автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Исследование и разработка многокомпонентных устройств освещения для оптико-электронных систем цветового анализа объектов

9 15-5/1052

На правах рукописи

Перетягин Владимир Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УСТРОЙСТВ ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ ЦВЕТОВОГО АНАЛИЗА ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Пегербург - 2015

Работа выполнена в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики

Научный руководитель: Кандидат технических наук

Чертов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: Кузьмин Владимир Николаевич

доктор технических наук,

ООО «НТП «ТКА»,

заместитель генерального директора

Анисимов Андрей Геннадьевич

кандидат технических наук,

Делфтский технический университет (TU Delft),

научный сотрудник

Ведущая организация: ООО «ЭВС»

Защита состоится « 8 » декабря 2015 г. в 15 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.227.01 при Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 190000, Санкт-Петербург, пер. Гривцова, д. 14 в ауд. 314-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д.49 и на сайте fppo.ifmo.ru .

Автореферат разослан « ** » О _ 2015 года.

г-

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Красавцев В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность работы. В настоящее время оптико-электронные системы цветового анализа объектов (ОЭС ЦА) широко применяются во многих странах для решения задач пищевой (сортировка овощей и фруктов), текстильной (контроль качества окраски тканей), строительной (оценка сортности стройматериалов), электронной (производство монокристаллов) и горнодобывающей (сортировка полезных ископаемых) отраслей промышленности.

Среди большого разнообразия приборов и технических средств, предназначенных для осуществления цветового анализа и с той или иной степенью эффективности применяемых на практике, можно выделить оптико-электронные системы технического зрения (СТЗ). ОЭСЦА данного класса представляют обширную группу устройств, использование которых способствует распознаванию и/или анализу объектов регистрации не только по цветовым параметрам, но и по форме, ориентации в пространстве, наличию дефектов поверхности.

При анализе цветности отображения объекта, при известных свойствах самого объекта и характеристиках приемника излучения, одной из основных задач является формирование конкретной цветовой и светотеневой обстановки, адекватной решаемой задаче и условиям работы ОЭС ЦА, например, равно-энергетической или однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа. С точки зрения однородности и равномерности освещения, а также минимизации количества теневых участков и качества цветопередачи, оптимальным является использование многокомпонентных светодиодных источников (МСИ).

Основная причина активного внедрения светодиодных технологий в ОЭС наблюдения и контроля различного назначения заключается в большом выборе цветов. свечения, а также конструкции самого светодиода (СИД), определяющей пространственные, электрические, тепловые, энергетические и другие параметры. При этом важнейшим фактором, оказывающим непосредственное влияние на эффективность обнаружения объектов исследования, а также качество их анализа и контроля по цветовым параметрам, является характер распределения освещенности и/или распределения цветовых параметров в освещаемой плоскости (рабочей зоне, зоне анализа или наблюдения), расположенной на заданном расстоянии от источника оптического излучения (ИОИ).

Указанные обстоятельства обуславливают актуальность выбора в качестве объекта диссертационного исследования - многокомпонентных устройств светодиодного освещения для ОЭС ЦА. Работы по развитию теории проектирования МСИ являются основополагающими для создания ОЭСЦА нового поколения, отличающихся улучшенными характеристиками, и поэтому имеют важнейшее значение.

Целью работы является исследование и разработка многокомпонентных устройств светодиодного освещения для оптико-электронных устройств

цветового анализа объектов, обеспечивающих необходимый уровень цветовой и светотеневой обстановки и способствующих более качественному анализу и контролю объектов.

Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить анализ и составить классификацию известных устройств освещения и средств формирования необходимой цветовой и светотеневой обстановки для ОЭС ЦА.

2. Сформулировать требования к источникам излучения, необходимые для обеспечения требуемой цветовой и светотеневой обстановки.

3. Исследовать принципы математического описания параметров и характеристик светодиодных источников света для создания многокомпонентных устройств освещения для ОЭС ЦА на их основе,

4. Разработать принципы моделирования многокомпонентных светодиодных устройств освещения, учитывающих параметры реальных светодиодов и распределение освещенности по полю изображения объектива.

5. Разработать методику расчета рабочих режимов многокомпонентных светодиодных устройств освещения.

6. Разработать и реализовать макеты многокомпонентных светодиодных устройств освещения сложной конфигурации с элементами управления.

7. Провести экспериментальные исследования разработанных макетов многокомпонентных светодиодных устройств освещения на обеспечение ими необходимого уровня цветовой и светотеневой обстановки.

8. Провести сравнительный анализ результатов, полученных экспериментальным путем, и результатов теоретического моделирования многокомпонентных устройств освещения.

Методы исследования

В работе применялись аналитические и численные методы геометрической оптики, элементы классической теории цвета и его измерения, в том числе, модели представления и методы преобразования цвета. На определенных этапах исследований использовались компьютерные методы моделирования пространственного распределения освещенности от многоэлементных источников света и формируемой ими в зоне анализа цветовой картины, а также методы теории оптических измерений.

Научная новизна диссертации

1. Разработаны принципы моделирования цветовой и светотеневой обстановки с заданными параметрами в зоне анализа СТЗ, учитывающие вид и параметры структуры МСИ, параметры и характеристики реальных светодиодов, составляющих МСИ, а также пространственные характеристики объектива СТЗ.

2. Разработаны принципы организации структуры МСИ на основе применения различных типов кластеров излучающих элементов, а также соответствующей автоматической настройки цветовой и светотеневой обстановки с заданными параметрами в зоне анализа посредством изменения параметров питания каждого СИД, вошедшего в МСИ.

3. Предложен способ контроля пространственного распределения освещенности и цветовых параметров излучения по зоне анализа от реальных устройств освещения, а также спектрального состава излучения данных устройств, основанный на поточечном сканировании зоны анализа, освещаемой исследуемым устройством освещения, с помощью системы линейных трансляторов и оптического световода, передающего оптический сигнал на спектрометр.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Математические модели пространственного распределения освещенности в зоне анализа от МСИ, учитывающие его конфигурацию и пространственно-энергетические характеристики СИД, вошедших в МСИ. и позволяющие реализовать равно-энергетическую засветку зоны анализа ОЭС ЦА, предназначенной для сортировки по цвету движущихся объектов.

2. Математические модели распределения цвета в зоне анализа от МСИ, основанные на законах описания цвета в соответствии с рекомендациями МКО, а также моделях пространственно-энергетических и спектральных характеристик СИД вошедших в МСИ, и позволяющие реализовать однородную по цветовым параметрам засветку зоны анализа ОЭС ЦА. предназначенной для цветового анализа объектов.

3. Принципы моделирования параметров и характеристик МСИ, обеспечивающие цветовую и светотеневую обстановку с заданными параметрами в зоне анализа за счет использования пространственно-энергетических и спектральных характеристик реальных СИД, выбранной конфигурации МСИ, а также поправочных коэффициентов отдельных СИД, определяемых пространственными характеристиками объектива СТЗ.

4. Способ настройки яркостных и цветовых параметров МСИ, основанный на изменении параметров питания СИД, вошедших в МСИ. и использовании СТЗ в качестве устройства контроля, обеспечивающий формирование равно-энергетической и однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа МСИ.

Практическая ценность работы

1. Алгоритм и реализующее его программное обеспечение для моделирования пространственного распределения освещенности и распределения цветовых параметров в освещаемой плоскости, расположенной на заданном расстоянии от МСИ, позволяющие обеспечить цветовую и светотеневую обстановку с заданными параметрами.

2. Рабочий алгоритм автоматической настройки яркостных и цветовых параметров многокомпонентных светодиодных устройств освещения и реализующее его программное обеспечение в среде ЬаЬУ1Е\¥, позволяющие производить настройку с помощью изменения яркости отдельных СИД, составляющих устройство.

3. Спроектированы и реализованы макеты двуцветного и пятицветного МСИ с возможностями настройки рабочих параметров и характеристик

излучения путем регулировки выходных напряжений посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

4. Разработан оригинальный стенд для исследования пространственного распределения освещенности и цветовых параметров излучения по зоне анализа от реальных устройств освещения, а также спектрального состава их излучения.

5. Получены результаты экспериментальных исследований МСИ, обеспечивающих равномерное и однородное по цветовым параметрам освещение зоны анализа.

Реализация результатов работы

Результаты настоящей работы отражены в 2 отчетах по НИР, проводимых коллективом Научно-образовательного центра оптико-электронного приборостроения Университета ИТМО, что подтверждено актом использования материалов при выполнении НИР, а также актом внедрения в учебный процесс кафедры оптико-электронных приборов и систем Университета ИТМО.

Развитие исследований в рамках диссертационной работы поддержано грантами правительства г. Санкт-Петербурга 2012 и 2014 гг. Вклад автора в развитие указанной тематики был отмечен дипломом за лучшую научно-исследовательскую работу магистров Университета ИТМО.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 11 конференциях, в том числе 6 международных, а также на 2 международных специализированных выставках: XLII-XLIV Научные и учебно-методические конференции НИУ ИТМО (Санкт-Петербург, Россия, 2013-2015 гг.); Международная научно-техническая выставка-конференция «Свет Петербурга» НИУ ИТМО (Санкт-Петербург, Россия, 2013 г.); II-III Всероссийские конгрессы молодых ученых (Санкт-Петербург, Россия, 20132014 гг.); VIII Международная конференция молодых ученых и специалистов «0птика-2013» НИУ ИТМО (Санкт-Петербург, Россия, 2013 г.); Международная конференция SPIE Optical Metrology (Мюнхен, Германия, 2013 г.); Международная конференция SPIE Optics+Photonics (Сан Диего, США, 2012 и 2014 гг.); XI Международная конференция «Прикладная ОПТИКА-2014» ГОИ (Санкт-Петербург, Россия, 2014 г); Международная специализированная выставка «Фотоника. Мир лазеров и оптики» (Москва, Россия, 2012 и 2014).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 21 научная работа, в том числе 11 статей в изданиях из перечня ВАК (из них 5 статей в изданиях, включенных в системы цитирования Scopus и Web of Science), 2 патента РФ на изобретение, 1 патент РФ на полезную модель и 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ. Материалы опубликованных работ полностью отражают содержание диссертации.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 79 наименований. Общий объем работы составляет 142 страницы, включая 11 таблиц, 54 рисунка и 32 формул.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель, задачи, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен аналитический обзор и предложена классификация известных устройств освещения, показавшие, что для формирования равно-энергетической и однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа, а также для получения различных цветовых оттенков освещения рекомендуется использовать многокомпонентные устройства освещения, состоящие из мощных СИД разных цветов свечения. Также было установлено, что для формирования равно-энергетической засветки необходимо учитывать пространственное распределение освещенности от каждого СИД, вошедшего в МСИ, а также конфигурацию (взаимное расположение излучающих элементов) МСИ. Кроме того, для формирования однородного по цветовым параметрам излучения МСИ необходимо, в первую очередь, учитывать спектральный состав каждого СИД, вошедшего в МСИ, а также законы описания цвета в соответствии с рекомендациями МКО.

Во второй главе исследованы теоретические основы моделирования пространственного распределения освещенности, а также цветовых параметров в освещаемой плоскости, расположенной на заданном расстоянии от светодиодных устройств освещения, показавшие, что:

- для построения пространственного распределения освещенности в зоне анализа от МСИ необходимо на излучающей поверхности в определенном порядке расположить излучатели, составляющие разрабатываемый источник, т.е. создать шаблон или модель, соединяющую ближайшие излучающие элементы в определенном порядке (например, регулярную, сотовую или кольцевую конфигурацию);

- для моделирования распределения цветовых параметров по освещаемой МСИ плоскости необходимо учитывать законы описания цвета в соответствии с рекомендациями МКО, а также модели спектральных характеристик и пространственного распределения освещенности в зоне анализа от излучателей, вошедших в МСИ;

-теоретические основы, показавшие, что добиться равномерности предлагается с помощью поправочных коэффициентов, связанных с энергетическими параметрами отдельных излучающих элементов, вошедших в МСИ.

В результате было предложено уравнение пространственного распределения освещенности в зоне анализа от МСИ для случаев регулярной и сотовой структуры:

E(x,y,i) = ZI.IrI(X+a'n\y+b'm\ (1)

„ ь r-

где /, - поправочный коэффициент i-ro излучателя: 1(х,у) - сила излучения в декартовой системе координат; аи b - номер излучателя; пит - расстояние между излучателями; г - расстояние от источника света до зоны анализа.

При этом, если а является четным числом при построении модели пространственного распределения освещенности в зоне анализа от МСИ с сотовой структурой, тогда b является целым числом (например. 1. 2 и т.д.), если а - нечетное число, тогда b - дробное число (например, 0,5; 1,5 и т.д.).

На основании данного уравнения были построены теоретические модели (Рисунок 1) равно-энергетического пространственного распределения освещенности в зоне анализа от:

- пятицветного МСИ для двухканальной оптико-электронной системы цветового анализа минеральных объектов, предназначенной для обеспечения технологической оценки степени обогатимости руд оптическим методом без прямого опробования на конкретной модели сепаратора (далее ОЭС ДА №1).

-двуцветного МСИ установки для исследования процесса оптической сепарации минеральных объектов малой крупности, предназначенной для изучения особенностей процесса оптической сортировки с использованием комплекса селективных оптических признаков(далее ОЭС ЦА №2);

Рисунок 1 - Трехмерная модель пространственного распределения освещенности в зоне анализа от пятицветного (а) и двуцветного (б) МСИ

В результате моделирования двуцветного МСИ было установлено, что для обеспечения равно-энергетической(величина энергетических провалов по освещаемой плоскости не превышает 4-5%) засветки зоны анализа размером 125><15мм необходимо 16 излучающих элементов расположить в линию на расстоянии 15 мм друг от друга и на расстоянии 50 мм от зоны анализа. Кроме того, необходимо, чтобы поправочные коэффициенты крайних излучателей (по оси X) были равны 1, центральных - 0,86. остальных - 0,91. При этом, излучающие элементы, составившие двуцветный МСИ. были описаны функцией Гаусса со значением СКО равным 6.

В результате моделирования пятицветного МСИ было установлено, что для обеспечения однородной цветовой засветки зоны анализа размером

100x100 мм необходимо 15 излучающих элементов расположить в сотовом порядке на расстоянии 15 мм друг от друга и на расстоянии 150 мм от зоны анализа. Кроме того, необходимо, чтобы поправочные коэффициенты крайних излучателей (по оси X) были равными 1, центральных - 0,8, остальных - 0,890,9. Излучающие элементы были описаны уравнением для СИД с энергетическим провалом в центральной части зоны анализа со значением угла с; равным 0,98 радиан, угла с2 - 0,02 радиан и угла /- 15°.

В третьей главе предложены принципы моделирования многокомпонентных устройств освещения, учитывающие параметры и характеристики реальных СИД, полученные в результате измерений, конфигурацию МСИ, а также поправочные коэффициенты для каждого СИД, вошедшего в МСИ. При этом, при моделировании светотеневой или цветовой обстановки зоны анализа от МСИ поправочные коэффициенты необходимо рассчитывать с учетом пространственного распределения освещенности по полю изображения объектива СТЗ.

Предложен способ и разработана реализующая его экспериментальная установка для контроля пространственного распределения освещенности и цветовых параметров излучения в зоне анализа от реальных устройств освещения, а также их спектрального состава излучения. Принцип действия предложенной установки заключается в поточечном сканировании зоны анализа, освещаемой исследуемым устройством освещения, с помощью системы линейных трансляторов и оптического световода, передающего оптический сигнал на спектрометр.

Используя экспериментально полученные параметры и характеристики СИД, а также принципы моделирования многокомпонентных устройств освещения, были построены модели параметров и характеристик двуцветного МСИ (Рисунки 2).

(в) (Г) (д)

Рисунок 2 - Результаты моделирования двуцветного МСИ: модель пространственного распределения освещенности (а), ее осевое сечение (б), спектральная характеристика (в), распределение цвета по освещаемой плоскости (г) и диаграмма цветностей (д)

Результаты моделирования для двуцветного МСИ, показали, что: -для обеспечения равномерного (с величиной энергетических провалов не более 4-5%) освещения зоны анализа размером 120><15 мм необходимо 16 мощных СИД белого «теплого» и «холодного» свечения расположить на расстоянии 15 мм друг от друга и на расстоянии 50 мм от зоны анализа, а также разбить на группы питания;

-для засветки зоны анализа двуцветным МСИ белым светом рекомендуется СИД белого «холодного» и «теплого» свечения располагать на разных излучающих поверхностях под углом не меньше 120° друг к другу;

Аналогично, используя экспериментально полученные параметры и характеристики СИД. а также принципы моделирования многокомпонентных устройств освещения, были построены модели параметров и характеристик пятицветного МСИ (Рисунки 3).

50 70 во По 130 150 170 130 К"7«»ч V (на)

(в) (г) (Д)

Рисунок 3 - Результаты моделирования пятицветного МСИ: модель пространственного распределения освещенности (а), ее осевое сечение (б), спектральная характеристика (в) и распределение цвета по освещаемой плоскости (г) и диаграмма цветностей (д)

Результаты моделирования для пятицветного МСИ, показали, что для обеспечения однородной по цветовым параметрам (с отклонением по всей зоне анализа не более 5-6%) засветки зоны анализа размером 100x100 мм необходимо использовать 15 мощных СИД (7 RGB-СИД марки «ARPL-EPA-RGB», 2 СИД белого «теплого» свечения марки «ARPL-EPS» и 6 СИД белого «холодного» свечения марки «ARPL-White»). При этом СИД, вошедшие в пятицветный МСИ. были расположены на расстоянии 15 мм друг от друга и расстоянии 150 мм от зоны анализа, а также разбиты на группы питания.

В четвертой главе предложены принципы расчета рабочих режимов МСИ. а также разработан рабочий алгоритм и реализующее его программное обеспечение в среде LabVIEW, позволяющие в ручном и автоматическом режимах производить настройку яркостных и цветовых параметров

многокомпонентных светодиодных устройств освещения. При этом настройка осуществляется с помощью изменения яркостных параметров каждой группы питания и сравнения результатов, полученных с ЦВК. оптически сопряженной с зоной анализа, с данными, установленными оператором. Изменение яркостных параметров каждой группы питания осуществляется с помощью ШИМ контроллера, в качестве которого используется платформа фирмы

«АЮЛШО».

Кроме того, предложен способ формирования равно-энергетической и однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа МСИ с помощью использования ограничивающих резисторов с разным сопротивлением. При этом значение каждого ограничивающего резистора зависит как от вольтамперных характеристик СИД, вошедших в группу питания, так и от поправочных коэффициентов, математически рассчитанных для каждой группы. Энергетический расчет требуемой освещенности, создаваемой двуцветным и пятицветным МСИ, на фоточувствительной площадке СТЗ показал, что минимально-возможное значение освещенности на фоточувствительной площадке СТЗ при использовании двуцветного МСИ составляет 45,1 лк и при использовании пятицветного МСИ-39,9 лк. Рассчитанные значения являются достаточными для проведения экспериментальных исследований по настройке цветовой и светотеневой обстановки с заданными параметрами зоны анализа на ЦВК фирмы «ВАБЬЕИ.».

В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований по настройке равно-энергетической и однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа с помощью разработанных макетов управляемых МСИ, внешний вид которых представлен на Рисунке 4.

(а) (б)

Рисунок 4 - Макеты пятицветного (а) и двуцветного (б) МСИ

Расположение СИД друг относительно друга на печатных платах обоих МСИ (Рисунок 4) полностью соответствует конфигурациям, предложенным во второй главе. При этом, как показано на Рисунке 4 б, двуцветный МСИ реализован на двух отдельных печатных платах, содержащих СИД разных

цветов и объединенных в группы питания, что позволяет изменять угол между ними.

Кроме того, представлены результаты экспериментальных исследований степени однородности по цветовым параметрам засветки зоны анализа макетом пятицветного МСИ, показавшие, что:

-максимальное отклонение результатов экспериментальных исследований от результатов математического моделирования распределения цветовых параметров в зоне анализа от пятицветного МСИ не превышает 4%;

-для получения более точной математической модели однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа МСИ необходимо использовать параметры и характеристики каждого СИД вошедшего в МСИ, а также производить настройку цветовых параметров ЦВК. Невыполнение данных условий может привести к некачественному анализу и контролю ОЭС ЦА №2 объектов по цветовым параметрам.

Также представлены экспериментальные исследования степени равномерности освещения в зоне анализа двуцветным МСИ, показавшие, что:

- максимальное отклонение результатов экспериментальных исследований от результатов математического моделирования пространственного распределения освещенности в зоне анализа от двуцветного не превышает 6%;

-для получения более точной (приближенной к реальной) математической модели равно-энергетической засветки зоны анализа необходимо учитывать параметры и характеристики каждого реального СИД, вошедшего в МСИ, не выполнение данных условий может привести к появлению теней у объекта анализа и в результате к не точному обнаружению ОЭС ЦА № 2 объектов исследования.

В заключении работы на основании теоретических и экспериментальных исследований принципов проектирования многокомпонентных светодиодных устройств освещения, предназначенных для применения в ОЭС ЦА, представлены следующие существенные результаты:

1. Выполнен аналитический обзор и предложена классификация известных устройств освещения. Установлено, что для формирования равно-энергетической и однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа ОЭС ЦА необходимо использовать многокомпонентные устройства освещения, состоящие из сверхъярких СИД разных цветов свечения.

2. Разработаны теоретические модели равномерного пространственного распределения освещенности и однородной по цветовым параметрам засветки зоны анализа, расположенной на заданном расстоянии от МСИ.

4. Предложен способ и разработана реализующая его экспериментальная установка для контроля пространственного распределения освещенности и цветовых параметров излучения в зоне анализа от реальных устройств освещения, а также спектрального состава излучения данных устройств.

5. Предложены принципы моделирования многокомпонентных светодиодных устройств освещения, учитывающие параметры и

характеристики реальных СИД, конфигурацию МСИ, а также поправочные коэффициенты для каждого СИД, вошедшего в МСИ.

6. Разработан рабочий алгоритм автоматической настройки яркостных и цветовых параметров многокомпонентных светодиодных устройств освещения и реализующее его программное обеспечение в среде LabVlEW, позволяющие производить настройку с помощью изменения яркостных параметров отдельных СИД, вошедших в МСИ.

7. Произведен расчет минимально-возможного значения освещенности, создаваемой двуцветным и пятицветным МСИ на фоточувствительной площадке СТЗ.

8. Реализован экспериментальный макет пятицветного МСИ, состоящий из 5 светодиодов разных цветов свечения, разделенных на группы питания, и позволяющий обеспечить однородную по цветовым параметрам засветку зоны анализа размером ЮОх 100 мм.

9. Реализован экспериментальный макет двуцветного МСИ, состоящий из СИД белого свечения, разделенных на группы питания, и позволяющий обеспечить равно-энергетическую засветку зоны анализа размером 120*15 мм бело-желтым цветом.

10. Проведены экспериментальные исследования разработанных макетов многокомпонентных светодиодных устройств освещения на обеспечение ими необходимого уровня цветовой и светотеневой обстановки. Максимальное отклонение результатов экспериментальных исследований от результатов математического моделирования параметров и характеристик МСИ не превысило 6%.

Содержимое и результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

- из перечня, рекомендованного ВАК:

1. Перегягин B.C., Подосинников А.И., Романова Г.Э., Мынбаев К.Д., Липсанен X., Бугров В.Е. Моделирование и исследование краевого эффекта при работе с трехкристальными RGB-светодиодами // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - Санкт-Петербург, 2015. - № №2. - С. 202-211,,- 0,56 п.л./0,09 п.л.

2. Peretyagin V.S., Chertov A.M., Gorbunova E.V., Korotaev V.V. Solution of multi-element LED light sources development automation problem // Proceedings of SPIE - 2014, Vol. 9190, pp. 919015, - 0,5 п.л./0,13 п.л.

3. Перетягин B.C., Алёхин A.A. Двухканальная оптико-электронная система цветового анализа минералов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение - 2014. - Т. 57. - № 7. - С. 90-91, - 0,13 п.л./0,0б п.л.

4. Peretyagin V.S., Gorbunova E.V., Chertov A.N. Modelling a multicomponent radiation source with controllable chromaticity II Journal of Optical Technology - 2013, Vol. 80, No. 12, pp. 765-768,-0,25 п.л./0,08 п.л.

5. Peretyagin V.S., Gorbunova E.V., Chertov A.N. Automated hardware and software complex for extended light sources verification // Proceedings of SPIE -2013, Vol. 8788, pp. 87883Q, -0,5 п.л./0,17 п.л.

6. Перетягин B.C., Горбунова Е.В., Коротаев В.В. Автоматизированный аппаратно-программный комплекс контроля протяженных источников излучения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики - 2013. - № 6(88). - С. 162-163,-0.19 п.л./0,06 п.л.

7. Перетягин B.C., Горбунова Е.В., Коротаев В.В., Чертов A.M. Моделирование многокомпонентного источника излучения /7 Известия высших учебных заведений. Приборостроение - 2013. - Т. 56. - № 5. - С. 31-33, -0,25 п.л./0,06 п.л.

8. Peretyagin V.S., Chertov A.N., Gorbunova E.V., Vakulenko A.D. Automated hardware-software system for LED's verification and certification//Proceedings of SP1E - 2012, Vol. 8484, pp. 84841E, -0,5 п.л./0,13 п.л.

9. Peretyagin V.S., Chertov A.N., Gorbunova E.V., Korotaev V.V., Serikova M.G. Simulation of the multicomponent radiation source with the required irradiance and color distribution on the flat illuminated surface // Proceedings of SPIE - 2012, Vol. 8429, pp. 84290d, -0,5 п.л./0,1 п.л.

10. Перетягин B.C., Горбунова E.B., ЛашмановО.Ю. Многоэлементный цветной источник излучения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики - 2012. - № 5. - С. 154-155,-0,19 п.л./0,05 п.л.

11. Перетягин B.C., Вакуленко А.Д., Горбунова Е.В., Чертов А.Н. Установка для измерения и контроля параметров и характеристик свеггодиодов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики - 2012. - № 4(80). - С. 158-159, - 0,06 п.л./0,02 п.л.

-объекты интеллектуальной собственности:

12. Многоэлементный цветной источник излучения. Патент РФ №2494495. МПК H01L27/15. Перетягин В.С, Горбунова Е.В., Коротаев В.В., Серикова М.Г., Чертов А.Н. Заявка 2012112722/28. Заявл. 30.03.2012. Опуб. 27.09.2013. Бюл. №27. - 0,75 пл./0,15 пл.

13. Устройство для контроля источников излучения. Патент РФ №138629. МПК G01M11/00. Перетягин B.C., Горбунова Е.В., Чертов А.Н., Коротаев В.В. Заявка2013150271/28. Заявл. 11.11.2013. Опуб. 20.03.2014. Бюл.№8,-0,19 пл./0,05 пл.

14. Способ измерения параметров и характеристик источников излучения. Патент РФ №2547163. МПК G01JI/00 G01J1/10. Перетягин B.C., Горбунова Е.В., Чертов А.Н., Пантюшина Е.Н.. Коротаев В.В. Заявка 2013158588/28. Заявл. 27.12.2013. Опуб. 10.04.2015. Бюл. № 10. - 1,13 пл./0,23 пл.

15. Измерение параметров и характеристик источников излучения. Свидетельство на программу ЭВМ №2013661405. Перетягин B.C., Горбунова Е.В., Чертов А.Н. Заявка 2013619278. Заявл. 16.10.2013. Опуб. 20.01.2014.-0,19 пл./0,05 пл.

16. Автоматическая настройка яркости многоэлементных источников излучения. Свидетельство на программу ЭВМ № 2014661495. Перетягин B.C., Чертов А.Н., Шкавро А.И. Заявка 2014619617, Заявл. 25.09.2014, Опуб. 20.11.2014. - 0,19 пл./0,05 пл.

17. Моделирование параметров и характеристик многокомпонентных источников излучения. Свидетельство на программу ЭВМ №2015617103 Перетягин B.C., Чертов А.Н., Заявка 2015614035, Заявл 18 05 2015 Опуб. 30.05.2015. - 0,19 пл./0,05 пл.

- материалы конференций и сборники:

18. Перетягин B.C. Разработка источника излучения видимого диапазона для оптико-электронных систем цветового анализа объектов // Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работмагисгров НИУ ИТМО. СПб" НИУ ИТМО 2012 -С 16-20,-0,25 п.л.

19. Перетягин B.C. Разработка макета цветного источника излучения, создающего равно-энергетическую засветку зоны анализа // 1 Всероссийский конгресс молодых ученых: 10-13 апреля 2012 года: Актуальные вопросы построения оптико-электронных систем. IV сессия научной школы "Оптико-электронное приборостроение". Сборник трудов молодых ученых / Под ред проф. В.В. Коротаева. -СПб.: НИУ ИТМО, 2012. -С. 13-19. -0,38 пл.

20. Перетягин B.C., Горбунова Е.В., Коротаев В.В.,' Чертов А.Н. Многоэлементный источник излучения с управляемой цветностью // Сборник тезисов докладов первой международной выставки-конференции «Свет Петербурга», 2013. - С. 15. — 0,06 пл./0,03 пл.

21. Перетягин B.C. Разработка многоэлементных управляемых цветных источников излучения и оптико-электронных комплексов контроля их параметров и характеристик // Сборник тезисов докладов конгресса молодых учёных, Выпуск 2. - СПб: НИУ ИТМО, 2013. - С. 123-124. - 0,19 пл.

15-1 123

Тиражирование и брошюровка выполнены в учреждении «Университетские телекоммуникации» 197101, Санкт-Петербург, Саблинская ул. 14

2015670854

2015670854