автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.20, диссертация на тему:Метод и биотехническая система электронно-оптической коммутации информационных зон на растровых индикаторах для операторов с ограниченными физическими возможностями

Мустафа Амджад Ибрагим

На правах рукописи

ОД

" ("пи Ш

г> ~ — • ' о

" МЕТОД И БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗОН НА РАСТРОВЫХ ИНДИКАТОРАХ ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ "

Специальность: 05.02.20 - Эргономика

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург-2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ".

Научный руководитель-

кандидат технических наук, доцент Лысенко Н.В. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Попечителев Е.П. кандидат технических наук, ст.н.с. Сидоров A.C.

Ведущая организация- Санкт-Петербургский Государственный

университет Телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича

Защита состоится -31 _" 2000 г. В 40 часов на

заседании диссертационного совета Д 063.36.09 Санкт-Петербургского государственного электротехнического

университета "ЛЭТИ" по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " ¿¿5~ - съгфги'J? 2ооо г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юлдашев 3. М.

Ш'б&Ь-ММ. £/и -Cd п

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы, в настоящее время интенсификация систем управления позволила создать автоматизированные биотехнические системы (ETC), в контур управления которых включен человек, чья деятельность часто является определяющей для работы всей системы. В современных БТС взаимодействие человека-оператора и технических средств стало осуществляться с помощью устройств и систем отображения информации. Следует отметить, что в этих системах на роль ПЭВМ выпадает предварительная обработка информации и преобразование ее к виду, адекватному сенсорным входам человека.

В БТС получили широкое распространение различного вида и размера растровые индикаторы: от персональных дисплеев с размером изображения 20-^30 см по диагонали до табло коллективного пользования с площадью в несколько квадратных метров.

Для того, чтобы достичь максимальной эффективности работы оператора с такими дисплеями и обеспечить ему максимальную комфортность, было разработано множество периферийных устройств ввода - вывода информации. Однако работа с такими распространенными устройствами ввода информации в ПЭВМ как мышь или световое перо подразумевает непосредственный контакт руки пользователя с устройством. Необходимость обеспечения физического контакта не ограничивает использование пера и мыши в таких случаях, когда руки пользователя свободны. Однако применение пера невозможно в тех случаях, когда пользователь не может или не должен касаться экрана, или, если экран расположен на некотором расстоянии от пользователя. Следует отметить, что эти устройства не были рассчитаны для операторов с ограниченными физическими возможностями (инвалидов), а также операторов, общая структура или конкретные условия деятельности которых не позволяют работать с такими устройствами.

В частности, что делать с такими людьми, которые в результате несчастного случая или болезни утратили способность управления руками и не могут использовать

типовое световое перо или мышь для обеспечения связи с компьютером. Такие люди не могут писать с помощью карандаша или ручки, не могут нажать клавишу стандартной клавиатуры, и соответственно, не могут использовать стандартные устройства для взаимодействия с компьютером через растровый экран. Невозможность оперирования с таким распространенным устройством как компьютер приводит к тому, что для людей с подобными дефектами резко ограничены (или вообще отсутствуют) возможности получения образования и трудоустройства.

Для решения данной проблемы требуются методы и средства дистанционного управления, позволяющие работать с этими индикаторами без физического контакта с ними.

Дистанционное управление возможно с помощью электронно-оптического дистанционного указателя (ЭДУ), активизирующего информационные зоны на экране растрового индикатора.

Цель исследования: Исследование, реализация и разработка аппаратно-программного обеспечения для бесконтактного способа взаимодействия оператора с ограниченными физическими возможностями с растровыми индикаторами с помощью .электронно-оптического

дистанционного указателя информационных зон.

Объект исследования - работа ЭДУ и деятельность оператора, работающего с ним.

Прадмат исследования- параметры и характеристики ЭДУ при различных.. эргономических параметрах индикатора и внешней среды, а также психофизиологическое состояние оператора, управляющего ЭДУ.

Задачи исследования включали:

1)анализ методов и средств коммутации информационных зон на растровом индикаторе оператором с ограниченными физическими возможностями;

2)создание модели обработки сигнала ЭДУ;

3)исследование возможности реализации и анализ светотехнических характеристик системы коммутации информационных зон;

4)исследование факторов, влияющих на стабильность положения метки дистанционного указателя на экране

индикатора, в том числе психофизиологического состояния оператора;

5)определение минимального допустимого размера информационной зоны и их количества на экране индикатора в зависимости от погрешности положения метки указателя, вносимой психофизиологическим состоянием оператора;

6)исследование психофизиологического состояния оператора при коммутации информационных зон на растровом индикаторе с помощью электронно-оптического дистанционного указателя.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы математического моделирования, теории вероятности и теории планирования экспериментов.

Научнаж новизна полученных результатов состоит в следующем:

1.Создана биотехническая модель управления ЭДУ оператором с ограниченными физическими возможностями.

2.Проведен анализ светотехнических характеристик системы коммутации информационных зон на растровых индикаторах и исследована возможность реализации этой системы.

3.Исследованы факторы, влияющие на стабильность положения метки электронно-оптического дистанционного указателя на экране растрового индикатора.

4.Разработана методика расчета максимального числа информационных зон в зависимости от составляющей погрешности положения метки, обусловленной состоянием оператора.

5.Исследовано психофизиологическое состояние оператора при его интенсивной деятельности с ЭДУ.

Практическая значимость: Разработанная система в диссертационной работе, с одной стороны, позволяет оператору с ограниченными физическими возможностями и в частности оператору-инвалиду, который утратил способность управления руками, взаимодействовать с ПЭВМ в интерактивном режиме, а с другой стороны - с помощью ПЭВМ управлять любым подключенным к нему устройством. Кроме того, система может использоваться

• для проведения презентаций с помощью проекционных систем с большими экранами;

• для организации взаимодействия операторов с табло коллективного пользования на предприятиях промышленности, энергетику и транспорта;

• для операторов-руководителей, управляющих производственным процессом с помощью соответствующих мнемосхем, изображенных на экране монитора;

• для разгрузки рук операторов в некоторых видах операторской деятельности, что облегчает их работу и повышает производительность.

Положения, выносимые на защиту:

1.Результаты анализа позволяют предположить, что среди методов ввода-вывода информации наиболее перспективным методом коммутации информационных зон на растровых индикаторах является электронно-оптический метод, который позволяет, работать с этими индикаторами без физического контакта с ними и решить проблему взаимодействия операторов с ограниченными физическими возможностями с компьютерами.

2.Предложена методика расчета отношения сигнал-помеха на выходе системы в зависимости от эргономических параметров индикатора и внешней среды, позволяет определить необходимые условия работы системы.

3.Разработанная методика расчета погрешности положения метки ЭДУ, позволяющая определить минимальный допустимый размер информационной зоны на экране индикатора, доказывает, что наряду с влиянием шумов дискретизации, внешней засветки и ограниченности динамического диапазона фотоприемника, на величину минимального размера зоны основное влияние оказывает функциональное состояние оператора.

4. Результаты исследования психофизиологического состояния оператора, позволяют утверждать, что эргономические условия работы оператора с системой дистанционного указателя соответствуют условиям работы оператора ПЭВМ при использовании стандартных устройств ввода-вывода.

Внедрение результатов работа. На основании результатов диссертационной работы от Российского агентства по патентам

и товарным знакам получено свидетельство на полезную модель № 1227 9 "Фотоэлектрический преобразователь

дистанционного оптического указателя для растровых индикаторов".

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались на 52-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ (26 января

6 февраля 1999), 5-й Международной конференции "Современные технологии обучении" (СПбГЭТУ, 14 апреля

1999), 2-й международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов стран СНГ (СПбГУТ, 1-3 февраля 2000) и 2-м международном симпозиуме "Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия" в рамках конференции "Кардиостим 2000" (СПб, 10-12 февраля

2000). Кроме того, разработанная система была продемонстрирована на выставке научно-технических достижений в рамках общеуниверситетского праздника "Дни ЭТУ-ЛЭТИ", 1999.

Публикации. По материалам работы опубликовано 7 печатных работ, из них 3 тезиса докладов конференций, 3 статьи и одно свидетельство на полезную модель изобретения.

Структура и об'ьем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, пяти приложений и списка литературы, включающего 107 наименований. Основная часть работы изложена на 110 страницах машинописного текста. Работа содержит 54 рисунка и 41 таблицу.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во_введении_обоснована актуальность темы,

сформулированы цель и задачи исследования, перечислены результаты, определяющие научную новизну и практическую полезность работы, приведена апробация работы, публикация по материалам диссертационной работы, а также структура и объем диссертации.

Первая глава содержит обзор известных методов и средств коммутации оператором информационных зон на растровом индикаторе. Проведен анализ факторов влияющих на работу электронно-оптического дистанционного указателя (ЭДУ), который функционирует на основе одного из рассмотренных методов (электронно-оптический).

Использование ЭДУ, позволяет оператору локализовать область на экране растрового индикатора без физического контакта с ним. С; целью определения оптимальных условий работы указателя были рассмотрены характеристики изображения на экране растрового индикатора, причем большее внимание было уделено, распределению яркости и отношению сигнал-помеха изображения, которое проецируется на "фотоприемник указателя. Кроме того, была проанализирована зависимость отношения сигнал-помеха на выходе фотоприемника ЭДУ от различных значений яркости и размеров экрана индикатора, различных уровней внешней засветки и расстояний между указателем и экраном.

На основании известных формул (см., например, Красильников H.H. Теория передачи и восприятия изображения. - М., 1986, стр. 7-49, 97-156), обоснованных и приведенных в диссертации допущений и сделанных аппроксимаций, было получено, что сигнал на выходе фотоприемника ЭДУ может быть рассчитан по формуле Z^ = Z^ty-lJ-lO'', а средний квадрат

шума - = Zcat(О)-(l,У-0.1 (где I, - среднее значение яркости внешней засветки), что позволяет определить отношение сигнал-помеха на выходе фотоприемника по стандартной

формуле

На основании анализа характеристик сигнала и особенностей процесса выделения импульсов частоты строк с помощью порогового устройства в системе, были сделаны два замечания:

1. Желательно исключить из процесса обработки несколько первых и последних импульсов, т.к. их расположение, выделение и длительность нестабильны и зависят от относительного расположения краев апертуры фотоприемника и строк растра;

2. Поскольку практически при всех видах апертур период частоты импульсной последовательности изменяется, то желательно предусмотреть усреднение по периоду для дальнейшего определения координат местоположения центра оси визирования фотоприемника.

Принятие решения о наличии последовательности импульсов осуществляется с помощью вычисления

корреляционного интеграла Я и сравнить его с порогом, который определяется энергией сигнала ес, априорными вероятностями его наличия Р, и отсутствия Р0 и спектральной

интенсивностью шума . Если Л. >-£,,(0)

■ш

+— , то 2

принимается решение о наличии импульсов, в противном случае - решение о наличии только шума. Кроме того, использованы следующие формулы для определения вероятности правильного

лГ^ 1п(Р./Л)11

обнаружения сигнала и ложной тревоги: р*=—у + Ф—---^ >■

, где Ф[ ]- интеграл вероятности; у -

отношение сигнал-помеха (для худшего случая (расстояние между фотоприемником и экраном индикатора 10 м и внешняя засветка 20000 лк) (/ = Л ? Рл=0.95 и Р, =0.001. Априорная

вероятность наличия сигнала определяется отношением времени присутствия сигнала ко всему возможному времени по формуле

Р, = ^ Г" число растровых строк индикатора,

проецируемых на светочувствительную поверхность

фотоприемника).

Из этих выражений видно, что вероятность правильного обнаружения изображения передаваемого предмета возрастает с увеличением отношения сигнал-помеха у и уменьшается с уменьшением априорной вероятности его предъявления Р,, в то же время с ростом ц/ уменьшается вероятность ложной тревоги.

Проведен анализ деятельности оператора при коммутации информационных зон на индикаторе. На основании этого анализа в качестве основного момента деятельности

оператора было выделено восприятие информации, отображенной на экране индикатора. Этот процесс включает операции обнаружения информационного сигнала; выделения в сигнале отдельных признаков, отвечающих стоящей перед оператором задаче; оценки и анализ полученной информации. На этом этапе оператор, выбирая необходимую информационную зону на экране растрового индикатора, направляет на нее дистанционно-оптический указатель; последний этап включает реализации принятой решении, путем воздействия, на систему вводя управляющих сигналов выработанных в звене оператора.

Связи с тем, что эффективность работы БТС во многом зависит от состояния оператора, был проведен анализ методов диагностики психофизиологического состояния оператора с целью определения эргономических условий, которые обеспечивают ему максимальная комфортность, что повещает эффективность его деятельности.

На основе проведенного анализа была предложена математическая модель ЭДУ, которая учитывает влияние шумов дискретизации изображения, канала передачи сигнала, внешней засветки, фотоприемника и предварительного усилителя. Кроме того, следует отметить что, при использовании шумоподавителей на основе гребенчатых фильтров можно выделить импульсы строчной частоты на выходе фотоприемника с вероятностью обнаружения не хуже 0.95 (при расстояниях между экраном и фотоприемником до 10 м. и внешней засветки до 20000 лк).

Во второй главе проведена оценка стабильности положения метки ЭДУ на экране растрового индикатора при работе с оператором и без него. Результаты исследования компонентов системы, показали, что на стабильность положения метки оказывают влияние следующие факторы: разброс времени срабатывания порогового устройства; ограниченность динамического диапазона тракта передачи сигнала; психофизиологическое состояние оператора, если ЭДУ управляется оператором.

Показано что, разброс времени срабатывания порогового устройства обусловлен влиянием помех. В качестве количественной характеристики нестабильности момента срабатывания порогового устройства была принята дисперсия

ч _'

, которая находится по формуле: Д, = Д/ - Г) , где (/„/,) -

ч

'2

некоторый интервал времени в течение которого ¡Р(()с11 = 1; г -

ч

среднее время срабатывание порогового устройства;

вероятность

р(')=—7т=ехР

СГ ,1/271

пересечения {

- 0.5 + ехр

порогового

-2.312

2а1

1.29 ,

-Ф

г*

V /

1.29

2а!

уровня V"

о- среднеквадратическое отклонение шума.

В результате проведенного анализа можно утверждать, что нестабильность срабатывания порогового устройства приводит к тому, что метка, генерируемая на экране растрового индикатора, не остается неподвижной, а колеблется случайным образом.

Для оценки влияния ограниченности динамического диапазона, использовалась зависимость отношения сигнал-помеха от ограничения информационного сигнала из-за ограничения динамического диапазона фотоприемника ■<¡2

ЭДУ•.у = п1-— —,-" , где ЛГ„-число строк в поле проецируемых

на светочувствительный поверхность фотоприемника; а258и) = 12.5; вероятность ограничения динамического диапазона

'--¿Ыт^-Ч^

Ограничение динамического диапазона фотоприемника проводит к искажению сигнала, и, как следствие, - к изменению отношения сигнал-помеха, которое, в конечном счете, влияет на стабильность положения метки на экране индикатора.

Рассмотрение деятельности оператора показало, что человек не может быть абсолютно неподвижным. Это связано с тем, что тело человека совершает непроизвольные колебательные движения с различной амплитудой, причем динамические характеристики этих колебательных движений зависят от функционального состояния и особенностей психомоторики человека. Случайный характер изменений этих колебаний приводит к увеличению среднеквадратического отклонения положения метки указателя.

Было показано, что микродвижения тела оператора могут привести к двум видам изменений положения метки

указателя: угловые колебания и линейные перемещения. С учетом размера элемента изображения аэ суммарное значение

где Д£, Д<р- линейное и угловое микродвижения оператора; Д-расстояние от оператора до экрана растрового индикатора.

Следует отметить, что при изменении функционального

причем с нарастанием утомления- весьма значительно.

Кроме того, была рассмотрена методика определения числа информационных зон (ИЗ), коммутируемых с помощью ЭДУ. Под информационной зоной понимается область экрана растрового индикатора, в которой с некоторой вероятностью сколь угодно долго может удерживаться метка, полученная тем или иным методом.

Минимальный допустимый размер ИЗ определялся исходя из интегральной дисперсии положения метки на экране индикатора. Размер ИЗ по элементам изображения определялся по формуле: 5«, = ^

где А,,,Од,- интегральная дисперсия положения метки вдоль оси "х" и "у". Общее количество ИЗ, которое может быть размещено на экране растрового индикатора, рассчитывалось

по формуле: где размер экрана по элементам

изображения.

Результаты анализа показывают, что максимальное число ИЗ для худшего случая (Я=10 м, у = 4) равно N. «196для

экрана с размером 2 м по диагонали и 24 для экрана с размером 30 см по диагонали.

Третья глава посвящена описанию экспериментального определения параметров ЭДУ информационных зон на растровом индикаторе. Цель экспериментального исследования заключалась в нахождении оптимальных условий работы ЭДУ с учетом факторов влияющих на его работу.

В качестве аппаратных средств для проведения

экспериментов использовались ПЭВМ, растровый индикатор, оптическая скамья с подвижным агрегатом, фотоприемник ( фотодиод ЛФД-2) и цифровой вольтметр. В некоторых экспериментах, использовалась программа, позволяющая

состояния оператора, величины Д£ и Ь<р увеличиваются,

генерировать в любой части экрана растрового индикатора квадраты с размером 10 х Ю элементов изображения. Кроме того, с помощью программы измерялось время, затрачиваемое на коммутацию ИЗ. Программа была написана на языке Паскаль.

В ходе проведения экспериментов для определения оптимальных условий работы ЭДУ исследовались: 1) характеристика ' свет-сигнал фотоприемника ЗДУ; 2) зависимость минимально необходимой яркости экрана от расстояния между фотоприемником и экраном при различных значениях внешней засветки; 3) зависимость горизонтальной и вертикальной стабильности положения метки ЭДУ на экране растрового индикатора от: а) расстояния между фотоприемником и экраном при различных яркостях экрана и внешних засветках; б) расстояния между фотоприемником и экраном при работе оператора с ЭДУ; в) от координат центра метки и времени ее позиционирования при работе оператора с ЭДУ. Кроме того, проводился сравнительный анализ времен коммутации оператором ИЗ на экране растрового индикатора с помощью ЭДУ и обычной "мыши" ПЭВМ.

После проведения статистической обработки результатов экспериментов, можно сделать следующие выводы: 1) при яркости экрана растрового индикатора до 200 кд/м2 характеристику свет-сигнал фотоприемника можно считать линейной практический для любых расстояний между фотоприемником и экраном растрового индикатора; 2) обычная работа оператора с растровым индикатором, без перерыва в течение 40 мин. приводит лишь к незначительному увеличению амплитуды колебания метки на экране растрового индикатора; 3) время коммутации ИЗ с помощью ЭДУ в 1.6 меньше, чем при помощи "мыши". 4) во всех экспериментах, сопоставление теоретических и экспериментальных кривых, демонстрировало их хорошее совпадение.

Полученные в результате экспериментов характеристики свет-сигнал фотоприемника приведены на рис.1, а

сопоставление теоретической и экспериментальной зависимости минимально необходимой яркости экрана от расстояния между фотоприемником и растровым индикатором на рис.2.

2м 1м

Шых, В

2.0 1.5 1.0 0.5

Е3=20000 лк 2000 лк 500 лк 0 лк

Ьтш, кд/м'

50 100 150 200 Ь.кд/м2 Рис.1.

4 6 8 Рис.2.

II, м

В четвертой главе приведена методика и результаты проведения экспериментальных исследований

психофизиологического состояния оператора, работающего с ЭДУ.

Цель проведения экспериментов, заключалась в определении эргономических условий работы оператора, обеспечивающих максимальную комфортность, что позволяет повышать его производительность и сохранить его здоровье.

Экспериментальные исследования выполнялись с помощью специальной экспериментальной установки. Она состояла из ЭДУ, который закреплялся на голове оператора; растрового дисплея для отображения информации и двух компьютеров (один использовался для формирования изображения, выводимого на экран растрового индикатора, а второй - для исследования функционального состояния оператора с помощью специальных программ и устройства регистрации миганий глаз и клавиатура).

Для определения влияния любого из исследуемых факторов на состояние оператора, проводилось два теста до и после работы оператора с ЭДУ при воздействии исследуемого фактора. Первый тест - исследование остроты зрения проводился с помощью программы, которая выводит на экран монитора изображение трех линий. Одна из линий прерывистая, причем расстояние между штрихами уменьшается после каждых семи однотипных отображений. Процесс продолжается до тех

2

пор, пока расстояние между штрихами не станет равным одному пикселю, или же пока тестируемый человек не совершит подряд три ошибки, после чего происходит автоматическая остановка программы. Следует отметить, что положение прерывистой линии относительно двух непрерывных меняется случайным образом. Процедура проведения эксперимента: тестируемый человек помещался на расстоянии четырех метров от экрана монитора, после чего запускалась программа теста, и на экран выводилась первая комбинация линий. При определении, какая из трех линий является прерывистой, тестируемый должен был нажать на клавиатуре клавишу с номером, соответствующем номеру линии. Программа фиксировала время определения положения прерывистой линии и количество совершаемых ошибок. Выполнение всего теста занимало примерно одну минуту в зависимости от состояния тестируемого.

Второй тест - исследование частоты мигания глаз оператора. Процедура проведения эксперимента: тестируемый надевал очки, в которые был вмонтирован специальный датчик, и приступал к выполнению обычной операторской работы. Датчик регистрировал мигания глаз. Информация с выхода датчика после первичной обработки с помощью специального устройства передавалась в компьютер, где происходила ее дальнейшая обработка, а именно- определение частоты мигания и величины относительного коэффициента закрытия глаз. Выполнение всего теста занимало пять минут.

В экспериментах принимали участие 16 испытуемых, из них 14 студентов университета и 2 сотрудника университета (аспирант и инженер) . Возраст испытуе:^ч от 19 до 27 лет. Следует отметить, что каждый из них участвовал в экспериментах несколько раз.

Результаты экспериментов проходили статистическую обработку, в результате которой определялось среднее значение, дисперсия, среднеквадратическое отклонение и доверительный интервал для частоты мигания, коэффициента относительного закрытия глаз оператора, времени спада остроты зрения и количества совершаемых ошибок при выполнении теста.

Полученные результаты позволили сделать ряд выводов о характере зависимости психофизиологического состояния оператора от следующих факторов:

1) Длительности времени работы с ЭДУ;

2) Размера коммутируемой информационной зоны;

3) Расстояния между экраном и фотоприемником ЭДУ;

4) Различных значений яркости экрана.

Результаты изменения частоты мигания глаз оператора в зависимости от выше указанных факторов приведены в таблице.

Время работы Размер информационной зоны

^ = -0 - ■С1=1 час 1:2= 2 часа 10 х40 эл. изобр. 10 х40 эл. изобр.

Г[миг/мин] Г[миг/мин]

10.6210. 10 11.2910. 16 13.1710. 30 11.2910.16 10.9310.11

Расстояние до экрана Яркость экрана

1Ь 1. 7Ь 3.3*1 50 кд/м2 100 кд/м2 200 кд/м2

Г[миг/мин] Г[миг/мин]

12.45±0. 08 11.2910. 16 12.0210, 31 12.0410. 19 11.2910,1 6 11.6510,1 6

В заключении диссертации сформулированы основные результаты и выводы работы:

1.Результаты анализа позволяют предположить, что среди методов ввода-вывода информации наиболее перспективным методом коммутации информационных зон на растровых индикаторах является электронно-оптический метод, который позволяет работать с этими индикаторами без физического контакта с ними и решить проблему взаимодействия операторов с ограниченными физическими возможностями с компьютерами.

2.Разработана математическая модель электронно-оптического дистанционного указателя для БТС системы коммутации информационных зон на растровом индикаторе. Эта модель показала, что главными источниками шума, влияющего на работу указателя, являются: дискретизация изображения, канал связи, внешняя засветка, фотоприемник и предварительный усилитель.

3.Аналитический расчет отношения сигнал-помеха на выходе системы в зависимости от эргономических параметров индикатора и внешней среды, позволяет утверждать, что при обеспечении отношения сигнал-помеха на выходе системы больше или равно 4 с помощью использования согласованной фильтрации на основе гребенчатых фильтров, система способна работать при расстоянии между фотоприемником и экраном до 10 м и внешней засветке до 20000 лк.

4.Разработанная методика расчета погрешности положения метки ЭДУ, позволяющая определить минимальный допустимый размер информационной зоны на экране индикатора, доказывает, что наряду с влиянием шумов дискретизации, внешней засветки и ограниченности динамического диапазона фотоприемника, на величину минимального размера зоны основное влияние оказывает функциональное состояние оператора.

5.Разработана методика определения минимально допустимых площадей информационных зон и их количества на экране растрового индикатора при различных условиях работы оператора (изменение яркости экрана, внешней засветки, расстояния от экрана). На основании этой методики для худшего случая (расстояние между фотоприемником и экраном индикатора 10 м и внешняя засветка 20000 лк), было получено, что число информационных зон равно 196 для экрана с размером 2 м по диагонали и 24 для экрана с размером 30 см по диагонали.

6.Экспериментально доказано, что эргономические условия работы оператора с системой ЭДУ соответствуют условиям работы оператора ПЭВМ при использовании стандартных устройств ввода-вывода (эргономическими считаются условия работы оператора ПЭВМ при минимальном расстоянии от экрана 1.7Ь и минимальной яркости экрана 100 кд/м2) .

7. Результаты, полученные в работе, подтвердили, что предложенная система пригодна для использования оператором с ограниченными физическими возможностями и в частности оператором-инвалидом, который утратил способность управления руками, и дает ему возможность взаимодействовать с компьютером и любым подключенным к нему периферийным устройством.

Основные результата диссертации опубликованы ж следующих работах:

1. Лысенко Н.В., Мустафа Амджад. Дистанционная коммутация информационных зон растровых дисплеев как инструмент управления обучающей программой // Современные технологии обучения: Тез. докл. Междунар. конф., Санкт-Петербург, 16 апр. 1998 г. - СПб., 1998. - Т.2. - С.87-88.

2. Лысенко Н.В., Мустафа Амджад. Дистанционная коммутация информационных зон на растровом индикаторе // Изв. СПбГЭТУ(ЛЭТИ): Сер. Научное Приборостроение. - Спб., 1998. - Вып.1. - С.37-39.

3.Н.В. Лысенко, Амджад Мустафа. Влияние расстояния, яркости и размера экрана индикатора на работу фотоприемника электронно-оптического дистанционного указателя // Изв. СПбГЭТУ(ЛЭТИ): Сер. Радиоэлектроника. -СПб., 1998. - Вып.2. - С.10-14.

•4. Лысенко Н.В., Мустафа Амджад. Электронно-оптический дистанционный указатель как компонент системы дистанционного обучения инвалидов // Современные технологии обучения: Тез. докл. 5-й междунар. конф., Санкт-Петербург, 14 апр. 1999 г. - СПб., 1999. - С. 213.

■ 5. . Свидетельство на полезную модель 12279 РФ. Фотоэлектрический преобразователь дистанционного

оптического указателя для растровых индикаторов / Н.В. Лысенко, А. Мустафа (РФ).- N99116844; Заявл. 03.08.99; Приоритет 03.08.99.

6. Мустафа Амджад. Исследование параметров электронно-оптического дистанционного указателя информационных зон в зависимости от расстояния до экрана растрового индикатора и его яркости II Техника и технология связи: Материалы 2-ой междунар. конф. студ., аспир. и молод, специалистов стран СНГ, Санкт-Петербург, 1-3 февр. 2000, г. - СПб., 2000. -С.241-244.

7. Лысенко Н.В., Мустафа Амджад. Электронно-оптический указатель информационных зон на индикаторах растрового типа для инвалидов // Выстн. аритмологии / С.-Петерб. о-во кардиологов им. Г.Ф. Ланга и др. - СПб., 2000. - N15. -С.155.

Введение

Глава 1.

АНАЛИЗ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОЙ КОММУТАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗОН НА РАСТРОВОМ ИНДИКАТОРЕ.

ОПЕРАТОРОМ

1.1. Методы и информационных зон тренажера. средства коммутации оператором на растровом индикаторе

1.1.1. Управление положением объекта на растровом индикаторе с помощью направленного взгляда оператора.

1.1.2. Общие требования к электронно-оптическому дистанционному указателю.

1.2. Характеристики изображения на экране растрового индикатора.

1.2.1. Распределение яркости в изображении на экране тренажера.

1.2.2. Отношение сигнал-помеха в изображении на экране растрового индикатора.

1.3. Схема прохождения сигнала в электронно-оптическом дистанционном указателе.

1.4. Отношение сигнал-помеха на выходе фотоприемника электронно-оптического дистанционного указателя.

1.5. Характеристики сигнала и выделение импульсов частоты строк в пороговом устройстве.

1.6. Методы диагностики психофизиологического состояния оператора

1.7. Постановка задачи исследования

Глава 2.

ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТКИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО УКАЗАТЕЛЯ НА ЭКРАНЕ РАСТРОВОГО ИНДИКАТОРА ПРИ РАБОТЕ С ОПЕРАТОРОМ И БЕЗ НЕГО.

2.1. Влияние помехи на стабильность положения метки дистанционного указателя информационных зон на экране растрового индикатора.

2.2. Влияние ограниченности, динамического диапазона фотоприемника на стабильность положения метки на экране индикатора.8 б

2.3. Влияние оператора и его функционального состояния на стабильность положения метки на экране растрового индикатора.

2.4. Определение числа информационных зон, коммутируемых с помощью электронно-оптического дистанционного указателя.

2.5. Выводы

Глава

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО УКАЗАТЕЛЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ

3.1. Характеристика свет-сигнал фотоприемника электронно-оптического указателя.

3.2. Определение зависимости минимально необходимой яркости экрана от расстояния между фотоприемником и экраном растрового индикатора при различных значениях внешней засветки.

3.3. Определение зависимости горизонтальной и вертикальной стабильности положения метки ЭДУ на экране растрового индикатора от расстояния между фотоприемником и экраном при различных яркостях экрана и внешних засветках.Ill

3.4. Исследование зависимости вертикальной и горизонтальной стабильности положения метки на экране растрового индикатора от расстояния между фотоприемником и экраном при работе оператора с ЭДУ.

3.5. Исследование зависимости горизонтальной и вертикальной стабильности положения метки на экране растрового индикатора от координат центра метки и времени позиционирования при работе оператора с ЭДУ.

3.6. Экспериментальное исследование времени коммутации оператора информационной зоны на экране растрового индикатора с помощью ЭДУ и электронной мыши

3.7. Выводы.

Глава

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА РАБОТАЮЩЕГО С ДИСТАНЦИОННЫМ УКАЗАТЕЛЕМ.

4.1. Исследование зависимости психофизиологического состояния оператора от длительности времени работы с ЭДУ.

4.2. Исследование зависимости психофизиологического состояния оператора от размера коммутируемой информационной зоны.

4.3. Исследование зависимости психофизиологического состояния оператора от расстояния между экраном и фотоприемником ЭДУ.

4.4. Определение зависимости психофизиологического состояния оператора, работающего с ЭДУ, от различных значений яркостей экрана и засветках рабочего места.

4.5. Выводы.

В настоящее время интенсификация систем управления позволила создать автоматизированные биотехнические системы (БТС), в контур управления которых включен человек, чья деятельность часто является определяющей для работы всей системы. В современных БТС взаимодействие человека-оператора и технических средств стало осуществляться с помощью устройств отображения информации (УОИ) и систем отображения информации (СОИ). УОИ создают с помощью средств ввода, преобразования, хранения, обработки и индикации информации динамические информационные модели управляемых или контролируемых объектов. СОИ - комплекс средств визуального воспроизведения информации и алгоритмов специальной обработки и подготовки информации для решения человеком задач контроля и управления. Следует отметить, что в этих системах на роль ПЭВМ выпадает предварительная обработка информации и преобразование ее к виду, адекватному сенсорным входам человека /1-3/.

В БТС получили широкое распространение различного вида и размера растровые индикаторы: от персональных дисплеев с размером изображения 2'О-г-ЗО см по диагонали до табло коллективного пользования с площадью в несколько квадратных метров.

Для того, чтобы достичь максимальной эффективности работы оператора с такими дисплеями и обеспечить ему максимальную комфортность, было разработано множество периферийных устройств ввода - вывода информации /4-16/. Однако работа с такими распространенными устройствами ввода информации в ПЭВМ как мышь или световое перо подразумевает непосредственный 7 контакт руки пользователя с устройством. Необходимость обеспечения физического контакта не ограничивает использование пера и мыши в таких случаях, когда руки пользователя свободны. Однако применение пера невозможно в тех случаях,, когда пользователь не может или не должен касаться экрана, или, если экран расположен на некотором расстоянии от пользователя. Следует отметить, что эти устройства не были рассчитаны для работы операторов с ограниченными физическими возможностями.

В частности, что делать с такими людьми, которые в результате несчастного случая или болезни утратили способность управления руками и не могут использовать типовое световое перо или мышь для обеспечения связи с компьютером. Такие люди не могут писать с помощью карандаша или ручки, не могут нажать клавишу стандартной клавиатуры, и соответственно, не могут использовать стандартные устройства для взаимодействия с компьютером через растровый экран. Невозможность оперирования с таким распространенным устройством как компьютер приводит к тому, что для людей с подобными дефектами резко ограничены (или вообще отсутствуют) возможности получения образования и трудоустройства.

Для решения данной проблемы требуются методы и средства дистанционного управления, позволяющие работать с индикаторами без физического контакта с ними.

Дистанционное управление возможно с помощью электронно-оптического дистанционного указателя (ЭДУ), активизирующего информационные зоны на экране растрового индикатора /17/.

Цель и задачи исследования:

Исследование, реализация и разработка аппаратно-программного обеспечения для бесконтактного способа взаимодеиствия оператора с ограниченными физическими возможностями с растровыми индикаторами с помощью электронно-оптического дистанционного указателя информационных зон.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1.Анализ методов и средств коммутации информационных зон на растровом индикаторе оператором . с ограниченными физическими возможностями.

2.Создание модели обработки сигнала ЭДУ.

3.Исследование возможности реализации и анализ характеристик системы коммутации светотехнических информационных зон.

4.Исследование положения метки факторов, влияющих на стабильность дистанционного указателя на экране индикатора, в том числе психофизиологического состояния оператора.

5.Определение минимального допустимого размера информационной зоны и их количества на экране индикатора в зависимости от погрешности положения метки указателя, вносимой психофизиологическим состоянием оператора.

6.Исследование психофизиологического состояния оператора при коммутации информационных зон на растровом индикаторе с помощью электронно-оптического дистанционного указателя.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы математического моделирования, цифровой обработки сигналов, теории вероятности и экспериментальных исследований.

Научная новизна.

1.Создана биотехническая модель управления ЭДУ оператором с ограниченными физическими возможностями. 9

2.Проведен анализ светотехнических характеристик системы коммутации информационных зон на растровых индикаторах и исследована возможность реализации этой системы.

3.Исследованы факторы, влияющие на стабильность положения метки ЭДУ на экране растрового индикатора.

4.Разработана методика расчета максимального числа информационных зон в зависимости от составляющей погрешности положения метки, обусловленной состоянием оператора.

5.Исследовано психофизиологическое состояние оператора при его интенсивной деятельности с ЭДУ.

Практическая ценность. Разработанная система, с одной стороны, позволяет оператору с ограниченными физическими возможностями взаимодействовать с ПЭВМ в интерактивном режиме, а с другой стороны - с помощью ПЭВМ управлять любым подключенным к нему устройством. Кроме того, система может использоваться для разгрузки рук оператора, что облегчает его работу и повышает производительность /18/.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на 52-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ (26 января -б февраля 1999), 5-й Международной конференции Современные технологии обучении (СПбГЭТУ 14 апреля 1999), 2-й международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов стран СНГ (СПбГУТ. 1-3 февраля 2000) и 2-м международным симпозиумом Электроники в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия" в рамках конференции Кардиостим 2000 (СПб, 10-12 февраля 2000). Кроме того, разработанная система было продемонстрирована на выставке научно-технических достижений в рамках общеуниверситетского праздника Дни ЭТУ-ЛЭТИ" 1999.

10

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано семь печатных работ, получен патент на полезную модель.

Основные новые результаты, полученные в работе и выносимые на защиту:

1.Результаты анализа позволяют предположить, что среди методов ввода-вывода информации наиболее перспективным методом коммутации информационных зон на растровых индикаторах является электронно-оптический метод, который позволяет, работать с этими индикаторами без физического контакта с ними и решить проблему взаимодействия операторов с ограниченными физическими возможностями с компьютерами.

2.Предложена методика расчета отношения сигнал-помеха на выходе системы в зависимости от эргономических параметров индикатора и внешней среды, позволяет определить необходимые условие работы системы.

3.Разработанная методика расчета погрешности положения метки ЭДУ, позволяющая определить минимальный допустимый размер информационной зоны на экране индикатора, доказывает, что наряду с влиянием шумов дискретизации, внешней засветки и ограниченности динамического диапазона фотоприемника, на величину минимального размера зоны основное влияние оказывает функциональное состояние оператора.

4.Результаты исследования психофизиологического состояния оператора, позволяют утверждать, что эргономические условия работы оператора с системой дистанционного указателя соответствуют условиям работы оператора ПЭВМ при использовании стандартных устройств ввода-вывода.

Объем и структура диссертации. Пояснительная записка к диссертационной работе состоит из введения, четырех разделов,

4.Результаты исследования подтвердили эргономические данные о оптимальной яркости экрана индикатора: яркость экрана не должна быть меньшее 100 кд/м2 и больше 200 кд/м2.

173

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решение задач, сформулированных в диссертационной работе, связано с оптимизацией условий работы электронно-оптического дистанционного .указателя информационных зон на экране растрового индикатора, как устройства, обеспечивающего бесконтактное взаимодействие операторов с ограниченными физическими возможностями с ПЭВМ. Кроме того, решение задачи направлено на исследование комфортных эргономических условий работы оператора, управляющего ЭДУ, при которых эффективность работы оператора была бы максимальной.

На основании системного похода в настоящей диссертационной работе проведены теоретические и экспериментальные. исследования различных факторов, влияющих на работу ЭДУ и на психофизиологическое состояние оператора, работающего с ним. При этом получены следующие основные научные и практические результаты:

1.Результаты анализа позволяют предположить, что среди методов ввода-вывода информации наиболее перспективным методом коммутации информационных зон на растровых индикаторах является электронно-оптический метод, который позволяет работать с этими индикаторами без физического контакта с ними и решить проблему взаимодействия операторов с ограниченными физическими возможностями с компьютерами.

2.Разработана математическая модель электронно-оптического дистанционного указателя для БТС системы коммутации ИЗ на растровом индикаторе. Эта модель показала, что главными источниками шума, влияющего на работу указателя, являются: дискретизация изображения, канал связи, внешняя засветка, фотоприемник и предварительный усилитель.

174

3.Аналитический расчет отношения сигнал-помеха на выходе системы в зависимости от эргономических параметров индикатора и внешней среды, позволяет утверждать, что при обеспечении отношения сигнал-помеха на выходе системы больше или равно 4 с помощью использования согласованной фильтрации на основе гребенчатых фильтров, система способна работать при расстоянии между фотоприемником и экраном до 10 ми внешней засветке до 20000 лк.

4.Разработанная методика расчета погрешности положения метки ЭДУ, позволяющая определить минимальный допустимый размер ИЗ на экране индикатора, доказывает, что наряду с влиянием шумов дискретизации, внешней засветки и ограниченности динамического диапазона фотоприемника, на величину минимального размера зоны основное влияние оказывает функциональное состояние оператора.

5.Разработана методика определения минимально допустимых площадей ИЗ и их количества на экране растрового индикатора при различных условиях работы оператора (изменение яркости экрана, внешней засветки, расстояния от экрана). На основании этой методики для худшего случая (расстояние между фотоприемником и экраном индикатора 10 м и внешняя засветка 20000 лк), было получено, что число ИЗ равно 196 для экрана с размером 2 м по диагонали и '24 для экрана с размером 30 см по диагонали.

6.Экспериментально доказано, что эргономические условия работы оператора с системой ЭДУ соответствуют условиям работы оператора ПЭВМ при использовании стандартных устройств ввода-вывода (эргономическими считаются условия работы оператора ПЭВМ при минимальном расстоянии от экрана 1. 7Ь и минимальной яркости экрана 100 кд/м2) .

175

7. Результаты, полученные в работе, подтвердили, что предложенная система пригодна для использования оператором с ограниченными физическими возможностями и в частности оператором-инвалидом, который утратил способность управления руками, и дает ему возможность взаимодействовать с компьютером и любым подключенным к нему периферийным устройством.

176

1. Губинский А.И., Лаушкин Г.Д., Падерно П.И. Характеристики человека, как звена систем управления./ учебное пособие .- Л.: 1982, 48 с.

2. Iwamura et al. Патент США № 583408. Light pen detection system, 1976.

3. Habeger, Jr. , et al. Патент США № 755761. Raster display position detection, 1978.

4. Heynau , et al. Патент США № 025648. Single source aiming point locator, 1980.

5. Takahashi , et al. . Патент США № 092051. Input pen assembly, 1981.

6. Dewey , et al. Патент США № 079776. Interactive projection display system, 1981.

7. Sampieri , et al. Патент США № 053916. Light pen tracking method and apparatus, 1981.

8. Monteath , et al. Патент США № 112377. Apparatus using a light sensing system for sensing time modulated information from a light emitting device, 1982.177

9. Spooner , et al. Патент США № 111285. Visual display-apparatus, 1982.

10. Mati , et al. Патент США № 137103. Graphics light pen and method for raster scan CRT, 1983.

11. Wolff; Kenneth Т. Патент США № 213244. Light pen detection circuit.and method, 1983.

12. Satrapa; Jaroslav. Патент США № 108647. Light pen controlled method and equipment for evaluating fluorescent screen pictures, 1983.

13. May; George А. Патент США № 34 6368. High resolution light pen for use with graphic displays, 1984.

14. Suzuki , et al. Патент США № 345511. Spatula-shaped light pen, 1984.

15. Лысенко H.B., Мустафа Амджад. Дистанционная коммутация информационных зон растровых дисплеев как инструмент управления обучающей программой.//Материалы международной конф. "современные технология обучения". Тезисы докладов: СПб-1998, том2- с.87-88

16. Лысенко Н.В., Мустафа Амджад. Электронно-оптический дистанционный указатель как компонент системы дистанционного обучения инвалидов.//Материалы 5-й международной конф. "современные технология обучения". Тезисы докладов: СПб-1999-с.213.

17. Gunderson et al. Патент США № 4591841. Long range optical pointing for video screens, 1986.

18. Красовский А. А. Основы теории авиационных тренажеров. -М.: Машиностроение, 1995, 304с.

19. Меерович Г.Ш., Годунов А.И., Ермолов O.K. Авиационные тренажеры и безопасность полетов. М.: Воздушный транспорт, 1990 , 343с.178

20. Затрат меньше, качество - выше: Компьютер. Тренажеры в подгот. лет. Экипажа./ А. Верщенка, В.Богданов, О. Аврамов, В. Пермонов // Гражд. Авиация -1995. - № 3 - с 26-27.

21. Беляевский J1.C., Новиков B.C., Оленюк П.В. Обработка и отображение радионавигационной информации. М.: Радио и связь, 1990, 232с.

22. Быстров Ю.А., Персианов Г.М. Электронные устройства отображения информации: Учеб. пособие. -Л. 1981- 96с.

23. Авторское свидетельство № 721077, МКИ А61 В 3114, бюлл. № 27, 1980. Способ определения направленности взгляда.

24. Завалишин Н.В. Модели зрительного восприятия и алгоритмы анализа изображений. М.: 1974.

25. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах человек-техника. М.: Машиностроение. 1983., 263 с.

26. D.M. Sheliga, L. Riggio, G. Rizzolatti. Spatial attention and eye movements/Experimental Brain Research -1995-105, № 2 p.261-275.

27. S.H. Seidman, L. Telford, G.D. Paige. Vertical, horizotal, and torsional eye movement responses to head rollin the squirrel monkey./ Experimental Brain Research -1995-104, № 2 p.218-227.

28. Анисимов Г. В. и др. Кинорегистрация движений глаз как метод инженерно-психологических исследований./ Г. В. Анисимов, В.В. Лапа, A.M. Сафронов. М. : Машиностроение, 1985, 96 с.

29. Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л., Польщиков Г. В. Источники и приемники излучения. -СПБ. Политехника, 1991, 240 с.179

30. Аль-Савалмех В.Х. Разработка и исследование метода контроля цвета продукции с помощью датчиков светодиодах и волоконной оптике. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.-СПб. 1998.

31. Красильников H.H. Теория передачи и восприятия изображений. М.: Радио и связь, 198 6, 248 с.

32. Розенфель-д А. Распознавание и обработка изображений. -М.: Мир, 1972, 232 с.

33. Faugeras O.D. Digital Colour Image Processing whitin the Fromework of a Human Visual Model IEEE, Trans-A-coust. V. ASSD. - 27, 1979, P.380-393.

34. Лысенко H.B., Мустафа Амджад. Дистанционная коммутация информационных зон на растровом индикаторе. // Изв. СПбГЭТУ(ЛЭТИ): Сер. "Научное Приборостроение". Спб.-1998. вып.1/98. с.37-39.

35. Цуккерман И.И., Кац Б.М., Лебедев Д.С. Цифровое кодирование телевизионных изображений / Под. ред. И. И. Цуккерман.- М.: Радио и связь, 1981, 240 с.

36. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. -М.: Радио и связь, 1982, 624 с.

37. Optimal Linear Detectors for Additive Noise Channels / Don H. Johnson, Fellow, IEEE Transaction on signal processing, Vol, 44, № 12, december 1996 p.3079.

38. Прэтт, Уильям. Цифровая обработка изображений в 2-х кн. / Пер. с англ. под ред. ,Д.С. Лебедева.- М.: Мир. 1982.

39. Хромов Л.И. и др. Видеоинформатика. Передача и компьютерная обработка видеоинформации. М. : Радио и связь, 1991, 189 с.

40. A Delta MYME Algorithm for parameter Estimation of Noisy AR Process./ Qiang Li. H. (Howard) Fan, and Erlandur180

41. Karlsson, IEEE Transactions on signal processing, Vol. 44, №5 May 1996 p. 1300.

42. Клочан П.С. Лаврентьев В.H. Автоматическая коррекция в АЦП и ЦАП. Киев.: Общество "знание" Украинской ССр. 1980. 20 с.

43. Птачек Милан. Цифровое телевидение. Теория и техника /Пер. с чеш. В.В. Исченко. М.: Радио и связь, 1990, 527 с.

44. Загляднов И.Ю. Касаткин В.Н. Построение изображений на экране персональной ЭВМ. -Киев, Техника. 1990, 116 с.

45. Ломов Б.Ф. Психологические проблемы деятельности в особых условиях. М.- 1985, 232 с.

46. Пономаренко В.А., Дьяченко М.И. и др. Готовность к деятельности в напряженных ситуациях. Минск.: 1985, 206 с.

47. Инженерно-психологическое проектирование взаимодействия человека с техническими средствами: Прак. Пособие./ В.М. Гасов, Л. А. Солдомонов; Под ред. В.Н. Четверкова. -М.: Высш. Шк., ' 1990.-127 с.

48. Венда В.Ф. Инженерная психология и синтез отображения информации.-2-е изд. , перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1982.-344 с.

49. Бабенко B.C. Оптика телевизионных устройств. -М. : Радио и связь, 1982, 256 с.

50. Красильников H.H. Статическая теория передачи изображений. -М.: Связь. 1976, 184 с.

51. Петропавловский В.А. и др. Телевизионные передающие камеры. -М.: Радио и связь, 1988, 304.

52. Антипин М.В., Гласман К.Ф. Квалиметрия кинотелевизионных систем. -Л.: ЛИКИ, 1983.

53. Гуревич С.Б. Теория и расчет невещательных систем телевидения. -Л.: Энергия, 1970, 236 с.181

54. Гранрат Д.Дж. Роль моделей зрения человека в обработке изображений. ТИИЭР, 1981, т.69, № 5, с. 65-77.

55. Прэтт У.К. Применение моделей стохастических текстур для обработки изображений. ТИИЭР, 1981, т.69, № 5, с. 54-64.

56. Петропавловский В.А. и др. Технические средства телевизионного репортажа .- м.: Радио и связь, 1983, 128 с.

57. Marko Н., Hauske G. , Struppler A. Processing Structures for perception and Action. New York: VCH Publishers, 1988, p.278.

58. Signal processing and Standardization./ Leonardo Chiariglione, CSELT, IEEE Signal processing Vol.14, № 4 July 1997. P. 33-34.

59. Conteny-Based Indexing and Retrieval of Visual Information./ Shih-Fu Chang, Columbia University, IEEE Signal processing Vol.14, № 4, July 1997. P. 45-47.

60. Signal Processing Letters Goes Online./ Don H. Jonson, IEEE Signal processing Vol.14, № 1, January 1997. P.22-23.

61. Голяс Ю.Е. и др. Системы ввода и обработки изображений в ПЭВМ. -М.: машиностроение, 1993, 221 с.

62. Лысенко Н.В., Мустафа Амджад. Фотоэлектрический преобразователь дистанционного оптического указателя для182растровых индикаторов// Свидетельство на полезную модель № 12279.

63. Исса Самир. Исследование параметров гребенчатых фильтров телевизионных шумоподавителей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -JI. 1990 .

64. Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. -М.: Радио и связь, 1986, 400 с.

65. Гольденберг JI.M. и.др. Цифровые фильтры. -М: Связь, 1974, 160 с.

66. Голденберг JI.M. Цифровые фильтры в электросвязи и радиотехнике. -М., 1982.

67. Мартинес Ф. Синтез изображений. Принципы, аппаратное и программное обеспечение: Пер. с франц. М.: Радио и связь, 1990 , 192 с.

68. Кривошеев М.Н. Основы телевизионных измерений. М.: Радио и связь, 1989 , 608 с.

69. Методики исследования и диагностики функционального состояния и работоспособности человека-оператора в экстремальных условиях. -М. : Институт психологии АН СССР, 1987, 290 с.

70. Коркин Ю.В. Метод газоразрядной индикации состояния оператора и его техническое обеспечение. Автореф. дис. канд. техн. Наук. - М.,198 6.

71. Фролов М.В. Контроль функционального состояния человека-оператора. М.: Наука,1987.

72. Мурашко В.В. Струтынский A.B. Электрокардиография : Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. И доп. - М. : Медицина, 1991, 288 с.183

73. Инструментальные методы исследования сердечнососудистой системы (справочник)/ Под. ред. Т.С. Виноградовой. М. : Медицина, 1986,416 с.

74. Попечителев Е.П. Инженерные аспекты медико-биологического исследований .- Учеб. Пособ. JI. : 1982, 80 с.

75. Фролкин В.Т., Попов JI.H. Импульсные и цифровые устройства. М.: 1992.

76. Ерофеев Ю.Н. Импульсные устройства. М.: 1989

77. Певзнер Б.М. Качество цветных телевизионных изображений. -М.: Радио и связь, 1988.-224 с.

78. Соломонов JI.A., Филиппович Ю.Н., Шульгин B.J1. Персональные автоматизированные информационные системы и дисплейные комплексы .- М.: Высшая школа, 1990.-143 с.

79. Быков P.E., Киврин В.Н., Лысенко Н.В. Системы учебного телевидения .- М.: Радио и связь, 1987.- 80 с.

80. Рубахин В.Ф. Психологические основы обработки первичной информации .-Л.: Наука, 1974.-296 с.

81. Бардин К.В. Проблема порогов чувствительности и психофизические методы. М.: Наука, 1976.-396 с.85.3игель А.И., Вольф Дж. Модели группового поведения в системе человек-машина. М.: Мир, 1973.-261 с.

82. Brik P., Riescher H., Struppler A. And Keidel M. SEP and muscle responses related to the lamic and subthalamic structures in man. In sensory-mator integration implications for neurological diseases, Springer, 1986, pp 277-282

83. Suer С. H. Automatic recognition of handprinted characters- state of the art. Proc. IEEE 68, 1980, pp. 469487.184

84. Полетаев Е.Г. Внутренняя картина вибрационной болезни и условия ее формирования Казан. Мед. Ж. 1997.-78, № 1- с 33-37

85. Новиков B.C., Чепрасов В.Ю., Бахтин М.Ю. Методические подходы к оценке функционального состояния человека. Мед. Катастроф. - 1995.- № 3-4, с 117-124

86. Чернявский Е.А. и др. Измерительно-вычислительные средства автоматизации производственных процессов. -JT: Энергоатомиздат . 1989,272 с.

87. Белянин П.Н. Робототехнические системы для машиностроения .- М.: машиностроение .- 1986, 254 с.

88. Хромов Л.И., Цыцулин А.К. Теория информации и телевизионные роботы. ТСС ТТ. 1989, вып.4, с.25-32.

89. Ткаченко А.П., Кириллов В.И. Техника телевизионных измерений. Минск: Выш. Шк.- 1976, 224 с.

90. Кривошеев М.И., Кустарев А.К. Цветные измерения. -М.: Энергоатомиздат . 1990, 240 с.

91. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. Пер. с англ. М.: Мир.- 1969, 396 с.

92. Плескунин В.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте. Под ред. засл. деят. науки и техники РСФСР, докт. техн. наук185проф. A.B. Башарина, JI.: Изд-во Ленинград. ун-та , 1979, 232 с.

93. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. М.: Изд-во БГУ.- 1982, 302 с.

94. Адлер Ю.П., Маркова Е.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука .- 1976, 279 с.

95. Зедгинидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М. : Наука.- 1976, 390 с.

96. Исследование порогов яркостной чувствительности с помощью ПК "Окуляр" в офтальмоэргономической практике: http://www.ocular.sitek.ru/review3r.html.

97. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно вычислительным машинам и организации работы:http:// gts.Kazan.su/Bez.htm.

98. Гигиенические требования к занятием с использованием компьютеров: http://www.rediine.ru/papers/septfirst/info/18informat95/l82. html.

99. Компьютер, TV ' и здоровье или жизнь под "колпаком":http://web.uni.udm.ru/common/biomed/crazsub.html

100. Гигиенические проблемы компьютеризации общеобразовательной школы: http://ws4 9.edu.nsu.ru/education/documents/sanitar/gigiena.ht m.

101. Временные санитарные нормы и правила для работников вычислительных центров: http://www.volqa.ru/-genal/snip.htm.