Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Muhandislik / Monoskopik, uch o‘lchovli tebranish o‘lchash usuli va uning inson fonatsiyasi tadqiqotlaridagi qo‘llanilishi
Muhandislik

Monoskopik, uch o‘lchovli tebranish o‘lchash usuli va uning inson fonatsiyasi tadqiqotlaridagi qo‘llanilishi

Ushbu tadqiqot tebranayotgan sirtning uch o‘lchovli tezlik va siljish maydonini faqat bitta optik ko‘rish yo‘nalishidan o‘lchash uchun yangi sensorlarni birlashtirish usulini taklif qiladi.

05/08/2026  Veri Anla 15 marta ko‘rildi
Monoskopik, uch o‘lchovli tebranish o‘lchash usuli va uning inson fonatsiyasi tadqiqotlaridagi qo‘llanilishi

Ushbu tadqiqot tebranayotgan sirtning uch o‘lchovli tezlik va siljish maydonini faqat bitta optik ko‘rish yo‘nalishidan o‘lchash uchun yangi sensorlarni birlashtirish usulini taklif qiladi. Usul bir xil optik o‘qqa joylashtirilgan yuqori tezlikdagi kamera bilan bir o‘qli lazer skanerlovchi vibrometrning bir-birini to‘ldiruvchi o‘lchovlarini birlashtiradi. Yuqori tezlikdagi kamera tasvirlariga qo‘llanilgan optik oqim algoritmi tasvir tekisligidagi ikki tebranish komponentini, lazer vibrometr esa kamera o‘qiga parallel bo‘lgan tekislikdan tashqari tebranish komponentini o‘lchaydi. Alohida koordinata panjaralaridagi ma’lumotlarni moslashtirish va interpolatsiya qilish natijasida sirt bo‘ylab uch komponentli tebranish tezligi olinadi.

Siljishlarni hisoblash uchun o‘lchangan uch o‘lchovli tezlik maydonida zarracha adveksiyasi qo‘llanilgan. Shu tariqa fazodagi sobit nuqtalardagi tezliklarni ko‘rsatadigan Euler yondashuvidan sirt bilan birga harakatlanuvchi virtual zarrachalar trayektoriyalarini ko‘rsatadigan Lagrange yondashuviga o‘tilgan. Bu o‘tish, ayniqsa ovoz burmalari kabi katta shakl o‘zgarishlarini ko‘rsatadigan yumshoq sirtlar harakatini o‘rganishda muhimdir.

Usul havo oqimi ta’sirida o‘z-o‘zidan tebranadigan silikon asosidagi sintetik ovoz burmalarida tekshirilgan. Monoskopik o‘lchov natijalari taxminan 40 darajali burchak ostida joylashtirilgan ikkita yuqori tezlikdagi kamera va 12 ta sirt markerining uch o‘lchovli kuzatuvidan iborat stereoskopik etalon usul bilan taqqoslangan. O‘n ikki nuqtadagi umumiy uch o‘lchovli siljish kattaligi uchun o‘rtacha farq %5,2 deb topilgan. Faza farqlari tasvir tekisligi komponentlarida o‘rtacha %1,1, tekislikdan tashqari komponentda esa %1,5 darajasida bo‘lgan.

Tasvir tekisligidagi siljishlar umuman olganda yaqinroq natija bergan. Tasvir tekisligi bo‘yicha o‘rtacha farq %5,4 bo‘lgan bo‘lsa, tekislikdan tashqari komponentning o‘rtacha farqi %10,0 ni tashkil etgan. Ayrim nuqtalarda tekislikdan tashqari farq %21,7 gacha yetgan. Bu usul barcha koordinatalarda bir xil aniqlikka ega emasligini ko‘rsatadi. Shunga qaramay, asosiy tebranish chastotasi va dastlabki garmoniklardagi faza munosabatlari ikki usul o‘rtasida umuman yaxshi mos kelgan.

Tekshiruvdan so‘ng usul optik kirishni cheklaydigan 200 mm uzunlikdagi ovoz yo‘li qo‘shilgan sintetik ovoz burmasi tizimiga qo‘llanilgan. Ushbu tajribada sirt jami 4.320 ta virtual zarracha bilan ifodalangan; ovoz burmalarining ochilish, yopilish va sirt bo‘ylab shakl o‘zgarishi harakatlari uch o‘lchovli tarzda qayta tiklangan. Mahalliy tebranish tezliklari taxminan 3 m/s gacha yetgan va asosiy chastotaning 30 baravarigacha cho‘zilgan garmonik komponentlar o‘lchangan.

Asosiy tebranish modi asosan ovoz burmalari orasidagi tirqishning ochilib-yopilishini ta’minlaydigan tasvir tekisligi harakatidan iborat bo‘lgan. Ikkinchi va uchinchi garmonik modlarda kamera o‘qi yo‘nalishidagi tekislikdan tashqari harakat ustun bo‘lgan; ikkinchi modda sirt markazida tebranish tuguni kuzatilgan. Bu natijalar bitta o‘lchov nuqtasi butun sirtning murakkab tebranish xatti-harakatini ifodalay olmasligini ko‘rsatadi.

Usulning eng muhim afzalligi sirtni ikki yoki uch xil yo‘nalishdan ko‘rish talab qilinmasligidir. Biroq bitta optik yo‘nalish bitta qurilma degani emas: tizimda yuqori tezlikdagi kamera va lazer skanerlovchi vibrometr birgalikda ishlatiladi. Tadqiqotning hozirgi qo‘llanishida kamera yozuvi bilan lazer skaneri bir vaqtda emas, balki bir xil etalon signalga nisbatan ketma-ket va fazaga qulflangan holda bajarilgan.

Turkiya nuqtayi nazaridan baholash: Tadqiqot Turkiyada, haqiqiy inson ovoz burmalarida yoki klinik sharoitlarda o‘tkazilmagan. Shunga qaramay, usul Turkiyadagi suyuqliklar mexanikasi, biotibbiyot muhandisligi, akustika, foniatriya va optik o‘lchov laboratoriyalarida optik kirish faqat bir yo‘nalish bilan cheklangan sintetik fonatsiya qurilmalarini o‘rganish uchun baholanishi mumkin. Klinik qo‘llashdan oldin inson to‘qimasining sirt xususiyatlari, bemor harakati, endoskopik o‘lchamlar, lazer xavfsizligi, real vaqt rejimida o‘lchash ehtiyoji va tibbiy etalon usullar bilan tasdiqlash alohida o‘rganilishi kerak. Tadqiqot ovoz kasalliklari tashxisi, davolash tanlovi yoki inson fonatsiyasini klinik sharoitda o‘lchash mumkinligini isbotlamaydi.

Batafsil tushuntirish

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Kontaktsiz uch o‘lchovli tebranish o‘lchovlarida sirt harakatining bir-biridan mustaqil uchta fazoviy komponenti aniqlanishi kerak. An’anaviy uch o‘lchovli lazer skanerlovchi vibrometriya tizimlari tebranayotgan sirtga turli burchaklardan yo‘naltirilgan uchta lazer vibrometrdan foydalanishi mumkin. Tasvirga asoslangan uch o‘lchovli usullar esa ko‘pincha turli burchaklarga joylashtirilgan ikkita yuqori tezlikdagi kamera va stereoskopik triangulyatsiyaga tayanadi.

Bu qurilmalarning umumiy muammosi tebranayotgan sirtni bir nechta yo‘nalishdan ko‘rish zaruratidir. Agar sirt tor kanal oxirida, boshqa qismlar orasida yoki uzun quvur shaklidagi tuzilma ichida bo‘lsa, ikkinchi va uchinchi ko‘rish yo‘nalishini yaratish mumkin bo‘lmasligi mumkin.

Inson fonatsiyasi tadqiqotlarida ishlatiladigan sintetik ovoz burmalari bu muammoning yaqqol misolidir. Ovoz burmalari hiqildoq va ovoz yo‘li geometriyasining chuqur qismida joylashadi. Tadqiqotda ishlatilgan sun’iy ovoz yo‘llari 200 mm dan boshlanib, ayrim tajriba qurilmalarida 1 metrgacha cho‘zilishi mumkin. Bunday holatda sirtni turli burchaklardan ko‘radigan stereoskopik kameralarni joylashtirish jismonan imkonsiz bo‘lishi yoki kamera burchaklari chuqurlik aniqligini jiddiy cheklaydigan darajada kichik bo‘lishi mumkin.

Tadqiqot taklif qilgan yechim nima?

Tadqiqotchilar bir xil optik o‘qda ishlaydigan ikki xil o‘lchov prinsipini birlashtirgan:

  • Yuqori tezlikdagi kamera: Tasvir tekisligidagi ikki harakat komponentini o‘lchaydi.
  • Bir o‘qli lazer skanerlovchi vibrometr: Optik o‘qqa parallel bo‘lgan tekislikdan tashqari tezlik komponentini o‘lchaydi.

Yuqori tezlikdagi kamera sirt tasvirlarini yozib oladi. Ketma-ket kadrlar orasidagi ko‘rinadigan harakat zich optik oqim usuli bilan piksel darajasida hisoblanadi. Tasvir kattalashtirish koeffitsiyenti va kadr tezligi ma’lum bo‘lsa, piksel harakatlari fizik tezlik birliklariga aylantiriladi.

Lazer skanerlovchi vibrometr esa sirtga yuborgan lazer nurining qayta sochilgan qismidagi Doppler siljishini o‘lchaydi. Doppler siljishi sirtning lazer yo‘nalishidagi tebranish tezligi bilan bog‘liq. Galvanik oynalar yordamida lazer nuri sirt bo‘ylab oldindan belgilangan nuqtalarga yo‘naltiriladi.

Tadqiqotning 9-sahifasidagi 1-rasm yuqori tezlikdagi kamera bilan lazer vibrometrning sirtga bir xil ko‘rish o‘qidan qarashini ko‘rsatadi. Avval kamera yozuvi, keyin lazer skaneri bajariladi. Ikki o‘lchov umumiy davriy etalon signalga nisbatan fazaga qulflab birlashtiriladi.

Nega faqat yuqori tezlikdagi kamera ishlatilmagan?

Bitta kamera tasvir tekisligidagi harakatni o‘lchashi mumkin, ammo chuqurlik yo‘nalishidagi harakatni bevosita aniqlay olmaydi. Monokulyar chuqurlikni baholash chuqur o‘rganish yoki perspektiva o‘zgarishi kabi usullar bilan bajarilishi mumkin bo‘lsa-da, aniqlik o‘quv ma’lumotlari, geometriya, sirt teksturasi va tasvirdagi chuqurlik belgilariga bog‘liq.

Tadqiqotda tekislikdan tashqari harakat tasvirlardan taxmin qilinmagan, balki bevosita lazer Doppler vibrometriyasi bilan o‘lchangan. Shu tariqa kameraning kuchli tomoni bo‘lgan tekislik ichidagi o‘lchov bilan vibrometrning kuchli tomoni bo‘lgan tekislikdan tashqari o‘lchov bir tizimda to‘ldirilgan.

Nega faqat lazer vibrometr ishlatilmagan?

Bir o‘qli lazer vibrometr faqat lazer nuri yo‘nalishidagi tezlik komponentini o‘lchaydi. An’anaviy uch o‘lchovli vibrometriyada turli yo‘nalishlardan uchta qurilma kerak bo‘ladi. Bu ham apparat xarajatini, ham sirt atrofida kerakli optik joyni oshiradi.

Taklif qilingan usulda tasvir tekisligidagi ikki komponent kamera tomonidan ta’minlangani uchun lazer vibrometr faqat uchinchi komponentni o‘lchashi kifoya. Tizim baribir ikki o‘lchov qurilmasiga muhtoj, ammo ikkala qurilma ham sirtga bir xil yo‘nalishdan qaraydi.

Optik oqim qanday ishlatilgan?

Yuqori tezlikdagi kamera tasvirlarini qayta ishlashda OpenCV ichidagi Farnebäck zich optik oqim algoritmi ishlatilgan. Optik oqim ketma-ket tasvirlardagi intensivlik naqshlarining ko‘rinadigan harakatini piksel darajasida hisoblaydi.

Kamera sobit bo‘lgani uchun o‘lchangan ko‘rinadigan harakat sirt harakatidan kelib chiqadi deb faraz qilingan. Ishonchli optik oqim olish uchun sirt yuqori kontrastli, tasodifiy va kuzatiladigan teksturaga ega bo‘lishi kerak. Sintetik ovoz burmalari ustiga juda mayda ko‘mir kukuni sepilib, tarqoq sirt naqshi hosil qilingan.

Optik oqim natijasidagi piksel siljishlari kamera kattalashtirish kalibrovkasi va kadr tezligidan foydalanib fizik tekislik ichidagi tezliklarga aylantirilgan.

Tekislikdan tashqari harakat tasvir tekisligi o‘lchoviga ta’sir qilishi mumkinmi?

Obyekt kameraga yaqinlashsa yoki undan uzoqlashsa, tasvirdagi kattalashtirish o‘zgarishi mumkin. Bu o‘zgarish obyekt gorizontal yoki vertikal yo‘nalishda harakat qilmasa ham, optik oqim algoritmida ko‘rinadigan tekislik ichidagi harakat hosil qilishi mumkin.

Tadqiqotda bu ta’sirni kamaytirish uchun fokus masofasi 180 mm bo‘lgan obyektiv va taxminan 500 mm ish masofasi ishlatilgan. Stereoskopik tasdiqlash o‘lchovlarida umumiy tekislikdan tashqari harakat 5 mm yoki undan kam ekani ko‘rilgan. Tadqiqotda ishlatilgan taxminiy munosabat quyidagicha:

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

Bu yerda Δz tekislikdan tashqari siljish, Z esa kamera bilan sirt orasidagi masofa. Ishlatilgan qiymatlar bilan kattalashtirishdan kelib chiqadigan xatoning yuqori chegarasi taxminan:

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

deb baholangan. Bu qiymat barcha optik oqim xatolarining yig‘indisi emas; faqat perspektiv kattalashtirish o‘zgarishidan kutiladigan taxminiy hissadir.

Kamera va vibrometr panjaralari qanday birlashtirilgan?

Kamera ma’lumotlari tasvir piksellarida, lazer vibrometr ma’lumotlari esa qurilmaning o‘z skanerlash koordinatalarida joylashgan. Ikki ma’lumot to‘plamini bevosita birlashtirish uchun ularni umumiy fizik koordinata tizimiga o‘tkazish kerak.

Tadqiqotda fizik joylashuvi ma’lum bo‘lgan va ham kamera tasvirida, ham lazer skanerlash panjarasida aniqlanishi mumkin bo‘lgan etalon nuqtalar ishlatilgan. Namunaviy qo‘llanishda kamera tasvirining to‘rt burchagi lazer skanerlash panjarasidagi to‘rtta tashqi nuqta bilan moslashtirilgan.

Tadqiqotning 11-sahifasidagi 2-rasm quyidagi ishlov ketma-ketligini ko‘rsatadi:

  1. Xom yuqori tezlikdagi kamera tasvirlarini olish,
  2. Optik oqim yordamida tekislik ichidagi tezliklarni hisoblash,
  3. Lazer skanerlash nuqtalarida tekislikdan tashqari tezliklarni o‘lchash,
  4. Kamera va vibrometr panjaralarini moslashtirish,
  5. Uch tezlik komponentini umumiy nuqtalarga interpolatsiya qilish,
  6. Uch o‘lchovli tezlik vektorlari bo‘ylab zarracha adveksiyasi.

Sirt harakati sababli ayrim lazer nuqtalari ma’lum vaqtlarda ovoz burmasidan tashqariga chiqishi mumkin. Bunday nuqtalar kamera tasviridagi sirt niqobi yordamida ma’lumotlar to‘plamidan chiqarilgan.

Interpolatsiya qanday bajarilgan?

Kamera va vibrometr o‘lchovlari bir xil fazoviy nuqtalarda bo‘lmagani uchun ikkala ma’lumot to‘plami umumiy virtual zarracha joylariga interpolatsiya qilingan. Tadqiqotda radial bazis funksiya, ya’ni RBF interpolatsiyasi va yupqa plastinka spline yadrosi ishlatilgan.

Ushbu ishlov natijasida har bir tanlangan sirt nuqtasida:

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

ko‘rinishida uch o‘lchovli tebranish tezligi vektori olinadi. Interpolatsiya nuqtalarining joylashuvi kamera tasviri bilan lazer skanerlash hududining umumiy chegaralari ichida erkin tanlanishi mumkin.

Euler yondashuvi bilan Lagrange yondashuvi o‘rtasidagi farq nima?

Euler yondashuvida tezliklar fazodagi sobit nuqtalarda ta’riflanadi. Sirt bu nuqtalar ostidan o‘tayotganda har bir nuqtadagi oniy tezlik o‘lchanadi. Lazer skanerlovchi vibrometriya va tasvirga asoslangan zich tezlik maydonlari ko‘pincha shunday ko‘rinish hosil qiladi.

Lagrange yondashuvida esa virtual zarracha sirt bilan birga harakat qiladi. Zarrachalarning vaqt bo‘yicha joylashuvi kuzatilib, haqiqiy harakat trayektoriyasi va siljish olinadi.

Kichik tebranishlarda sobit nuqtalardagi tezlik maydoni yetarli bo‘lishi mumkin. Ovoz burmalari kabi katta shakl o‘zgarishlarida esa sirtning ayni material qismi vaqt davomida qayerga harakat qilganini ko‘rsatish tushunarliroq.

Zarracha adveksiyasi qanday hisoblangan?

Tadqiqotda tezlik maydonidan zarracha joylashuvlarini hisoblash uchun stabillashtirilgan trapetsiya integratsiya sxemasi ishlatilgan:

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

Bu yerda:

  • i, virtual zarracha indeksidir.
  • n, vaqt qadamini ko‘rsatadi.
  • d = [dx, dy, dz]T, uch o‘lchovli siljish vektoridir.
  • v = [vx, vy, vz]T, uch o‘lchovli tezlik vektoridir.
  • Δt, vaqt qadamidir.
  • α, integratsiya driftini cheklaydigan barqarorlik koeffitsiyentidir.

Tadqiqotchilar o‘z ma’lumotlari uchun α = 0,999 qiymatidan foydalangan. Kichikroq α qiymatlari sonli driftni kuchliroq bostirishi mumkin, ammo haqiqiy tebranuvchi komponentlarda ko‘proq integratsiya xatosi keltirib chiqarishi mumkin.

Tadqiqotning 12-sahifasidagi 3-rasm zarrachalarning boshlang‘ich joylarini tanlash, tezliklarni shu joylarga interpolatsiya qilish, integratsiya qadamini va keyingi vaqt qadamida yangi zarracha joylaridan foydalanishni ko‘rsatadi.

Boshlang‘ich chuqurlik holati nega noma’lum?

Bitta kamera bilan tasvir tekisligidagi dastlabki x va y koordinatalarini tanlash mumkin. Biroq sirt nuqtalarining kamera o‘qidagi boshlang‘ich z koordinatalarini xom monoskopik o‘lchovdan aniqlab bo‘lmaydi.

Shu sababli monoskopik usul tekislikdan tashqari tebranishning vaqt bo‘yicha o‘zgaradigan qismini o‘lchay olsa-da, sirtning boshlang‘ich mutlaq uch o‘lchovli shaklini o‘zi aniqlay olmaydi. Har bir zarracha uchun vaqtga bog‘liq bo‘lmagan, ammo fazoda o‘zgarishi mumkin bo‘lgan chuqurlik ofseti mavjud bo‘lishi mumkin:

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

Tadqiqotning 19-sahifasidagi 7-rasmda stereoskopik va monoskopik trayektoriyalar o‘xshash tebranish shakllarini ko‘rsatib, o‘rtacha chuqurlik joylari orasida farq ko‘rinishining sababi shudir. Taqqoslashda o‘rtacha qiymatlar chiqarilib, faqat tebranuvchi komponentlar baholangan.

Sintetik ovoz burmasi qurilmasi qanday ishlagan?

Tajribalarda silikon kauchukdan tayyorlangan ikkita sintetik ovoz burmasi ishlatilgan. Ovoz burmalari quyi oqimdagi ovoz yo‘li bilan yuqori oqimdagi subglottal kanal orasiga joylashtirilgan. Tizimga berilgan havo oqimi yumshoq burmalar bilan havo o‘rtasidagi suyuqlik–tuzilma o‘zaro ta’siri natijasida o‘z-o‘zidan tebranish hosil qilgan.

Tadqiqotning 14-sahifasidagi 4-rasm ovoz so‘ndirgich, subglottal kanal, sintetik ovoz burmalari va ovoz yo‘lining ikki o‘lchovli kesimini ko‘rsatadi. Shuningdek, ovoz burmasi geometriyasi va ishlatilgan x, y, z koordinata tizimi ham berilgan.

Sintetik burmalar taxminan 20 mm o‘lchamda bo‘lganida, ovoz yo‘li 200 mm yoki undan uzun bo‘lishi mumkin. Bu geometriya sirtni turli burchaklardan ko‘radigan ikkita kamerani joylashtirishni qiyinlashtiradi.

Monoskopik o‘lchovda qaysi qurilmalar ishlatilgan?

KomponentTadqiqotda ishlatilgan tizimO‘lchash sharti
Yuqori tezlikdagi kameraPhotron Fastcam SA-X250.000 kadr/soniya
Kamera aniqligi256 × 304 pikselMonoskopik tasvirlash
ObyektivSigma 180 mm f/3,5Taxminan 500 mm ish masofasi
Lazer vibrometrPolytec VibroScan QTec50 kHz namuna olish
Lazer o‘lchov nuqtasi706 nuqtaHar nuqta uchun 0,1 soniya yozuv
Optik oqimFarnebäck zich optik oqimiOpenCV ilovasi
InterpolatsiyaRBF, yupqa plastinka spline yadrosiUmumiy virtual zarracha joylari

Stereoskopik tasdiqlash qanday bajarilgan?

Tasdiqlash uchun taxminan 40 daraja burchak ostida joylashtirilgan ikkita Photron Fastcam Nova R5-4K yuqori tezlikdagi kamera ishlatilgan. Kameralar 4.000 kadr/soniya tezlikda va 2048 × 1472 piksel aniqlikda yozuv qilgan.

Ovoz burmalaridan birining yuqori sirtiga 12 ta qoramtir marker qo‘yilgan. Markerlarning tasvirdagi taxminiy joylari thresholding bilan aniqlangan, so‘ng har bir markerning kulrang daraja taqsimotiga ikki o‘lchovli Gauss funksiyasi moslashtirilib subpiksel joylashuvi hisoblangan.

Ikki kameradagi mos keluvchi markerlar kalibrlangan kamera geometriyasi va to‘g‘ridan-to‘g‘ri chiziqli transformatsiya yordamida uch o‘lchovli fazoda triangulyatsiya qilingan.

Tadqiqotning 16-sahifasidagi 5-rasm bir xil sirtga qaraydigan ikki xil qurilmani ko‘rsatadi:

  • Qurilma 1: Bir xil optik o‘qdagi yuqori tezlikdagi kamera va lazer vibrometr.
  • Qurilma 2: Taxminan 40 darajali stereoskopik burchakka ega ikkita yuqori tezlikdagi kamera.

Stereoskopik tasdiqlashni bajarish uchun ovoz yo‘li olib tashlangan. Shu sababli tasdiqlash sharti usulning asl afzalligi namoyon bo‘ladigan tor optik kirish sharti bilan bir xil emas.

Nega ikki usul bir vaqtda o‘lchanmagan?

Stereoskopik marker kuzatuvi uchun markerlar atrofidagi sirtning taxminan bir xil yorqinlikda bo‘lishi ma’qul. Monoskopik optik oqim uchun esa sirt tasodifiy va yuqori kontrastli teksturaga ega bo‘lishi kerak.

Bu ikki tasvirlash sharti bir-biriga zid bo‘lgani uchun avval stereoskopik o‘lchov, keyin sirtga mayda ko‘mir kukuni qo‘shilib monoskopik o‘lchov bajarilgan. Ikki tajribani sinxronlashtirishda subglottal bosimni o‘lchaydigan Kulite XCQ-093 bosim sensori etalon sifatida ishlatilgan.

O‘lchovlarning bir vaqtda bajarilmaganligi ikki tajriba orasida ovoz burmalari tebranish amplitudasining biroz o‘zgarishiga sabab bo‘lishi mumkin. Tadqiqotchilar ko‘p nuqtalarda monoskopik amplitudalarning biroz pastroq chiqishini qisman ushbu qayta ishlab bo‘lish muammosi bilan bog‘laydi.

Tasdiqlash tajribasining ish sharti qanday?

Tasdiqlash tajribasida hajmiy havo sarfi:

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

qilib sozlangan. Bu shart ikkita sintetik ovoz burmasi bir-biriga tegmaydigan tebranish hosil qilgan. Kontaktsiz shart tanlanishining sababi katta sirt deformatsiyalari paytida markerlarning qiya kamera tasvirlaridan birida yo‘qolib qolishining oldini olishdir.

Tasdiqlash shartidagi asosiy ovoz burmasi chastotasi taxminan:

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

deb berilgan.

Siljish kattaliklari qanchalik mos kelgan?

Monoskopik va stereoskopik o‘lchovlar orasidagi nisbiy RMS farq quyidagi tenglama bilan hisoblangan:

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

Bu yerda drms,m monoskopik, drms,s esa stereoskopik usulning RMS siljishidir.

Tadqiqotdagi 12 nuqta natijalari quyidagicha:

NuqtaTekislik ichidagi farqTekislikdan tashqari farq3D kattalik farqiTekislik ichidagi faza farqiTekislikdan tashqari faza farqi
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
O‘rtacha%5,4%10,0%5,2%1,1%1,5

Tekislikdan tashqari komponentdagi nuqtaviy farqlar yuqoriroq bo‘lishiga qaramay, umumiy uch o‘lchovli siljish kattaligining o‘rtacha farqi %5,2 darajasida qolgan. Buning asosiy sababi ko‘p nuqtalarda ustun harakat komponentining tasvir tekisligidagi y harakat bo‘lishidir.

Faza farqi qanday hisoblangan?

Asosiy tebranish chastotasidagi birinchi davriy cho‘qqilar orasidagi vaqt farqi tebranish davriga bo‘lingan:

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

Bu yerda Δt, ikki usuldagi cho‘qqilar orasidagi vaqt farqi, T esa tebranish davridir. Natija gradusdagi faza burchagi sifatida emas, davr davomiyligining foizi sifatida hisobot qilingan.

Tekislik ichidagi komponentlarda o‘rtacha faza farqi %1,1 va tekislikdan tashqari komponentda %1,5 bo‘lishi tebranish modlari vaqtlanishi ikki usulda yaqin ekanini ko‘rsatadi.

Vaqt sohasi grafiklari nimani ko‘rsatadi?

Tadqiqotning 20-sahifasidagi 8-rasm p1, p5, p6 va p10 nuqtalaridagi dx, dy va dz siljishlarni taqqoslaydi. Monoskopik va stereoskopik egri chiziqlar faza jihatidan katta darajada ustma-ust tushadi.

Amplituda farqlari ayrim nuqtalarda yanada yaqqol. Ayniqsa p5 nuqtasidagi tekislikdan tashqari dz komponent monoskopik usulda pastroq o‘lchangan. Qo‘shimcha A.13-rasm xuddi shu taqqoslashni 12 nuqtaning barchasi uchun ko‘rsatadi.

Chastota sohasi grafiklari nimani ko‘rsatadi?

Tadqiqotning 21-sahifasidagi 9-rasmda chastotalar asosiy chastotaga bo‘linib f/fo ko‘rinishida berilgan. Taxminan dastlabki uch garmonik bo‘ylab ikki usulning cho‘qqi joylari va kattaliklari umuman o‘xshash.

Yuqori chastotalarda stereoskopik o‘lchovning shovqin poli garmonik amplitudalarga yaqinlashadi. Shovqin ayniqsa stereoskopik usulning tekislikdan tashqari komponentida yuqoriroq. Tadqiqotchilar buni stereoskopik triangulyatsiyada chuqurlik yo‘nalishi ko‘pincha eng katta noaniqlikka ega bo‘lishi bilan bog‘laydi.

Monoskopik usulda tekislikdan tashqari komponent lazer vibrometr bilan o‘lchangani sababli ushbu komponentning shovqin poli pastroq. Bunga qarshi, tekislik ichidagi komponentlar kamera va optik oqim ishloviga bog‘liq.

Stereoskopik usulni asosiy haqiqat deb qabul qilish mumkinmi?

Yo‘q. Tadqiqot stereoskopik marker kuzatuvini tasdiqlash uchun ishlatiladigan shakllangan taqqoslash usuli sifatida baholaydi, ammo xatosiz asosiy haqiqat sifatida taqdim etmaydi.

Stereoskopik tizimdagi asosiy noaniqliklar quyidagilar:

  • Marker yorqinliklarining ideal Gauss taqsimotidan og‘ishi,
  • Sirt burchagi o‘zgarganda markerlarning tasvir shakli buzilishi,
  • Kamera kalibrovkasi va qayta proyeksiya xatolari,
  • Triangulyatsiyada chuqurlik komponentining yuqoriroq noaniqligi,
  • Ikki o‘lchovning bir vaqtda bajarilmasligi.

Ovoz burmalari juda yumshoq bo‘lgani sababli sirtga akselerometr yoki boshqa kontakt sensori qo‘shilishi burmaning massasini va mexanik xususiyatlarini o‘zgartirishi mumkin. Shu sababli tadqiqotda yanada aniq va aralashuvsiz asosiy haqiqat yaratib bo‘lmagan.

Ovoz yo‘li qo‘shilgan tajriba nega muhim?

Tasdiqlash o‘lchovlarida stereoskopik kameralar uchun joy yaratish maqsadida ovoz yo‘li olib tashlangan. Usulning haqiqiy qo‘llanish maqsadini ko‘rsatish uchun ikkinchi tajribada 200 mm uzunlikdagi ovoz yo‘li yana tizimga qo‘shilgan.

Bu shartda faqat ovoz yo‘li ichidan o‘tadigan bitta optik yo‘nalishdan foydalanish mumkin. Shu sababli stereoskopik o‘lchov mumkin emas va taklif qilingan koaksial kamera–vibrometr tizimi o‘zining asosiy afzalligini namoyon qiladi.

Ovoz yo‘li qo‘shilgan tajribaning shartlari qanday?

ParametrTadqiqotda ishlatilgan qiymat
Ovoz yo‘li uzunligi200 mm
Hajmiy havo sarfi135 L/dakika
Ovoz burmasining asosiy chastotasi156 Hz
Ovoz yo‘lining birinchi rezonans chastotasi527 Hz
Zarracha panjarasiHar bir burmada 60 × 36
Jami virtual zarracha4.320
Eng yuqori mahalliy tebranish tezligiTaxminan 3 m/s

Ushbu tajribada ovoz burmalari bir-biriga tegadi. Ochilib-yopiladigan glottal tirqishga yaqin zarrachalarning sirt niqobidan tashqariga siljib ketishini kamaytirish uchun boshlang‘ich zarrachalar y = 8–10 mm oralig‘iga joylashtirilmagan. Shu sababli vizuallashtirilgan sirtlar haqiqiy tajribada kontakt mavjud bo‘lsa ham, to‘liq birlashgandek ko‘rinmaydi.

Butun sirt harakati nimani ko‘rsatgan?

Tadqiqotning 26-sahifasidagi 10-rasm bir tebranish davri davomida olti vaqt lahzasidagi sintetik ovoz burmasi sirtini ko‘rsatadi. Sirtlar mahalliy tezlik kattaligiga qarab ranglangan.

Yopiq fazada subglottal bosim to‘plangan va yuqori sirtlar havo oqimi yo‘nalishiga tomon bo‘rtgan. Ovoz burmalari ochilgach, quyi va yuqori kanallar orasidagi bosim farqi kamaygan va sirt kichikroq tekislikdan tashqari holatlarga qaytgan.

Rasm faqat tirqishning kengayishi va torayishini emas, balki butun yuqori sirt bo‘ylab mahalliy deformatsiya va tezlik taqsimotini ham ko‘rsatadi. Bu bitta nuqtali vibrometr o‘lchoviga nisbatan yanada keng qamrovli sirt ma’lumotini beradi.

Garmonik tuzilma qanday o‘zgargan?

Tadqiqotning 27-sahifasidagi 11-rasm 4.320 ta zarrachaning barchasi bo‘yicha o‘rtachalangan siljish va tezlik spektrlarini ko‘rsatadi. Asosiy chastota va ko‘plab yuqori garmoniklar aniq ko‘rinadi.

Garmonik cho‘qqilar grafikning yuqori chegarasi bo‘lgan taxminan 30fo qiymatigacha ajratib ko‘rish mumkin. Chastota oshgani sari cho‘qqi amplitudalari logarifmik grafikda taxminan chiziqli kamaygan va quvvat qonuniga o‘xshash tendensiya ko‘rsatgan.

f/fo > 12 hududida kameraga asoslangan x va y komponentlarining shovqin darajasi, vibrometrga asoslangan z komponentidan ajrala boshlagan. Bu natija turli koordinata komponentlarini turli sensorlar bilan o‘lchash shovqin xususiyatlarini ham farqlashini ko‘rsatadi.

Dastlabki uchta tebranish modi qanday?

Tadqiqotning 28-sahifasidagi 12-rasm asosiy chastota, ikkinchi garmonik va uchinchi garmonikdagi uch o‘lchovli sirt modlarini ko‘rsatadi:

  • Birinchi mod, fo: Ustun harakat y yo‘nalishida bo‘lib, glottal tirqishning ochilib-yopilishini ifodalaydi.
  • Ikkinchi mod, 2fo: Tekislikdan tashqari z harakati ustunroq. Sirt markazida tebranish tuguni ko‘rinadi.
  • Uchinchi mod, 3fo: Tekislikdan tashqari harakat yana ustun; eng katta harakat hududlari markazdan tashqi chetlarga tomon simmetrik ravishda siljigan.

Ikkinchi va uchinchi modlarning maksimumlari sirt markazida bo‘lmasligi bitta o‘lchov nuqtasidagi spektr butun ovoz burmasi sirtidagi energiya taqsimotini ifodalay olmasligini ko‘rsatadi.

Tadqiqotning kuchli tomonlari nimalar?

  • Uch o‘lchovli to‘liq maydon tebranish o‘lchovini bitta optik kirish yo‘nalishigacha qisqartirgan.
  • Kamera va lazer vibrometr kabi bir-birini to‘ldiruvchi ikki o‘lchov prinsipini aniq sensor birlashtirish doirasida ishlatgan.
  • Tekislik ichidagi va tekislikdan tashqari komponentlarni tasvirdan birgalikda baholash o‘rniga tekislikdan tashqari komponentni bevosita o‘lchagan.
  • Xom tasvirdan uch o‘lchovli sirt trayektoriyasigacha bo‘lgan ishlov zanjirini tushuntirgan.
  • Optik oqim, panjara moslashuvi, interpolatsiya va zarracha adveksiyasi bosqichlarini alohida ta’riflagan.
  • Natijalarni stereoskopik va subpiksel marker kuzatuviga asoslangan usul bilan taqqoslagan.
  • Taqqoslashni 12 ta sirt nuqtasida vaqt sohasi, chastota sohasi, RMS amplituda va faza bo‘yicha bajargan.
  • Usulni tasdiqlashdan so‘ng haqiqatan ham cheklangan optik kirishga ega ovoz yo‘li qurilmasida qo‘llagan.
  • Bitta nuqta o‘rniga butun sirt bo‘ylab garmonik modlarni ko‘rsatgan.
  • Monoskopik va stereoskopik usullarning noaniqliklarini alohida muhokama qilgan.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari nimalar?

  • Tadqiqot taqrizdan o‘tmagan preprintdir.
  • Tajriba haqiqiy inson ovoz burmalarida emas, silikon asosidagi sintetik modellarda bajarilgan.
  • Inson ishtirokchisi, bemor yoki klinik endoskopiya tajribasi mavjud emas.
  • Monoskopik va stereoskopik tasdiqlash o‘lchovlari bir vaqtda bajarilmagan.
  • O‘lchovlar orasida sirtga ko‘mir kukuni qo‘shilgan va tajriba sharti qayta tiklangan.
  • Stereoskopik usul xatosiz asosiy haqiqat emas.
  • Boshlang‘ich mutlaq tekislikdan tashqari holat monoskopik ma’lumotdan aniqlanmaydi.
  • Lagrange tasvirida fazoda o‘zgarishi mumkin bo‘lgan sobit chuqurlik ofseti bo‘lishi mumkin.
  • Tasdiqlash tajribasi faqat kontaktsiz va 130 L/dakika oqimdagi bitta tebranish shartida bajarilgan.
  • Ovoz yo‘li qo‘llanilishi bitta 200 mm ovoz yo‘li va 135 L/dakika oqim sharti bilan cheklangan.
  • Turli sintetik to‘qima qattiqliklari, geometriyalar va ovoz yo‘li rezonanslari tizimli ravishda taqqoslanmagan.
  • Optik oqim uchun sirt sun’iy kontrast naqshi bilan tayyorlanishi kerak bo‘lgan.
  • HSC va LSV o‘lchovlari ketma-ket bajarilgan, bir vaqtda ishlaydigan yagona qurilma o‘rnatilmagan.
  • Lazer vibrometr sirtni nuqta-baqadam skanerlagani uchun vaqtinchalik va qayta takrorlanmaydigan hodisalarni hozirgi qurilmada o‘lchab bo‘lmaydi.
  • RBF interpolatsiyasi va o‘lchov panjarasi zichligi uchun keng qamrovli sezgirlik tahlili berilmagan.
  • α = 0,999 qiymati tajribaviy tanlangan; turli harakat sharoitlari uchun umumlashtirilishi sinovdan o‘tmagan.
  • Xato qiymatlari faqat tanlangan 12 ta marker nuqtasidagi taqqoslashga asoslanadi.
  • Butun sirt uchun fazoviy xato xaritasi yoki ishonch oralig‘i taqdim etilmagan.
  • Mustaqil takrorlar soni va tajribalararo o‘zgaruvchanlik statistik ravishda hisobot qilinmagan.
  • Ma’lumotlar ochiq omborda e’lon qilinmagan, faqat so‘rov bo‘yicha berilishi aytilgan.
  • Moliyalashtirish va alohida manfaatlar to‘qnashuvi bayonoti asosiy matnda berilmagan.

Tadqiqot nimani qo‘llab-quvvatlaydi?

Tadqiqot davriy va qayta takrorlanadigan tebranayotgan sirt uchun yuqori tezlikdagi kamera va bir o‘qli lazer skanerlovchi vibrometr ma’lumotlarini bir xil optik yo‘nalishdan birlashtirib uch komponentli tezlik maydoni hosil qilish mumkinligini qo‘llab-quvvatlaydi.

Tadqiqot shuningdek, stabillashtirilgan zarracha adveksiyasi yordamida ushbu tezlik maydonini tebranuvchi uch o‘lchovli siljish trayektoriyalariga aylantirish mumkinligini ko‘rsatadi.

Sintetik ovoz burmasi tasdiqlashida umumiy siljish kattaligining o‘rtacha %5,2 farq va past faza farqlari bilan qayta tiklanishi usul tekshirilgan sharoitda tebranish amplitudasi va mod vaqtlanishini umuman saqlashini qo‘llab-quvvatlaydi.

Ovoz yo‘li qo‘shilgan tajriba turli ko‘rish burchaklariga kirib bo‘lmaydigan geometriyada butun sirtning uch o‘lchovli tebranish modlarini olish mumkinligini ko‘rsatadi.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

Tadqiqot usul barcha tebranayotgan sirtlarda %5,2 aniqlik bilan ishlashini isbotlamaydi. Bu qiymat 12 nuqtadagi umumiy uch o‘lchovli siljish kattaligining o‘rtacha farqidir; tekislikdan tashqari farq ayrim nuqtalarda %20 dan oshgan.

Tadqiqot bitta ko‘rish burchagi bitta qurilma, past xarajat yoki oson o‘rnatish degani ekanini ko‘rsatmaydi. Yuqori tezlikdagi kamera, yuqori aniqlikdagi lazer vibrometr, sinxron etalon sensor va keng qamrovli ma’lumot ishlovi kerak.

Usulning vaqtinchalik, davriy bo‘lmagan yoki tajribalar orasida qayta takrorlanmaydigan tebranishlarni hozirgi ketma-ket skanerlash qurilmasi bilan o‘lchashi mumkinligi ko‘rsatilmagan.

Tadqiqot haqiqiy inson ovoz burmalari, bemorlar yoki nutq buzilishlarining uch o‘lchovli o‘lchovini tasdiqlamaydi.

O‘lchangan tebranish modlari muayyan ovoz kasalligi, ovoz sifati yoki davolash natijasiga mos kelishi ko‘rsatilmagan.

Tadqiqot monoskopik usul stereoskopik usuldan umuman aniqroq ekanini isbotlamaydi. Ikki usul turli xato manbalariga ega va stereoskopik taqqoslash ham asosiy haqiqat emas.

O‘tmish, bugun va kelajak nuqtayi nazaridan ahamiyati nima?

O‘tmish nuqtayi nazaridan: Uch o‘lchovli tebranish o‘lchovlari ko‘pincha bir nechta kamera yoki turli burchaklardagi uchta lazer vibrometr bilan bajarilgan. Bitta kamera yechimlari esa chuqurlikni baholash, muayyan geometriyaga xos farazlar yoki o‘rganishga asoslangan modellarni talab qilgan.

Bugungi hissa: Tadqiqot ikki shakllangan o‘lchov prinsipini bir xil o‘qda birlashtirib, chuqurlik komponentini bevosita lazer bilan, qolgan ikki komponentni esa tasvir ishlovi bilan o‘lchaydi. Shu tariqa apparatni bitta sensorga kamaytirish o‘rniga optik kirish talabini bitta yo‘nalishgacha kamaytiradi.

Kelajak nuqtayi nazaridan: Tadqiqotchilar yuqori tezlikdagi kamera va vibrometrni yarim o‘tkazuvchi oyna orqali bir vaqtda ishlaydigan yagona qurilmaga aylantirishni taklif qilgan. Uzluksiz skanerlovchi yoki ko‘p nurlik vibrometrlar o‘lchov vaqtini qisqartirishi mumkin. Apparat yetarli darajada kichraytirilib, xavfsiz holga keltirilsa, endoskopik tajribalar bo‘yicha tadqiqotlar bajarilishi mumkin. Ammo klinik va tirik inson qo‘llanilishi ushbu tadqiqotning bevosita natijasi emas.

Tadqiqot usuli va natijalari

Tadqiqot dizaynining texnik xulosasi

Uslubiy unsurTadqiqotda qo‘llanilgan usul
Tadqiqot turiYangi optik o‘lchov usulini ishlab chiqish, taqqoslama tasdiqlash va qo‘llash tajribasi
O‘lchangan obyektHavo oqimi bilan o‘z-o‘zidan tebranadigan silikon sintetik ovoz burmalari
Monoskopik sensorlarBitta yuqori tezlikdagi kamera va bitta bir o‘qli lazer skanerlovchi vibrometr
Optik joylashuvBir xil ko‘rish va optik o‘q
Tekislik ichidagi o‘lchovYuqori tezlikdagi kamera va Farnebäck zich optik oqimi
Tekislikdan tashqari o‘lchovLazer Doppler vibrometriyasi
Panjara birlashtirishMa’lum burchak nuqtalari bilan kamera va LSV koordinatalarini moslashtirish
InterpolatsiyaYupqa plastinka spline yadrolik RBF
Euler–Lagrange o‘tishiStabillashtirilgan trapetsiya integratsiyali zarracha adveksiyasi
Barqarorlik koeffitsiyentiα = 0,999
Tasdiqlash usuliIkkita yuqori tezlikdagi kamera va 12 markerli stereoskopik kuzatuv
Etalon sinxronlashKulite XCQ-093 subglottal bosim sensori
Statistik taqqoslashRMS nisbiy farq va asosiy chastotadagi davriy faza farqi
Inson yoki hayvon ishtirokchisiMavjud emas

Tajribalarning alohida shartlari

ShartTasdiqlash tajribasiOvoz yo‘li qo‘llanilishi
Ovoz yo‘liOlib tashlangan200 mm uzunlikda
Havo sarfi130 L/dakika135 L/dakika
Burmalarning o‘zaro kontaktiKontakt yo‘qKontakt bor
Asosiy chastota140 Hz156 Hz
Stereoskopik taqqoslashBorOptik kirish sababli yo‘q
Tahlil nuqtalari12 marker4.320 virtual zarracha
Asosiy maqsadUsulni tasdiqlashCheklangan optik kirishda to‘liq maydon qo‘llanilishi

Asosiy tasdiqlash natijalari

Taqqoslash mezoniO‘rtacha natijaHisobot qilingan eng katta nuqtaviy farq
Tekislik ichidagi RMS siljish farqi%5,4%10,6; p10
Tekislikdan tashqari RMS siljish farqi%10,0%21,7; p2
Umumiy 3D siljish kattaligi farqi%5,2%9,2; p10
Tekislik ichidagi faza farqi%1,1 davr%2,1; p9
Tekislikdan tashqari faza farqi%1,5 davr%4,1; p11

Ovoz yo‘li qo‘llanilishining asosiy topilmalari

TopilmalarTadqiqotda bildirilgan natijaTalqin chegarasi
Sirt aniqligi4.320 virtual zarrachaInterpolatsiyaga asoslangan sonli sirt nuqtalaridir
Eng yuqori mahalliy tezlikTaxminan 3 m/s135 L/dakika tajriba shartiga xos
Garmonik ko‘rinuvchanlikTaxminan 30fo qiymatigachaGrafik chegarasi va o‘lchov shovqiniga bog‘liq
Birinchi modOchilib-yopilishni ta’minlaydigan kuchli y komponentifo = 156 Hz
Ikkinchi modUstun z harakati va markazda tugun2fo
Uchinchi modUstun z harakati va tashqariga siljigan amplituda hududlari3fo

Rasmlarning ilmiy jihatdan tashiydigan ma’lumoti

  • 9-sahifa, 1-rasm: Yuqori tezlikdagi kamera va lazer vibrometrning bir xil optik o‘qdagi ketma-ket o‘lchov qurilmasini ko‘rsatadi.
  • 11-sahifa, 2-rasm: Xom tasvirdan optik oqimga, LSV panjarasiga, moslashtirish va zarracha adveksiyasigacha bo‘lgan ishlov zanjirini ko‘rsatadi.
  • 12-sahifa, 3-rasm: Tezliklarni zarracha joylariga interpolatsiya qilish va joylarni vaqt bo‘yicha integratsiya qilishni tushuntiradi.
  • 14-sahifa, 4-rasm: Sintetik hiqildoq qurilmasi, ovoz yo‘li joylashuvi va ovoz burmasi geometriyasini ko‘rsatadi.
  • 16-sahifa, 5-rasm: Monoskopik koaksial qurilma bilan ikki kamerali stereoskopik tasdiqlash qurilmasini taqqoslaydi.
  • 17-sahifa, 6-rasm: O‘n ikkita tasdiqlash markerining ovoz burmasi ustidagi joylarini ko‘rsatadi.
  • 19-sahifa, 7-rasm: Ikki usulning uch o‘lchovli trayektoriyalari shaklan yaqin, o‘rtacha z holatida esa ofsetli ekanini ko‘rsatadi.
  • 20-sahifa, 8-rasm: Tanlangan to‘rtta nuqtadagi vaqt sohasi amplituda va faza taqqoslashini ko‘rsatadi.
  • 21-sahifa, 9-rasm: Asosiy chastota va dastlabki garmoniklardagi spektral moslikni, yuqori chastotadagi shovqin farqlarini ko‘rsatadi.
  • 26-sahifa, 10-rasm: Ovoz yo‘li qo‘shilgan holatda bir davr davomida butun ovoz burmasi sirtining ochilish, yopilish va tezlik taqsimotini ko‘rsatadi.
  • 27-sahifa, 11-rasm: Butun sirt bo‘yicha o‘rtachalangan siljish va tezlik spektrlarini ko‘rsatadi.
  • 28-sahifa, 12-rasm: fo, 2fo va 3fo tebranish modlarining uch o‘lchovli sirt tuzilmalarini ko‘rsatadi.
  • 39–40-sahifalar, Qo‘shimcha A.13–A.14 rasmlar: O‘n ikki nuqtaning barchasi uchun vaqt va chastota sohasi taqqoslashlarini taqdim etadi.

Qayta ishlab bo‘lish nuqtayi nazaridan yetishmaydigan ma’lumotlar

Tadqiqot qurilmalarni, namuna olish tezliklarini, tasvir aniqliklarini, o‘lchov nuqtalari sonini, optik oqim algoritmini, interpolatsiya yadrosini va integratsiya koeffitsiyentini tushuntiradi. Biroq quyidagi ma’lumotlar to‘liq hisobot qilinmagan:

  • Har bir tajriba shartida nechta mustaqil takror bajarilgani,
  • Tajribalardagi standart og‘ish yoki ishonch oralig‘i,
  • Optik oqim parametrlarining to‘liq OpenCV sozlamalari,
  • RBF masshtab va regulyarizatsiya parametrlari,
  • Lazer skanerlash panjarasining barcha fizik koordinatalari,
  • Xom tasvir va vibrometr ma’lumotlariga ochiq kirish,
  • Barcha ishlov kodining ochiq ombor havolasi.

Manba va usul izohi

Tadqiqotning to‘liq asl nomi: A Monoscopic, Three-Dimensional Vibration Measurement Method and its Application to Human Phonation Research

Mualliflar, to‘g‘ri tartibda: Christoph Heigl; Anja Böttger; Stefan Kniesburges; Stefan Becker.

Teng birinchi muallif yoki teng hissa: Matnda teng birinchi mualliflik yoki teng hissa haqida bayonot mavjud emas.

Mas’ul muallif: Christoph Heigl — christoph.heigl@fau.de.

Institutsional aloqalar:

  • Christoph Heigl, Anja Böttger va Stefan Becker: Institute of Fluid Mechanics, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Cauerstraße 4, 91058 Erlangen, Bavariya, Germaniya.
  • 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, Bavariya, Germaniya.

DOI:10.2139/ssrn.7201217

SSRN qayd raqami: 7201217.

Jurnal: Taqrizdan o‘tgan jurnal nomi yoki qabul qilingan yakuniy jurnal versiyasi tasdiqlanmagan.

Asl jurnal nashriyoti: Ushbu versiya uchun tasdiqlangan taqrizli jurnal nashriyoti mavjud emas.

Nashr platformasi: SSRN.

Nashr yili: 2026.

ResearchGate to‘liq matn yuklangan sana: 30 iyul 2026.

Sahifalar soni: 40 sahifalik fayl; asosiy jihatlar, asosiy tadqiqot, manbalar va qo‘shimcha taqqoslash grafiklarini o‘z ichiga oladi.

Manba turi: Asl eksperimental o‘lchov usulini ishlab chiqish, tasdiqlash va qo‘llash tadqiqoti; preprint.

Taqriz holati: Tadqiqot sahifalarida “This preprint research paper has not been peer reviewed” va “Preprint not peer reviewed” iboralari mavjud. Tadqiqot taqrizdan o‘tgan jurnal maqolasi sifatida taqdim etilmasligi kerak.

Rasmiy tadqiqot havolasi:SSRN tadqiqot qaydi

Ma’lumotlarga kirish: Mualliflar ma’lumotlar so‘rov bo‘yicha berilishini bildirgan. Ochiq ma’lumotlar ombori yoki xom ma’lumotni yuklab olish havolasi berilmagan.

Moliyalashtirish: Asosiy matnda moliyalashtiruvchi tashkilot yoki loyiha raqami bildirilmagan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Asosiy matnda alohida manfaatlar to‘qnashuvi bayonoti mavjud emas. Bu manfaatlar to‘qnashuvi mutlaqo yo‘q degani emas; faqat bayonot matnda yo‘qligini bildiradi.

Etik holat: Tadqiqotda inson yoki hayvon ishtirokchisi ishlatilmagan. Tajribalar silikon asosidagi sintetik ovoz burmasi modellarida bajarilgan. Alohida etik qo‘mita tasdig‘i bildirilmagan.

Muallif hissalari:

  • Christoph Heigl: Konseptualizatsiya, usul, dasturiy ta’minot, tajriba, vizuallashtirish, dastlabki qoralama, ko‘rib chiqish va tahrirlash.
  • Anja Böttger: Tajriba, dasturiy ta’minot, ko‘rib chiqish va tahrirlash.
  • Stefan Kniesburges: Konseptualizatsiya, dastlabki qoralama, ko‘rib chiqish va tahrirlash.
  • Stefan Becker: Nazorat, resurslar, ko‘rib chiqish va tahrirlash.

Ushbu o‘zbekcha tushuntirish tadqiqotning asosiy matni, tenglamalari, tajriba qurilmalari, usul sxemalari, uch o‘lchovli trayektoriya grafiklari, vaqt va chastota sohasi taqqoslashlari, ovoz burmasi sirt vizuallashtirishlari, tebranish modlari tahlillari, qo‘shimcha rasmlar va natijalar asosida tayyorlangan. Tadqiqotda bo‘lmagan klinik tashxis, davolash, inson salomatligi yoki tijoriy qurilma samaradorligi natijalari qo‘shilmagan.

Tashqi manbalar faqat DOI, SSRN qaydi, yuklash sanasi va institutsional aloqalarni bibliografik tasdiqlash uchun ishlatilgan. Ilmiy usul, sonli natijalar va cheklovlar tadqiqotning o‘ziga asoslanadi.

Tadqiqotning eng muhim talqin chegarasi — “bitta ko‘rish burchagi” iborasi bitta sensor degani emas. Usul yuqori tezlikdagi kamera bilan lazer skanerlovchi vibrometrning umumiy optik o‘qdagi ma’lumot birlashtirishiga asoslanadi.

Ikkinchi muhim chegara — o‘rtacha %5,2 farq barcha koordinatalar va barcha nuqtalar uchun amal qiladigan yagona aniqlik qiymati emas. Bu qiymat 12 nuqtadagi uch o‘lchovli siljish kattaligining o‘rtacha farqidir. Tekislikdan tashqari komponentning o‘rtacha farqi %10,0, eng katta nuqtaviy farqi esa %21,7.

Uchinchi muhim chegara mutlaq boshlang‘ich chuqurlikni o‘lchab bo‘lmasligidir. Usul tebranuvchi tekislikdan tashqari harakatni aniqlay oladi, ammo boshlang‘ich sirtning to‘liq uch o‘lchovli shaklini qo‘shimcha geometriya o‘lchovisiz bera olmaydi.

Usulning haqiqiy inson fonatsiyasi, klinik endoskopiya yoki bemor baholashida ishlatilishi ushbu tadqiqot bilan tasdiqlanmagan. Bunday qo‘llanmalar uchun tirik to‘qima, xavfsizlik, harakat artefakti, sirt teksturasi, qurilmani miniatyuralashtirish va klinik etalon usullar bilan mustaqil tasdiqlash talab etiladi.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati