии эталонӣ қулфшудаи фаза шуда, якҷо карда мешаванд.

Чаро танҳо камераи баландсуръат истифода нашудааст?

Як камера метавонад ҳаракатро дар ҳамвории тасвир чен кунад, аммо ҳаракатро дар самти чуқурӣ мустақиман муайян карда наметавонад. Гарчанде чуқурии монокулярӣ бо усулҳое мисли омӯзиши амиқ ё тағйири перспектива тахмин карда мешавад, дақиқӣ аз маълумоти омӯзишӣ, геометрия, текстураи сатҳ ва нишонаҳои чуқурӣ дар тасвир вобаста аст.

Дар таҳқиқот ҳаракати берун аз ҳамворӣ аз тасвирҳо тахмин карда нашуда, мустақиман бо виброметрияи лазерии Doppler чен шудааст. Ҳамин тавр ченкунии дар ҳамворӣ, ки қувваи камера аст, бо ченкунии берун аз ҳамворӣ, ки қувваи виброметр аст, дар як низом пурра шудааст.

Чаро танҳо виброметри лазерӣ истифода нашудааст?

Виброметри лазерии якмеҳвар танҳо ҷузъи суръатро дар самти нури лазер чен мекунад. Дар виброметрияи анъанавии сечена се дастгоҳ аз самтҳои гуногун лозим мешаванд. Ин ҳам арзиши таҷҳизот ва ҳам фазои оптикии заруриро дар атрофи сатҳ зиёд мекунад.

Дар усули пешниҳодшуда ду ҷузъи ҳамвории тасвир аз ҷониби камера дода мешаванд, бинобар ин барои виброметри лазерӣ чен кардани танҳо ҷузъи сеюм кофист. Низом ҳанӯз ба ду дастгоҳи ченкунӣ ниёз дорад, вале ҳар ду дастгоҳ ба сатҳ аз як самт менигаранд.

Ҷараёни оптикӣ чӣ гуна истифода шуд?

Барои коркарди тасвирҳои камераи баландсуръат алгоритми ҷараёни зичи оптикии Farnebäck дар OpenCV истифода шуд. Ҷараёни оптикӣ ҳаракати намоёни намунаҳои шиддатро дар тасвирҳои пайдарпай дар сатҳи пиксел ҳисоб мекунад.

Азбаски камера собит буд, фарз шуд, ки ҳаракати намоёни ченшуда аз ҳаракати сатҳ ба вуҷуд меояд. Барои гирифтани ҷараёни боэътимоди оптикӣ сатҳ бояд текстураи контрасти баланд, тасодуфӣ ва пайгиришаванда дошта бошад. Ба рӯи қатҳои синтетикии овозӣ хокаи хеле майдаи ангишт пошида шуда, намунаи парокандаи сатҳӣ сохта шудааст.

Ҷойивазкуниҳои пикселӣ аз ҷараёни оптикӣ бо истифода аз калибровкаи калонкунии камера ва суръати кадр ба суръатҳои физикии дар ҳамворӣ табдил дода шуданд.

Оё ҳаракати берун аз ҳамворӣ метавонад ба ченкунии ҳамвории тасвир таъсир расонад?

Агар объект ба камера наздик ё аз он дур шавад, калонкунии тасвир метавонад тағйир ёбад. Ин тағйир ҳатто агар объект ба таври уфуқӣ ё амудӣ ҳаракат накунад ҳам, дар алгоритми ҷараёни оптикӣ ҳаракати намоёни дар ҳамворӣ эҷод карда метавонад.

Барои кам кардани ин таъсир линзаи дорои фосилаи фокусии 180 mm ва масофаи кории тақрибан 500 mm истифода шудааст. Дар ченкуниҳои тасдиқи стереоскопӣ ҳаракати умумии берун аз ҳамворӣ 5 mm ё камтар мушоҳида шудааст. Муносибати тахминии истифодашуда чунин аст:

\[ \varepsilon_{\mathrm{büyütme}} \approx \frac{\Delta z}{Z} \]

Дар ин ҷо Δz ҷойивазкунии берун аз ҳамворӣ, Z бошад масофаи байни камера ва сатҳ аст. Бо арзишҳои истифодашуда ҳадди болоии хатои аз калонкунӣ пайдошуда тақрибан:

\[ \frac{5\ \mathrm{mm}}{500\ \mathrm{mm}} = 0{,}01 = \%1 \]

тахмин шудааст. Ин арзиш ҷамъбасти ҳамаи хатогиҳои ҷараёни оптикӣ нест; танҳо саҳми тахминии тағйири калонкунии перспективӣ мебошад.

Шабакаҳои камера ва виброметр чӣ гуна муттаҳид шудаанд?

Маълумоти камера дар пикселҳои тасвир ва маълумоти виброметри лазерӣ дар координатҳои сканкунии худи дастгоҳ ҷойгиранд. Барои муттаҳид кардани бевоситаи ду маҷмӯи маълумот онҳо бояд ба як низоми координатии физикии умумӣ табдил дода шаванд.

Дар таҳқиқот нуқтаҳои эталоние истифода шудаанд, ки ҷойи физикиашон маълум буд ва ҳам дар тасвири камера ва ҳам дар шабакаи сканкунии лазерӣ муайян мешуданд. Дар татбиқи намунавӣ чор кунҷи тасвири камера бо чор нуқтаи берунии шабакаи сканкунии лазерӣ мувофиқ карда шудаанд.

Расми 2 дар саҳифаи 11-и таҳқиқот пайдарҳамии зерини коркардро нишон медиҳад:

  1. Гирифтани тасвирҳои хоми камераи баландсуръат,
  2. Ҳисоб кардани суръатҳои дар ҳамворӣ бо ҷараёни оптикӣ,
  3. Чен кардани суръатҳои берун аз ҳамворӣ дар нуқтаҳои сканкунии лазерӣ,
  4. Ҳамоҳанг кардани шабакаҳои камера ва виброметр,
  5. Интерполятсия кардани се ҷузъи суръат ба нуқтаҳои умумӣ,
  6. Адвексияи зарраҳо дар тӯли векторҳои сеченаи суръат.

Бо сабаби ҳаракати сатҳ баъзе нуқтаҳои лазерӣ метавонанд дар вақтҳои муайян аз ҳудуди қатҳои овозӣ берун раванд. Ин нуқтаҳо бо ёрии ниқоби сатҳ дар тасвири камера аз маҷмӯи маълумот хориҷ шудаанд.

Интерполятсия чӣ гуна анҷом дода шуд?

Азбаски ченкуниҳои камера ва виброметр дар як нуқтаҳои фазоӣ нестанд, ду маҷмӯи маълумот ба ҷойҳои умумии зарраҳои маҷозӣ интерполятсия шуданд. Дар таҳқиқот функсияи базисии радиалӣ, яъне RBF-интерполятсия ва ядрои spline-и лавҳаи тунук истифода шудааст.

Дар натиҷаи ин раванд дар ҳар як нуқтаи интихобшудаи сатҳ:

\[ \mathbf{v} = \begin{bmatrix} v_x \\ v_y \\ v_z \end{bmatrix} \]

вектори сеченаи суръати ларзиш ба даст меояд. Ҷойҳои нуқтаҳои интерполятсияро дар ҳудуди умумии тасвири камера ва минтақаи сканкунии лазерӣ озодона интихоб кардан мумкин аст.

Фарқи равиши Euler ва Lagrange чист?

Дар равиши Euler суръатҳо дар нуқтаҳои собити фазоӣ таъриф мешаванд. Ҳангоми гузаштани сатҳ аз зери ин нуқтаҳо суръати лаҳзавӣ дар ҳар нуқта чен карда мешавад. Виброметрияи сканерии лазерӣ ва майдонҳои зичи суръати асосёфта ба тасвир аксаран ҳамин гуна намоиш медиҳанд.

Дар равиши Lagrange бошад зарраи маҷозӣ ҳамроҳи сатҳ ҳаракат мекунад. Бо пайгирии ҷойи зарра дар вақт траекторияи воқеии ҳаракат ва ҷойивазкунӣ ба даст меояд.

Дар ларзишҳои хурд майдони суръат дар нуқтаҳои собит метавонад кофӣ бошад. Аммо дар тағйироти бузурги шакл, мисли қатҳои овозӣ, нишон додани он ки ҳамон қисми моддии сатҳ бо гузашти вақт ба куҷо меравад, фаҳмотар аст.

Адвексияи зарраҳо чӣ гуна ҳисоб шудааст?

Дар таҳқиқот барои ҳисоб кардани ҷойҳои зарра аз майдони суръат схемаи интегратсияи трапетсияи устуворшуда истифода шудааст:

\[ \mathbf{d}^{\,n+1}_i-\mathbf{d}^{\,0}_i = \alpha\left(\mathbf{d}^{\,n}_i-\mathbf{d}^{\,0}_i\right) + \frac{\Delta t}{2} \left(\mathbf{v}^{\,n+1}_i-\mathbf{v}^{\,n}_i\right) \]

Дар ин ҷо:

  • i, индекси зарраи маҷозӣ аст.
  • n, қадами вақтро нишон медиҳад.
  • d = [dx, dy, dz]T, вектори сеченаи ҷойивазкунӣ аст.
  • v = [vx, vy, vz]T, вектори сеченаи суръат аст.
  • Δt, қадами вақт аст.
  • α, коэффисиенти устувориест, ки дрейфи интегратсияро маҳдуд мекунад.

Муҳаққиқон барои маълумоти худ α = 0,999-ро истифода бурданд. Арзишҳои хурдтари α метавонанд дрейфи ададиро сахттар пахш кунанд, вале дар ҷузъҳои воқеии ларзиш хатои бештари интегратсия эҷод кунанд.

Расми 3 дар саҳифаи 12-и таҳқиқот интихоби ҷойҳои ибтидоии зарраҳо, интерполятсияи суръатҳо ба ин ҷойҳо, қадами интегратсия ва истифодаи ҷойҳои нави зарраҳо дар қадами навбатии вақтро нишон медиҳад.

Чаро ҷойи ибтидоии чуқурӣ маълум нест?

Бо як камера координатҳои ибтидоии x ва y дар ҳамвории тасвир интихоб шуда метавонанд. Аммо координати ибтидоии z-и нуқтаҳои сатҳ дар меҳвари камера аз ченкунии хоми моноскопӣ муайян намешавад.

Аз ин рӯ, гарчанде усули моноскопӣ қисми бо вақт тағйирёбандаи ларзиши берун аз ҳамвориро чен карда метавонад, шакли мутлақи ибтидоии сеченаи сатҳро худ аз худ муайян карда наметавонад. Барои ҳар зарра офсети чуқурие вуҷуд дошта метавонад, ки аз вақт вобаста нест, вале дар фазо тағйир меёбад:

\[ d_{z,\mathrm{ofset},i} = d^0_{z,i}-d^0_{z,\mathrm{gerçek},i} \]

Ин сабаби он аст, ки дар Расми 7 дар саҳифаи 19 траекторияҳои стереоскопӣ ва моноскопӣ шаклҳои монанди ларзиш нишон медиҳанд, аммо ҷойҳои миёнаи чуқурии онҳо фарқ мекунанд. Дар муқоиса арзишҳои миёна хориҷ шуда, танҳо ҷузъҳои ларзишӣ арзёбӣ шудаанд.

Таҷҳизоти қатҳои синтетикии овозӣ чӣ гуна кор кардааст?

Дар таҷрибаҳо ду қатти синтетикии овозӣ аз резини силиконӣ истифода шуданд. Қатҳои овозӣ байни роҳи овозии поёноб ва канали subglottal-и болооб ҷойгир шуданд. Ҷараёни ҳавои ба низом додашуда дар натиҷаи таъсири мутақобилаи моеъ–сохтор байни қатҳои нарм ва ҳаво худларзишро ба вуҷуд овард.

Расми 4 дар саҳифаи 14-и таҳқиқот буриши дученаи хомӯшкунанда, канали subglottal, қатҳои синтетикии овозӣ ва роҳи овозиро нишон медиҳад. Ҳамчунин геометрияи қатҳои овозӣ ва низоми координатии истифодашудаи x, y, z нишон дода шудааст.

Дар ҳоле ки қатҳои синтетикӣ тақрибан 20 mm андоза доранд, роҳи овозӣ метавонад 200 mm ё дарозтар бошад. Ин геометрия ҷойгир кардани ду камераеро, ки сатҳро аз кунҷҳои гуногун мебинанд, душвор мекунад.

Дар ченкунии моноскопӣ кадом дастгоҳҳо истифода шудаанд?

ҶузъНизоми истифодашуда дар таҳқиқотШарти ченкунӣ
Камераи баландсуръатPhotron Fastcam SA-X250.000 кадр/сония
Ҳалли камера256 × 304 пикселТасвиргирии моноскопӣ
ЛинзаSigma 180 mm f/3,5Масофаи кории тақрибан 500 mm
Виброметри лазерӣPolytec VibroScan QTecНамунагирии 50 kHz
Нуқтаи ченкунии лазерӣ706 нуқтаБарои ҳар нуқта сабти 0,1 сония
Ҷараёни оптикӣҶараёни зичи оптикии FarnebäckТатбиқи OpenCV
ИнтерполятсияRBF, ядрои spline-и лавҳаи тунукҶойҳои умумии зарраҳои маҷозӣ

Тасдиқи стереоскопӣ чӣ гуна анҷом дода шуд?

Барои тасдиқ ду камераи баландсуръати Photron Fastcam Nova R5-4K бо кунҷи тақрибан 40 дараҷа истифода шуданд. Камераҳо бо суръати 4.000 кадр/сония ва ҳалли 2048 × 1472 пиксел сабт карданд.

Ба сатҳи болоии яке аз қатҳои овозӣ 12 нишонаи торик илова шуд. Ҷойҳои тахминии нишонаҳо дар тасвирҳо бо thresholding муайян шуданд ва сипас ба тақсимоти сатҳи хокистарии ҳар нишона функсияи дученаи Gauss мутобиқ карда шуда, ҷойи субпикселӣ ҳисоб шуд.

Нишонаҳои мувофиқ дар ду камера бо истифода аз геометрияи калибршудаи камера ва табдили мустақими хаттӣ дар фазои сечена триангулятсия шуданд.

Расми 5 дар саҳифаи 16-и таҳқиқот ду тарҳи гуногунеро, ки ба ҳамон сатҳ менигаранд, нишон медиҳад:

  • Тарҳи 1: Камераи баландсуръат ва виброметри лазерӣ дар меҳвари умумии оптикӣ.
  • Тарҳи 2: Ду камераи баландсуръат бо кунҷи стереоскопии тақрибан 40 дараҷа.

Барои анҷом додани тасдиқи стереоскопӣ роҳи овозӣ хориҷ карда шуд. Аз ин рӯ шарти тасдиқ бо шарти дастрасии танги оптикӣ, ки усул бартарии асосиашро дар он нишон медиҳад, яксон нест.

Чаро ду усул ҳамзамон чен нашуданд?

Барои пайгирии нишонаҳои стереоскопӣ афзал дониста шуд, ки сатҳ дар атрофи нишонаҳо тақрибан равшании якхела дошта бошад. Барои ҷараёни оптикии моноскопӣ бошад сатҳ бояд текстураи тасодуфӣ ва контрасти баланд дошта бошад.

Азбаски ин ду шарти тасвиргирӣ ба ҳам зиданд, аввал ченкунии стереоскопӣ анҷом дода шуд ва баъд ба сатҳ хокаи майдаи ангишт илова шуда, ченкунии моноскопӣ иҷро гардид. Барои ҳамоҳангсозии ду таҷриба сенсори фишори Kulite XCQ-093, ки фишори subglottal-ро чен мекард, ҳамчун эталон истифода шуд.

Ҳамзамон набудани ченкуниҳо метавонад боиси каме тағйир ёфтани амплитудаи ларзиши қатҳои овозӣ байни ду таҷриба шавад. Муҳаққиқон он ки амплитудаҳои моноскопӣ дар бисёр нуқтаҳо андаке пасттар буданд, қисман ба ин мушкили такроршавандагӣ нисбат медиҳанд.

Шарти кори таҷрибаи тасдиқ чӣ буд?

Дар таҷрибаи тасдиқ дебити ҳаҷмии ҳаво:

\[ \dot{V}=130\ \mathrm{L\,dakika^{-1}} \]

муқаррар карда шуд. Ин шароит ларзишеро ба вуҷуд овард, ки ду қатти синтетикии овозӣ ба ҳам намерасиданд. Шарти бесамос барои пешгирӣ аз гум шудани нишонаҳо дар яке аз тасвирҳои камераи кунҷдор ҳангоми деформатсияҳои бузурги сатҳ интихоб шудааст.

Басомади асосии қатҳои овозӣ дар шарти тасдиқ тақрибан:

\[ f_o=140\ \mathrm{Hz} \]

дода шудааст.

Бузургиҳои ҷойивазкунӣ то чӣ андоза мувофиқ буданд?

Фарқи нисбии RMS байни ченкуниҳои моноскопӣ ва стереоскопӣ бо муодилаи зерин ҳисоб шуд:

\[ \varepsilon = \frac{d_{\mathrm{rms,m}}-d_{\mathrm{rms,s}}} {d_{\mathrm{rms,s}}} \times 100 \]

Дар ин ҷо drms,m барои усули моноскопӣ ва drms,s барои ҷойивазкунии RMS-и усули стереоскопӣ аст.

Натиҷаҳои 12 нуқта дар таҳқиқот чунинанд:

НуқтаФарқи дар ҳамворӣФарқи берун аз ҳамворӣФарқи бузургии 3DФарқи фаза дар ҳамворӣФарқи фаза берун аз ҳамворӣ
p0%2,1%4,5%1,2%2,0%2,0
p1%4,0%9,9%5,2%0,4%2,0
p2%2,4%21,7%4,5%1,3%3,0
p3%8,4%3,7%7,4%0,1%1,1
p4%3,0%20,7%5,5%1,0%0,2
p5%5,8%19,0%7,1%0,6%1,2
p6%4,2%6,9%2,3%1,6%0,7
p7%3,8%6,7%4,2%0,2%2,4
p8%6,9%10,0%7,2%0,2%0,6
p9%8,8%14,6%5,0%2,1%0,0
p10%10,6%1,8%9,2%1,7%0,2
p11%4,4%0,3%4,1%1,9%4,1
Миёна%5,4%10,0%5,2%1,1%1,5

Гарчанде фарқҳои нуқтагӣ дар ҷузъи берун аз ҳамворӣ баландтар буданд, фарқи миёнаи бузургии умумии ҷойивазкунии сечена дар %5,2 монд. Сабаби асосӣ он аст, ки дар бисёр нуқтаҳо ҷузъи ҳукмрони ҳаракат ҳаракати y дар ҳамвории тасвир буд.

Фарқи фаза чӣ гуна ҳисоб шуд?

Фарқи вақт байни қуллаҳои аввали даврӣ дар басомади асосии ларзиш ба давраи ларзиш тақсим шуд:

\[ \Delta\phi = \frac{\Delta t}{T}\times100 \]

Дар ин ҷо Δt фарқи вақт байни қуллаҳои ду усул ва T давраи ларзиш аст. Натиҷа на ҳамчун кунҷи фаза бо дараҷа, балки ҳамчун фоизи давраи ларзиш гузориш шудааст.

Фарқи миёнаи фаза %1,1 дар ҷузъҳои ҳамворӣ ва %1,5 дар ҷузъи берун аз ҳамворӣ нишон медиҳад, ки вақтбандии модҳои ларзиш дар ду усул наздик аст.

Графикҳои соҳаи вақт чиро нишон медиҳанд?

Расми 8 дар саҳифаи 20-и таҳқиқот ҷойивазкуниҳои dx, dy ва dz-ро дар нуқтаҳои p1, p5, p6 ва p10 муқоиса мекунад. Каҷҳои моноскопӣ ва стереоскопӣ аз ҷиҳати фаза асосан ба ҳам меафтанд.

Фарқи амплитуда дар баъзе нуқтаҳо равшантар аст. Махсусан ҷузъи берун аз ҳамвории dz дар нуқтаи p5 бо усули моноскопӣ пасттар чен шудааст. Расми иловагии A.13 ҳамин муқоисаро барои ҳамаи 12 нуқта нишон медиҳад.

Графикҳои соҳаи басомад чиро нишон медиҳанд?

Дар Расми 9 дар саҳифаи 21 басомадҳо ба басомади асосӣ тақсим шуда, ҳамчун f/fo нишон дода шудаанд. Тақрибан то се гармоникаи аввал ҷой ва бузургии қуллаҳои ду усул умуман монанданд.

Дар басомадҳои баландтар сатҳи шовини ченкунии стереоскопӣ ба амплитудаҳои гармоникӣ наздик мешавад. Шовин махсусан дар ҷузъи берун аз ҳамвории усули стереоскопӣ баландтар аст. Муҳаққиқон инро ба он нисбат медиҳанд, ки дар триангулятсияи стереоскопӣ самти чуқурӣ аксар вақт номуайянии баландтарин дорад.

Дар усули моноскопӣ ҷузъи берун аз ҳамворӣ бо виброметри лазерӣ чен мешавад, бинобар ин сатҳи шовини он пасттар аст. Баръакс, ҷузъҳои дар ҳамворӣ ба камера ва коркарди ҷараёни оптикӣ вобастаанд.

Оё усули стереоскопиро ҳақиқати асосӣ ҳисобидан мумкин аст?

Не. Таҳқиқот пайгирии нишонаҳои стереоскопиро ҳамчун усули муқарраршудаи муқоисавӣ барои тасдиқ арзёбӣ мекунад, вале онро ҳамчун ҳақиқати бехато пешниҳод намекунад.

Номуайяниҳои асосии низоми стереоскопӣ чунинанд:

  • Каҷшавии равшании нишонаҳо аз тақсимоти идеалии Gauss,
  • Тағйир ёфтани шакли тасвири нишонаҳо бо иваз шудани кунҷи сатҳ,
  • Хатогиҳои калибровкаи камера ва бозпроексия,
  • Номуайянии баландтари ҷузъи чуқурӣ дар триангулятсия,
  • Ҳамзамон набудани ду ченкунӣ.

Азбаски қатҳои овозӣ хеле нарманд, илова кардани акселерометр ё сенсори дигари тамосӣ ба сатҳ метавонад масса ва хусусиятҳои механикии қатро тағйир диҳад. Аз ин рӯ дар таҳқиқот ҳақиқати асосии дақиқтар ва бе дахолат сохта нашудааст.

Чаро таҷрибаи бо роҳи овозӣ муҳим аст?

Дар ченкуниҳои тасдиқ роҳи овозӣ барои ҷой додани камераҳои стереоскопӣ хориҷ шуда буд. Барои нишон додани ҳадафи воқеии истифодаи усул дар таҷрибаи дуюм роҳи овозии 200 mm дубора ба низом илова шуд.

Дар ин шароит танҳо як самти оптикӣ, ки аз дохили роҳи овозӣ мегузарад, истифода шуда метавонад. Аз ин рӯ ченкунии стереоскопӣ имконнопазир аст ва низоми пешниҳодшудаи камера–виброметри ҳаммеҳвар бартарии асосиашро нишон медиҳад.

Шартҳои таҷрибаи бо роҳи овозӣ чӣ буданд?

ПараметрАрзиши истифодашуда дар таҳқиқот
Дарозии роҳи овозӣ200 mm
Дебити ҳаҷмии ҳаво135 L/dakika
Басомади асосии қатҳои овозӣ156 Hz
Басомади аввалини резонанси роҳи овозӣ527 Hz
Шабакаи зарраҳоДар ҳар қат 60 × 36
Маҷмӯи зарраҳои маҷозӣ4.320
Суръати максималии маҳаллии ларзишТақрибан 3 m/s

Дар ин таҷриба қатҳои овозӣ ба ҳам мерасанд. Барои кам кардани он ки зарраҳои наздик ба фосилаи glottal-и кушодашаванда ва басташаванда аз ниқоби сатҳ берун раванд, зарраҳои ибтидоӣ дар фосилаи y = 8–10 mm ҷойгир карда нашуданд. Аз ин рӯ, ҳатто бо вуҷуди тамос дар таҷрибаи воқеӣ, сатҳҳои визуализатсияшуда пурра якҷошуда намоён намешаванд.

Ҳаракати тамоми сатҳ чиро нишон дод?

Расми 10 дар саҳифаи 26-и таҳқиқот сатҳи қатҳои синтетикии овозиро дар шаш лаҳзаи вақт дар тӯли як давраи ларзиш нишон медиҳад. Сатҳҳо аз рӯи бузургии суръати маҳаллӣ ранг карда шудаанд.

Дар фазаи баста фишори subglottal ҷамъ шуда, сатҳҳои боло ба самти ҷараёни ҳаво барҷаста шудаанд. Пас аз кушода шудани қатҳои овозӣ фарқи фишор байни каналҳои поёнӣ ва болоӣ кам шуда, сатҳ ба мавқеъҳои хурдтари берун аз ҳамворӣ баргаштааст.

Расм на танҳо васеъ ва танг шудани фосиларо, балки тақсимоти деформатсия ва суръати маҳаллиро дар тамоми сатҳи боло нишон медиҳад. Ин нисбат ба ченкунии якнуқтаи виброметр маълумоти фарохтари сатҳӣ медиҳад.

Сохтори гармоникӣ чӣ гуна тағйир ёфт?

Расми 11 дар саҳифаи 27 спектрҳои ҷойивазкунӣ ва суръатро нишон медиҳад, ки аз рӯи ҳамаи 4.320 зарра миёна шудаанд. Басомади асосӣ ва бисёр гармоникаҳои боло равшан намоёнанд.

Қуллаҳои гармоникӣ то тақрибан 30fo — ҳадди болоии график — ҷудо карда мешаванд. Амплитудаҳои қулла бо зиёд шудани басомад дар графики логарифмӣ тақрибан хаттӣ кам шуда, тамоюли монанд ба қонуни қувва нишон додаанд.

f/fo > 12 дар минтақаи камерабунёди x ва y ҷузъҳояшон сатҳи шовин, дар муқоиса бо ҷузъи виброметрбунёди z-и асосёфта ба виброметр ҷудо шудан мегирад. Ин нишон медиҳад, ки чен кардани ҷузъҳои гуногуни координатӣ бо сенсорҳои гуногун хусусиятҳои шовинро низ гуногун мекунад.

Се моди аввали ларзиш чӣ гунаанд?

Расми 12 дар саҳифаи 28 модҳои сеченаи сатҳро дар басомади асосӣ, гармоникаи дуюм ва гармоникаи сеюм нишон медиҳад:

  • Моди якум, fo: Ҳаракати ҳукмрон дар самти y аст ва кушода-баста шудани фосилаи glottal-ро ифода мекунад.
  • Моди дуюм, 2fo: Ҳаракати берун аз ҳамвории z ҳукмронтар аст. Дар маркази сатҳ гиреҳи ларзиш дида мешавад.
  • Моди сеюм, 3fo: Ҳаракати берун аз ҳамворӣ боз ҳукмрон аст; минтақаҳои ҳаракати максималӣ аз марказ ба канорҳои берунӣ симметрӣ кӯчидаанд.

Дар маркази сатҳ набудани максимумҳои модҳои дуюм ва сеюм нишон медиҳад, ки спектри як нуқтаи ченкунӣ метавонад тақсимоти энергияро дар тамоми сатҳи қатҳои овозӣ намояндагӣ накунад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадоманд?

  • Ченкунии сеченаи ларзиши тамоми майдонро то як самти дастрасии оптикӣ кам кардааст.
  • Ду принсипи ченкунии якдигарро пуркунанда — камера ва виброметри лазерӣ — дар чаҳорчӯбаи равшани якҷоясозии сенсорҳо истифода шудаанд.
  • Ба ҷойи якҷоя тахмин кардани ҷузъҳои дар ҳамворӣ ва берун аз ҳамворӣ аз тасвир, ҷузъи берун аз ҳамвориро мустақиман чен кардааст.
  • Занҷири коркардро аз тасвири хом то траекторияи сеченаи сатҳ шарҳ додааст.
  • Қадамҳои ҷараёни оптикӣ, ҳамоҳангсозии шабака, интерполятсия ва адвексияи зарраҳоро алоҳида таъриф кардааст.
  • Натиҷаҳоро бо усули асосёфта ба пайгирии стереоскопӣ ва субпикселии нишонаҳо муқоиса кардааст.
  • Муқоисаро дар 12 нуқтаи сатҳӣ аз рӯи соҳаи вақт, соҳаи басомад, амплитудаи RMS ва фаза анҷом додааст.
  • Пас аз тасдиқ усулро дар таҷҳизоти роҳи овозӣ бо дастрасии воқеан маҳдуди оптикӣ истифода кардааст.
  • Ба ҷойи як нуқта модҳои гармоникиро дар тамоми сатҳ нишон додааст.
  • Номуайяниҳои усулҳои моноскопӣ ва стереоскопиро алоҳида муҳокима кардааст.

Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот кадоманд?

  • Таҳқиқот preprint-и аз тақриз нагузашта аст.
  • Таҷрибаҳо на дар қатҳои воқеии овозии инсон, балки дар моделҳои синтетикии силиконӣ анҷом дода шудаанд.
  • Иштирокчии инсон, бемор ё таҷрибаи эндоскопияи клиникӣ вуҷуд надорад.
  • Ченкуниҳои тасдиқи моноскопӣ ва стереоскопӣ ҳамзамон анҷом дода нашудаанд.
  • Байни ченкуниҳо ба сатҳ хокаи ангишт илова шуда, шарти таҷриба аз нав барқарор карда шудааст.
  • Усули стереоскопӣ ҳақиқати бехато нест.
  • Мавқеи мутлақи ибтидоии берун аз ҳамворӣ аз маълумоти моноскопӣ муайян намешавад.
  • Дар намоиши Lagrange метавонад офсети собити чуқурӣ вуҷуд дошта бошад, ки дар фазо тағйир меёбад.
  • Таҷрибаи тасдиқ танҳо дар як шарти ларзиши бесамос бо дебити 130 L/dakika анҷом дода шудааст.
  • Татбиқи роҳи овозӣ бо як роҳи 200 mm ва шарти дебити 135 L/dakika маҳдуд аст.
  • Сахтиҳои гуногуни бофтаи синтетикӣ, геометрияҳо ва резонансҳои роҳи овозӣ ба таври систематикӣ муқоиса нашудаанд.
  • Барои ҷараёни оптикӣ сатҳ бояд бо намунаи сунъии контраст омода мешуд.
  • Ченкуниҳои HSC ва LSV пайдарпай иҷро шуда, тарҳи ягонаи ҳамзамон коркунанда сохта нашудааст.
  • Азбаски виброметри лазерӣ сатҳро нуқта ба нуқта скан мекунад, ҳодисаҳои гузаранда ва такрорнашаванда бо тарҳи ҳозира чен карда намешаванд.
  • Таҳлили фарогири ҳассосияти RBF-интерполятсия ва зичии шабакаи ченкунӣ дода нашудааст.
  • Арзиши α = 0,999 таҷрибавӣ интихоб шудааст; умумиятпазирии он барои шароити гуногуни ҳаракат санҷида нашудааст.
  • Арзишҳои хато танҳо ба муқоисаи 12 нуқтаи интихобшудаи нишонаҳо асос ёфтаанд.
  • Барои тамоми сатҳ харитаи фазоии хато ё фосилаи эътимод пешниҳод нашудааст.
  • Шумораи такрорҳои мустақил ва тағйирёбии байни таҷрибаҳо ба таври оморӣ гузориш нашудааст.
  • Маълумот дар анбори кушода нашр нашуда, танҳо гуфта шудааст, ки бо дархост дода мешавад.
  • Дар матни асосӣ изҳороти маблағгузорӣ ва изҳороти ҷудогонаи бархӯрди манфиатҳо дода нашудааст.

Таҳқиқот чиро дастгирӣ мекунад?

Таҳқиқот дастгирӣ мекунад, ки дар сатҳи даврӣ ва такроршавандаи ларзон маълумоти камераи баландсуръат ва виброметри сканерии лазерии якмеҳварро аз як самти оптикӣ муттаҳид карда, майдони сежузъии суръат сохтан мумкин аст.

Таҳқиқот ҳамчунин нишон медиҳад, ки бо ёрии адвексияи устуворшудаи зарраҳо ин майдони суръатро ба траекторияҳои сеченаи ҷойивазкунии ларзишӣ табдил додан мумкин аст.

Дар тасдиқи қатҳои синтетикии овозӣ бозсозии бузургии умумии ҷойивазкунӣ бо фарқи миёнаи %5,2 ва фарқҳои пасти фаза дастгирӣ мекунад, ки усул дар шарти омӯхташуда амплитудаи ларзиш ва вақтбандии модҳоро умуман нигоҳ медорад.

Таҷрибаи бо роҳи овозӣ нишон медиҳад, ки дар геометрияе, ки дастрасӣ ба кунҷҳои гуногуни мушоҳида вуҷуд надорад, модҳои сеченаи ларзиши тамоми сатҳро гирифтан мумкин аст.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

Таҳқиқот исбот намекунад, ки усул дар ҳамаи сатҳҳои ларзон бо дақиқии %5,2 кор мекунад. Ин арзиш фарқи миёнаи бузургии умумии ҷойивазкунии сечена дар 12 нуқта аст; фарқи берун аз ҳамворӣ дар баъзе нуқтаҳо аз %20 гузаштааст.

Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки як кунҷи мушоҳида маънои як дастгоҳ, арзиши паст ё насби осонро дорад. Камераи баландсуръат, виброметри лазерии дақиқ, сенсори эталонии ҳамоҳанг ва коркарди фарогири маълумот талаб мешаванд.

Нишон дода нашудааст, ки усул бо тарҳи ҳозираи сканкунии пайдарпай ларзишҳои гузаранда, ғайридаврӣ ё байни таҷрибаҳо такрорнашавандаро чен карда метавонад.

Таҳқиқот ченкунии сеченаи қатҳои воқеии овозии инсон, беморон ё ихтилоли нутқро тасдиқ намекунад.

Нишон дода нашудааст, ки модҳои ларзиши ченшуда ба бемории муайяни овоз, сифати овоз ё натиҷаи табобат мувофиқанд.

Таҳқиқот исбот намекунад, ки усули моноскопӣ умуман аз усули стереоскопӣ дақиқтар аст. Ду усул манбаъҳои гуногуни хато доранд ва муқоисаи стереоскопӣ низ ҳақиқати асосӣ нест.

Аҳамияти он аз нуқтаи назари гузашта, имрӯз ва оянда чист?

Аз нуқтаи назари гузашта: Ченкуниҳои сеченаи ларзиш аксаран бо якчанд камера ё се виброметри лазерӣ дар кунҷҳои гуногун анҷом дода мешуданд. Ҳалли яккамераӣ бошад тахмини чуқурӣ, фарзияҳои хоси геометрия ё моделҳои асосёфта ба омӯзишро талаб мекард.

Саҳми имрӯз: Таҳқиқот ду принсипи муқарраршудаи ченкуниро дар як меҳвар муттаҳид карда, ҷузъи чуқуриро мустақиман бо лазер ва ду ҷузъи дигарро бо коркарди тасвир чен мекунад. Ҳамин тавр, ба ҷойи кам кардани таҷҳизот то як сенсор, талаботи дастрасии оптикиро то як самт кам мекунад.

Аз нуқтаи назари оянда: Муҳаққиқон пешниҳод мекунанд, ки камераи баландсуръат ва виброметр бо оинаи нимшаффоф ба як тарҳи ҳамзамон коркунанда табдил дода шаванд. Виброметрҳои пайваста сканкунанда ё бисёрнур метавонанд вақти ченкуниро кам кунанд. Агар таҷҳизот ба қадри кофӣ хурд ва бехатар карда шавад, таҳқиқоти таҷрибаҳои эндоскопӣ мумкин аст. Аммо татбиқи клиникӣ ва дар инсонҳои зинда натиҷаи мустақими ин таҳқиқот нест.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Хулосаи техникии тарҳи таҳқиқот

Унсури методӣУсули татбиқшуда дар таҳқиқот
Навъи таҳқиқотТаҳияи усули нави оптикии ченкунӣ, тасдиқи муқоисавӣ ва таҷрибаи татбиқӣ
Объекти ченшудаҚатҳои синтетикии овозии силиконӣ, ки бо ҷараёни ҳаво худба худ меларзанд
Сенсорҳои моноскопӣЯк камераи баландсуръат ва як виброметри сканерии лазерии якмеҳвар
Ҷойгиркунии оптикӣЯк самти мушоҳида ва як меҳвари оптикӣ
Ченкунии дар ҳамворӣКамераи баландсуръат ва ҷараёни зичи оптикии Farnebäck
Ченкунии берун аз ҳамворӣВиброметрияи лазерии Doppler
Якҷоясозии шабакаҲамоҳангсозии координатҳои камера ва LSV бо нуқтаҳои кунҷии маълум
ИнтерполятсияRBF бо ядрои spline-и лавҳаи тунук
Табдили Euler–LagrangeАдвексияи зарраҳо бо интегратсияи устуворшудаи трапетсия
Коэффисиенти устуворӣα = 0,999
Усули тасдиқДу камераи баландсуръат ва пайгирии стереоскопӣ бо 12 нишона
Ҳамоҳангсозии эталонӣСенсори фишори subglottal-и Kulite XCQ-093
Муқоисаи оморӣФарқи нисбии RMS ва фарқи фазаи даврӣ дар басомади асосӣ
Иштирокчии инсон ё ҳайвонМавҷуд нест

Шартҳои ҷудогонаи таҷрибаҳо

ШартТаҷрибаи тасдиқТатбиқи роҳи овозӣ
Роҳи овозӣХориҷ шудаастДарозии 200 mm
Дебити ҳаво130 L/dakika135 L/dakika
Тамоси байни қатҳоТамос нестТамос ҳаст
Басомади асосӣ140 Hz156 Hz
Муқоисаи стереоскопӣҲастАз сабаби дастрасии оптикӣ нест
Нуқтаҳои таҳлил12 нишона4.320 зарраи маҷозӣ
Ҳадафи асосӣТасдиқи усулТатбиқи тамоми майдон дар дастрасии маҳдуди оптикӣ

Натиҷаҳои асосии тасдиқ

Меъёри муқоисаНатиҷаи миёнаБузургтарин фарқи нуқтагии гузоришшуда
Фарқи RMS-и ҷойивазкунии дар ҳамворӣ%5,4%10,6; p10
Фарқи RMS-и ҷойивазкунии берун аз ҳамворӣ%10,0%21,7; p2
Фарқи бузургии умумии ҷойивазкунии 3D%5,2%9,2; p10
Фарқи фаза дар ҳамворӣ%1,1 давр%2,1; p9
Фарқи фаза берун аз ҳамворӣ%1,5 давр%4,1; p11

Натиҷаҳои асосии татбиқи роҳи овозӣ

НатиҷаҳоНатиҷаи гузоришшуда дар таҳқиқотҲудуди тафсир
Ҳалли сатҳ4.320 зарраи маҷозӣИнҳо нуқтаҳои ададии сатҳӣ мебошанд, ки ба интерполятсия такя мекунанд
Суръати максималии маҳаллӣТақрибан 3 m/sБа шарти таҷрибаи 135 L/dakika хос аст
Намоёнии гармоникаҳоТақрибан 30fo то арзишБа ҳадди график ва шовини ченкунӣ вобаста аст
Моди якумҶузъи қавии y, ки кушода-баста шуданро таъмин мекунадfo = 156 Hz
Моди дуюмҲаракати ҳукмрони z ва гиреҳ дар марказ2fo
Моди сеюмҲаракати ҳукмрони z ва минтақаҳои амплитудаи ба берун кӯчида3fo

Маълумоти илмие, ки расмҳо мебаранд

  • Саҳифаи 9, Расми 1: Тарҳи пайдарпайи ченкунии камераи баландсуръат ва виброметри лазериро дар як меҳвари оптикӣ нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 11, Расми 2: Занҷири коркардро аз тасвири хом то ҷараёни оптикӣ, шабакаи LSV, ҳамоҳангсозӣ ва адвексияи зарраҳо нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 12, Расми 3: Интерполятсияи суръатҳо ба ҷойҳои зарраҳо ва интегратсияи ҷойҳоро дар вақт шарҳ медиҳад.
  • Саҳифаи 14, Расми 4: Таҷҳизоти ҳалқи синтетикӣ, ҷойи роҳи овозӣ ва геометрияи қатҳои овозиро нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 16, Расми 5: Тарҳи моноскопии ҳаммеҳварро бо тарҳи тасдиқи стереоскопии дукамераӣ муқоиса мекунад.
  • Саҳифаи 17, Расми 6: Ҷойҳои дувоздаҳ нишонаи тасдиқро дар сатҳи қатҳои овозӣ нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 19, Расми 7: Нишон медиҳад, ки траекторияҳои сеченаи ду усул аз ҷиҳати шакл наздиканд, аммо дар мавқеи миёнаи z офсет доранд.
  • Саҳифаи 20, Расми 8: Муқоисаи амплитуда ва фаза дар соҳаи вақтро дар чор нуқтаи интихобшуда нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 21, Расми 9: Мутобиқати спектралӣ дар басомади асосӣ ва гармоникаҳои аввал ва фарқи шовин дар басомадҳои баландро нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 26, Расми 10: Дар ҳолати роҳи овозии насбшуда кушодашавӣ, басташавӣ ва тақсимоти суръати тамоми сатҳи қатҳои овозиро дар як давр нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 27, Расми 11: Спектрҳои ҷойивазкунӣ ва суръатро, ки дар тамоми сатҳ миёна шудаанд, нишон медиҳад.
  • Саҳифаи 28, Расми 12: fo, 2fo ва 3fo Сохторҳои сеченаи сатҳии модҳои ларзишро нишон медиҳад.
  • Саҳифаҳои 39–40, Расмҳои иловагии A.13–A.14: Муқоисаҳои соҳаи вақт ва басомадро барои ҳамаи дувоздаҳ нуқта пешниҳод мекунад.

Маълумоти нокифоя аз нигоҳи такроршавандагӣ

Таҳқиқот дастгоҳҳо, суръатҳои намунагирӣ, ҳалли тасвир, шумораи нуқтаҳои ченкунӣ, алгоритми ҷараёни оптикӣ, ядрои интерполятсия ва коэффисиенти интегратсияро шарҳ медиҳад. Аммо маълумоти зерин пурра гузориш нашудаанд:

  • Дар ҳар шарти таҷриба чанд такрори мустақил анҷом дода шудааст,
  • Инҳирофи стандартӣ ё фосилаи эътимод байни таҷрибаҳо,
  • Танзимоти пурраи OpenCV барои параметрҳои ҷараёни оптикӣ,
  • Параметрҳои миқёс ва регулятсияи RBF,
  • Ҳама координатҳои физикии шабакаи сканкунии лазерӣ,
  • Дастрасии кушода ба тасвирҳои хом ва маълумоти виброметр,
  • Пайванди анбори кушодаи тамоми коди коркард.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: A Monoscopic, Three-Dimensional Vibration Measurement Method and its Application to Human Phonation Research

Муаллифон бо тартиби дуруст: Christoph Heigl; Anja Böttger; Stefan Kniesburges; Stefan Becker.

Ҳаммуаллифи аввал ё саҳми баробар: Дар матн изҳорот дар бораи ҳаммуаллифии аввал ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Christoph Heigl — christoph.heigl@fau.de.

Робитаҳои муассисавӣ:

  • Christoph Heigl, Anja Böttger ва Stefan Becker: Institute of Fluid Mechanics, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Cauerstraße 4, 91058 Erlangen, Бавария, Олмон.
  • Stefan Kniesburges: Division of Phoniatrics and Pediatric Audiology, Department of Otorhinolaryngology, Head & Neck Surgery, University Hospital Erlangen, Medical School, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Waldstraße 1, 91054 Erlangen, Бавария, Олмон.

DOI:10.2139/ssrn.7201217

Рақами сабти SSRN: 7201217.

Маҷалла: Номи маҷаллаи тақризшуда ё версияи ниҳоии қабулшудаи маҷалла тасдиқ нашудааст.

Ношири аслии маҷалла: Барои ин версия ношири тасдиқшудаи маҷаллаи тақризшуда вуҷуд надорад.

Платформаи нашр: SSRN.

Соли нашр: 2026.

Санаи боргузории матни пурра ба ResearchGate: 30 июли 2026.

Шумораи саҳифаҳо: Файли 40-саҳифаӣ; нуктаҳои барҷаста, таҳқиқоти асосӣ, адабиёт ва графикҳои иловагии муқоисавиро дар бар мегирад.

Навъи манбаъ: Таҳияи усули аслии ченкунии таҷрибавӣ, тасдиқ ва таҳқиқоти татбиқӣ; preprint.

Ҳолати тақриз: Дар саҳифаҳои таҳқиқот ибораҳои “This preprint research paper has not been peer reviewed” ва “Preprint not peer reviewed” мавҷуданд. Таҳқиқот набояд ҳамчун мақолаи маҷаллаи тақризшуда пешниҳод шавад.

Пайванди расмии таҳқиқот:Сабти таҳқиқоти SSRN

Дастрасии маълумот: Муаллифон гуфтаанд, ки маълумот бо дархост дода мешавад. Пайванди анбори кушода ё зеркашии маълумоти хом дода нашудааст.

Маблағгузорӣ: Дар матни асосӣ ташкилоти маблағгузор ё рақами лоиҳа зикр нашудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Дар матни асосӣ изҳороти ҷудогонаи бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад. Ин маънои онро надорад, ки бархӯрди манфиатҳо ҳатман вуҷуд надорад; танҳо нишон медиҳад, ки изҳорот дар матн нест.

Ҳолати ахлоқӣ: Дар таҳқиқот иштирокчии инсон ё ҳайвон истифода нашудааст. Таҷрибаҳо дар моделҳои синтетикии қатҳои овозии силиконӣ анҷом дода шудаанд. Тасдиқи ҷудогонаи кумитаи ахлоқӣ гузориш нашудааст.

Саҳми муаллифон:

  • Christoph Heigl: Консептуализатсия, усул, нармафзор, таҷриба, визуализатсия, лоиҳаи аввал, баррасӣ ва таҳрир.
  • Anja Böttger: Таҷриба, нармафзор, баррасӣ ва таҳрир.
  • Stefan Kniesburges: Консептуализатсия, лоиҳаи аввал, баррасӣ ва таҳрир.
  • Stefan Becker: Назорат, захираҳо, баррасӣ ва таҳрир.

Ин шарҳи тоҷикӣ бар асоси матни асосӣ, муодилаҳо, таҷҳизоти таҷрибавӣ, схемаҳои усул, графикҳои траекторияҳои сечена, муқоисаҳои соҳаи вақт ва басомад, визуализатсияҳои сатҳи қатҳои овозӣ, таҳлилҳои моди ларзиш, расмҳои иловагӣ ва натиҷаҳои таҳқиқот омода шудааст. Натиҷаҳои ташхиси клиникӣ, табобат, саломатии инсон ё самаранокии дастгоҳи тиҷоратӣ, ки дар таҳқиқот нестанд, илова нашудаанд.

Манбаъҳои беруна танҳо барои тасдиқи библиографии DOI, сабти SSRN, санаи боргузорӣ ва робитаҳои муассисавӣ истифода шудаанд. Усули илмӣ, натиҷаҳои ададӣ ва маҳдудиятҳо ба худи таҳқиқот асос ёфтаанд.

Муҳимтарин ҳудуди тафсири таҳқиқот ин аст, ки ибораи «як кунҷи мушоҳида» маънои як сенсорро надорад. Усул ба якҷоясозии маълумоти камераи баландсуръат ва виброметри сканерии лазерӣ дар меҳвари умумии оптикӣ такя мекунад.

Ҳудуди дуюми муҳим ин аст, ки фарқи миёнаи %5,2 як арзиши ягонаи дақиқӣ барои ҳамаи координатҳо ва ҳамаи нуқтаҳо нест. Ин арзиш фарқи миёнаи бузургии ҷойивазкунии сечена дар 12 нуқта аст. Фарқи миёнаи ҷузъи берун аз ҳамворӣ %10,0 ва бузургтарин фарқи нуқтагӣ %21,7 аст.

Ҳудуди сеюми муҳим он аст, ки чуқурии мутлақи ибтидоӣ чен карда намешавад. Усул ҳаракати ларзиши берун аз ҳамвориро муайян карда метавонад, аммо шакли пурраи сеченаи сатҳи ибтидоиро бе ченкунии иловагии геометрия таъмин карда наметавонад.

Бо ин таҳқиқот тасдиқ нашудааст, ки усул барои фонатсияи воқеии инсон, эндоскопияи клиникӣ ё арзёбии бемор истифода шуда метавонад. Барои ин татбиқҳо бофтаи зинда, бехатарӣ, артефакти ҳаракат, текстураи сатҳ, хурдсозии дастгоҳ ва тасдиқи мустақил бо усулҳои эталонии клиникӣ заруранд.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо