65548

МЕТОДИ ТА СИСТЕМИ ВІДТВОРЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ НА БАЗІ ЛОГІКО-ЧАСОВИХ ПЕРЕТВОРЕННЬ

Автореферат

Информатика, кибернетика и программирование

Для візуального подання інформації та її реалістичного відображення необхідно створити системи відтворення зображень серед яких перспективними є світлодіодні матричні екрани які широко використовуються в професійних інсталяціях.

Украинкский

2014-07-31

857.65 KB

0 чел.

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ВОЛОНТИР ЛЮДМИЛА ОЛЕКСІЇВНА

 УДК 621.397:681.3

МЕТОДИ ТА СИСТЕМИ ВІДТВОРЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ НА БАЗІ ЛОГІКО-ЧАСОВИХ ПЕРЕТВОРЕННЬ

Спеціальність 05.13.05Комп’ютерні системи та компоненти

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Вінниця


Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у Вінницькому національному технічному університеті ,

Міністерство освіти та науки України

Науковий керівник:                  доктор технічних наук, професор,

                                                   заслужений діяч науки і техніки України

                                                    Кожем'яко Володимир Прокопович, 

                                                   Вінницький національний технічний 

університет, завідувач кафедри лазерної та

                                                   оптико-електронної техніки

Офіційні опоненти:                   доктор технічних наук, професор

                                                   Муравський Леонід Ігоревич,

                                                   Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка

Національної академії наук України, м. Львів,

завідувач відділу оптико-електронних

інформаційних систем

                                                   доктор технічних наук, професор

Петух Анатолій Михайлович,

                                                   Вінницький національний технічний університет, 

                                                   завідувач кафедри програмного забезпечення

  

Захист відбудеться 12       06        2010 р. о     930      годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 05.052.01 у Вінницькому національному технічному університеті за адресою: 21021, м. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, ауд. 210, ГУК

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Вінницького національного технічного університету за адресою: 21021, м. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95.

Автореферат розісланий  06           05            2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради С. М. Захарченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Бурхливий розвиток засобів обробки інформації, підвищення рівня автоматизації процесів виробництва і керування приводить до зростання ролі людського чинника. Для візуального подання інформації та її реалістичного відображення необхідно створити системи відтворення зображень, серед яких перспективними є світлодіодні матричні екрани, які широко використовуються в професійних інсталяціях.

Створення спеціалізованих та універсальних систем відображення інформації, що мають високий рівень технічних та ергатичних параметрів, стало можливим завдяки використанню досягнень оптоелектроніки. Так за останні 10 років продаж світлодіодів збільшився з 820 млн. до 5,1 млрд. доларів. 

Економія електроенергії при переході на світолодіодні джерела світла може скласти 167 млрд. кіловат-годин в рік. Саме тому в Україні була затверджена Державна науково-технічна програма по створенню нових елементів і пристроїв електронної техніки спеціального призначення, а також сучасних систем відображення інформації.

У системах розпізнавання та обробки зображень широко використовують квантові логіко-часові (KVP) перетворення, які мають незаперечні переваги порівняно з відомими. Зокрема, забезпечують обробку сигналів будь-якого типу, не потребують складних обчислень, мають просту апаратну реалізацію. Поєднання методів, які основані на KVP- перетворенні, і світлодіодних технологій при відображенні інформації дозволить реалізувати ефективні пристрої виводу інформації з високим рівнем технічних і ергонометричних характеристик. Однак, потенційні можливості використання KVP- перетворення для задач відтворення зображень не розроблені, що визначає актуальну науково-технічну задачу. 

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науковою базою дисертації стали результати, отримані в процесі виконання науково-дослідних робіт, що здійснювалися за планами наукових досліджень Вінницького національного технічного університету та Міністерства освіти і науки України за фаховими напрямкамиНові комп’ютерні засоби та технології інформатизації суспільства. 

Основні результати дисертаційної роботи отримані у ході виконання таких держбюджетних тем, які виконувалися на кафедрі лазерної та оптоелектронної техніки Вінницького національного технічного університету: 

  •  ”Образний відео-комп’ютер око-процесорного типу” (№ державної реєстрації 0102U002261);
  •  №57-Д281Оптико-електронний квантово-розмірний образний комп’ютер око-процесорного типу: концепції, методологія, база знань” (№ державної реєстрації 0105U002434);
  •  57-Д-300Оптико-електроннi паралельні логiко-часовi iнформацiйно-енергетичнi середовища на базi образних комп’ютерів” (№ державної реєстрації 0108U000662)

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є підвищення достовірності відтворення зображень за рахунок розроблення методів уточненого визначення градацій кольорового зображення та покращення його ергонометричних характеристик.

Відповідно до мети вирішенню підлягають такі завдання.

  1.  Провести аналіз існуючих методів, засобів і систем відтворення зображень для визначення основних напрямків підвищення реалістичності відтворення зображень.
  2.  Розробити математичні засади логіко-часового перетворення зображень на основі методу логіко-часових (КVP) перетворень: математичне обґрунтування стискаючих властивостей КVP-перетворення, основи інтегрування логіко-часових функцій для розпізнавання та відтворення зображень за ознаками, встановлення властивостей первісних логіко-часових функцій для обробки бінарних і напівтонових зображень.
  3.  Модифікувати метод квантових перетворень на основі інтегрування логіко-часової функції для відтворення зображень.
  4.  Вдосконалити комплексний критерій ефективності відтворення зображень у системах відображення інформації.
  5.  Розробити компоненти для побудови систем відтворення зображень за методом логіко-часових перетворень (КVP-перетворення).
  6.  Розробити архітектурну та структурну організацію систем відтворення зображень на основі регістрових структур та оптико-електронної елементної бази.

Об’єкт дослідженняпроцес відтворення зображень на матричному екрані набірно-модульної конструкції.

Предмет дослідженняметоди, засоби та системи відтворення зображень логіко-часового типу.

Методи дослідження базуються на використанні теорії інтегрального та диференціального числення, теорії булевої функції для інтегрування логіко-часової функції; системного аналізу, теорії управління ЕОМ, методів цифрової обробки сигналів та зображень при вдосконаленні та дослідженні структурної організації систем відтворення зображень, математичного та комп’ютерного моделювання для аналізу та перевірки достовірності отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у розвитку теоретично-практичних засад відтворення зображень, що забезпечують покращення його ергонометричних характеристик.

  1.  Подальшого розвитку отримав метод логіко-часових перетворень, який відрізняється від існуючого використанням інтегрування логіко-часової функції, що дозволяє підвищити реалістичність відтворення зображень за рахунок уточненого визначення градацій кольору точок зображення.
  2.  Подальшого розвитку отримала модель KVP-перетеворення, яка характеризується розширеним набором показників, що дозволило підвищити швидкодію обробки зображень за рахунок оптимізації часу спрацювання квантронів.
  3.  Розроблено багатокритеріальну нелінійну регресійну модель функціонування матричного набірного відеоекрану, яка враховує ергонометричні характеристики яскравості, однорідності за яскравістю, контрастності, заповнення поля зображення, лінійних розмірів елементів індикації, що дозволяє найбільш точно оцінити якість та комфортність відображення інформації.
  4.  Запропоновано нову архітектурну організацію систем відтворення інформації, в яких використано нову модель логіко-часовго перетворення зображень, що дозволило підвищити реалістичність відтворення зображень.

Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному.

  1.  Розроблено діючу автоматизовану систему відтворення зображень, в якій використані методи паралельного керування та нелінійного відтворення градацій яскравості. Це дозволило оптимізувати структуру відеоінформаційної системи та підвищити якість зображення на матричному екрані.
  2.  Розроблено структурні схеми матричних екранів для відтворення напівтонових кольорових зображень та їх пристроїв управління, які захищені патентами України, що є основою створення конкурентноспроможних засобів відображення інформації.
  3.  Розроблено інженерні рекомендації по проектуванню систем відтворення зображень, які дозволяють оптимізувати структуру відеоекрану за критерієм якість/вартість.
  4.  Розроблено методику оцінювання якості відображення зображень на відеоекрані за ергонометричними критеріями, що спрощує вибір пристроїв відображення інформації для різних предметних галузей.

Результати дисертаційної роботи впроваджено в науково-виробничій фірмі «ПланетаМ» (м. Вінниця) та у навчальний процес на кафедрі лазерної та оптоелектронної техніки Вінницького національного технічного університету при викладанні дисципліни «Системи технічного зору та цифрове телебачення», «Аналогові електронні пристрої», «Радіокомпоненти та мікроелектронна технологія». Впровадження результатів досліджень підтверджено відповідними актами.

Особистий внесок здобувача. Основні теоретичні, розрахункові та експериментальні результати з формулюванням відповідних висновків отримані автором самостійно. У публікаціях, написаних в співавторстві, здобувачу належать наступні ідеї та розробки: принциповий підхід, методи, математична модель [4,7,8], методика та аналіз результатів [2, 5], розроблені структури систем, алгоритми і їхня реалізація [3, 13, 15, 16, 17, 18], дослідження, висновки [3, 9, 10, 11, 12, 20], результати досліджень [1, 14, 19].

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, викладені в дисертаційній роботі, пройшли апробацію на таких конференціях: ІV International Conference on Optoelectronic Information TechnologiesPHOTONICS-ODS 2008” (Ukraine, Vinnytsia, VNTU, - 30 SeptemberOctober, 2008); Науковапрактична конференція «Контроль і управління складними системами 2008» (Вінниця, ВНТУ, 2008р.); IV Міжнародна науково-практична конференція  «Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій» (Запоріжжя, вересень 2008 ); Міжнародна наукова молодіжна школаСистемы и средства искусственного интелекта, вересень-жовтень 2009р., Росія.

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 20 друкованих наукових роботах. Із них 10 статей в наукових фахових журналах, включених до переліку ВАК України, 6 тез конференцій  та 4 патенти України на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота містить вступ, чотири розділи, висновок, список використаних джерел і десять додатків. Загальний об’єм  дисертації 196 сторінки, з яких основний зміст викладено на 150 сторінках друкованого тексту, містить 47 рисунків, 2 таблиці. Список використаної літератури містить 137 найменувань. 

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, визначено мету роботи, вказано задачі, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети, подано перелік нових наукових положень, відзначено практичну цінність одержаних результатів, їх апробацію, публікації та впровадження.

У першому розділі проведено аналіз методів і систем відтворення зображень. Визначено основні недоліки методів перетворення зображень Фур’є, Хаара, Адамара, Уолша. Показано, що метод квантових логіко-часових (KVP) перетворень однаково ефективно працює для різних типів сигналів, зводячи їх до логіко-часового базису. Розглянуто та проаналізовано алгебру логіко-часових функцій (ЛЧФ). Показано, що операція інтегрування, яка притаманна KVPперетворенню і може бути використана у задачах відтворення зображень, на даний час не розроблена.

Визначено низку специфічних задач, пов’язаних з управлінням дискретними індикаторами та підвищенням ефективної яскравості систем відтворення зображень.

Запропоновано класифікацію систем відображення інформації за фізичними властивостями індикаторних елементів. Порівняно з іншими елементами відображення світлодіоди мають ряд переваг, а саме невелика потужність споживання, відсутність шкідливого рентгенівського випромінювання.

Обґрунтовано доцільність використання KVP–перетворення для систем відтворення зображень з метою вирішення задачі підвищення ефективної яскравості останніх шляхом збільшення тривалості світіння та покращення ернонометричних характеристик.

Другий розділ присвячено розробці математичних засад логіко-часового перетворення зображень на основі методу логіко-часового перетворення.

Подання числової інформації в логіко-часових обчислювальних середовищах (ЛЧС) з використанням принципу квантування часу є перспективним видом кодування інформації: інформаційним параметром виступає часовий квант, інваріантний до елементної бази, що забезпечує максимально можливу швидкодію обчислювальних пристроїв. Для аналізу цих середовищ найбільш уживаним є апарат логіко-часових функцій (ЛЧФ), який оперує з величинами, що безперервно змінюються. Довільну ЛЧФ можна подати у вигляді

де tiвідповідні часові координати на і-му проміжку, Δiінтервал дискретизації на і-му часовому проміжку, ai–амплітуда на і-му часовому проміжку, Tiтривалість і-го часового проміжку існування ЛЧФ, i=1,2,,m; mкількість проміжків існування ЛЧФ.

Для опису процесу відтворення інформації у логіко-часовому середовищі введено поняття інтегралу ЛЧФ та поняття первісної ЛЧФ бінарних та напівтонових зображень.

Інтегралом ЛЧФ k- значної логіки називається число, що дорівнює , .

Первісною ЛЧФ називається така ЛЧФ F(t,ti,Ti,ai), для якої виконується рівність:

F′(t, ti,Ti,ai) = f (t, ti,Ti,ai).                 

Аналітичний вигляд первісної вказаної функції визначається таким чином. Збільшимо дискретизаціюінтервалів: кожен інтервалі розіб’ємо на два. Отримаємо інтервал =∆і/2. Кількість таких інтервалів буде n′=2n.

(1)

Первісну довільної ЛЧФ можна зобразити графічно (рис. 1)

а)                                                  б)                                              в)

Рис. 1. Графічне знаходження первісної: а) підінтегральна ЛЧФ ;

б) її первісна ЛЧФ; в) похідна від первісної ЛЧФ

Доведено, що такі основні операції, як операція  зсуву та затримки не змінює значення інтегралу.

Встановлено ряд властивості інтегрування бінарних та напівтонових зображень, а саме.

  •  Якщо для ЛЧФ  і  , то .
  •  Первісна від суми по модулю два ЛЧФ дорівнює сумі по модулю два первісних ЛЧФ. 
  •  Сума інтегралів ЛЧФ та її інверсії дорівнює одиничному імпульсу тривалістю часового інтервалу, на якому розглядається ЛЧФ.
  •  Сума по модулю два ЛЧФ дорівнює сумі по модулю два інверсій цих функцій. 
  •  Інтеграл суми по модулю два ЛЧФ дорівнює сумі по модулю два інтегралів інверсій цих функцій. 
  •  Сума по модулю два первісної ЛЧФ та первісної ЛЧФ з затримкою на одинi/2 інтервал дорівнює даній ЛЧФ. 
  •  Кількість відрізків існування первісної ЛЧФ дорівнює кількостіі інтервалів, на яких ЛЧФ має одиничний імпульс. 
  •  Кожна наступна первісна ЛЧФ має таку саму кількість відрізків існування, що і підінтегральна ЛЧФ. 
  •  Первісна нерівнозначного віднімання (|k|) ЛЧФ k- значної логіки дорівнює нерівнозначному відніманню (|k|) первісних цих функцій.
  •  Первісна арифметичної суми ЛЧФ k- значної логіки дорівнює арифметичній сумі первісних цих функцій. 
  •  Нерівнозначна різниця первісної ЛЧФ k- значної логіки та первісної ЛЧФ з затримкою на одинi/2 інтервал дорівнює самій ЛЧФ

Наведено математичне обґрунтування стискаючих властивостей логіко-часового перетворення. Розглянуто модель роботи КВ - автомату у логіко-часовому середовищі, яка дає можливість визначити оптимальне значення часу спрацювання абстрактного автомату, що побудований на снові послідовно з’єднаних елементівквантронів, кожен із яких характеризується ймовірними параметрами в часі. Процес послідовного спрацювання квантронів можна визначити на підставі причинно - наслідкових зв’язків між факторами імовірності збудження квантронів, їх кількості та періодом дискретизації часу.

Кожному квантрону відповідає логіко-часова функція, первісна якої визначається за формулою (1), що також є логіко-часовою функцією. 

Цільова функціятривалості і-го часового проміжку існування ЛЧФ

де niкількість спрацювань квантронів на і-му проміжку.

Система обмежень.

  1.  Обмеження по інтервалу дискретизації (Δi)

при   при 

  1.  Обмеження по ймовірності кількості спрацювань квантронів

ni є дискретною випадковою величиною, що може приймати значення 1, 2, ...,n; P(ni(t))–ймовірність спрацювання ni квантронів

де Fn(t) –це функція нормального закону розподілу .

  1.  Обмеження по мінімальному часу спрацювання квантронів

Доказовою базою цієї моделі є такі властивості інтегрування ЛЧФ: кількість відрізків існування первісної ЛЧФ k - значної логіки дорівнює кількості  інтервалів, на яких ЛЧФ має імпульс з амплітудою ; кожна наступна первісна ЛЧФ k - значної логіки має таку саму кількість відрізків існування, що і підінтегральна ЛЧФ.

Отже, використовуючи поняття квантрона, можна дати критеріальну оцінку обчислювальним засобам, яка визначає їх граничні часові можливості.. Можливості такого перетворення визначаються конкретними технічними засобами чи параметрами елементів.

Таким чином інтегрування ЛЧФ дає можливість посилити ознаку, що входить включ-функцію і таким чином більш точно її визначити; інтеграл ЛЧФ дає можливість здійснити перетворення аналогового сигналу в кількісний дискретний вираз; аналітичний вигляд інтегральної ЛЧФ дозволяє вдосконалити формальний апарат аналізу математичних моделей відтворення зображень.

Третій розділ присвячено розробці методу КVP-перетворень на основі інтегрування логіко-часових функцій для відтворення зображень.

У роботі розглянуто порядок формування ключ-функції для ЛЧФ напівтонових зображень (k - значної логіки)

Оператор узагальненого інтегруванняце ЛЧФ функція, яка формується шляхом накладання Fi одна на одну, згідно ваговим коефіцієнтам на заданому часовому проміжку :

де індексом p – номер -інтервала, , i номер ЛЧФ, .

Результатом дії оператора узагальненого інтегрування і буде шуканаключ- функція. Назвемо цюключ- функціюключ - функцією 1 роду.

«Ключ» - функція 2-го роду утворюється шляхом зміщення часових проміжків ЛЧФ:

де i  номер ЛЧФ, . Зазначимо, що .

При формуванні градацій яскравості на основі логіко-часових функцій, які можуть приймати тільки два значення «0» або «1», величина кожної градації яскравості є пропорційною сумарної тривалості існування «1» логіко-часової функції за період її існування. Таким чином для відтворення зображень логіко-часова функція може бути утворена детермінованим імпульсним періодичним сигналом, частота якого визначає закон Таль бота

,

де Lефефективна яскравість або відчуття яскравості,   TKперіод повторення випромінювання, тобто період сигналу, причому повинна бути виконана умова  1/ TK > fКЧМ , де fКЧМкритична частота миготіння.

При виконанні означеної умови величина кожної градації яскравості дорівнює

,

де Tjтривалість існування jтої "логічної 1" iтої логіко-часової функції за період TK. 

Таким чином формування градацій яскравості на основі логіко-часових функцій з двома значеннями «0» або «1» зводиться до формування Tj за період TK.

Структури сучасних світлодіодних відеоекранів набірно-модульної конструкції можна поділити на три групи:

  •  у першій групі комірку зображення утворюють елемент індикації (світлодіод) та один  тригер паралельного регістру;
  •  у другійкомірку зображення утворюють елемент індикації (світлодіод) та два  тригери зсувного і паралельного регістрів;
  •   в третійкомірку зображення утворюють елемент індикації (світлодіод) та зсувний або паралельний регістр і схема декодування інформації регістру (рис. 2).

В основу роботи розроблених відеоінформаційних систем з матричним логіко-часовим екраном для відтворення напівтонових зображень закладено метод KVP-перетворень, згідно з яким кожному цифровому коду яскравості елемента зображення відповідає адекватна тривалість збудження комірки зображення в діапазоні від нуля до тривалості періоду кадру. Конструктивною основою розроблених матричних логіко-часових екранів є матричні модулі зі світловипромінювальними елементами на базі над’яскравих світлодіодів.

Рис. 2. Схема комірки зображення на однорідних зсувних регістрах з декодуванням

В роботі наведено блок-схему алгоритму формування яскравості елемента відображення за методом KVP-перетворення. 

Якісна оцінка роботи наведених структур здійснена за рівнем придатності індикаторів для відтворення зображень на екрані, що оцінюється комплексним коефіцієнтом комфортності сприйняття зображення

,

де КLкоефіцієнт оптимальності рівня яскравості; KLкоефіцієнт однорідності за яскравістю; Kкоефіцієнт оптимальності контрастності; KAкоефіцієнт заповнення площі поля зображення; Khкоефіцієнт оптимальності лінійних розмірів індикаторних елементів (комірок зображення); –ваговий коефіцієнт, причому .

Коефіцієнти КL ,KL ,K оперують зі світловими параметрами елементів зображення, а коефіцієнти KA ,Khз лінійними розмірами. З іншого боку, коефіцієнти КL,K, Kh за умови виконання техніко-технологічних вимог мають дорівнювати одиниці, оскільки основним чинником для коефіцієнта КL є рівень зовнішньої освітленості, для коефіцієнта Kнеобхідне число градацій яскравості, для коефіцієнту Khдальність спостереження. Таким чином головними коефіцієнтами, що визначають Ккс, стають коефіцієнти KL та KA,. Перший пов’язаний з діапазоном розкиду світлових характеристик світловипромінювальних елементів комірок зображення, другийз розташуванням та формою світловипромінювальних елементів комірок зображення.

У четвертому розділі розглядається архітектурна та структурна організація систем відтворення зображень на базі моделі ЛЧФ та проведено математичне моделювання систем відтворення зображень око-процесорного типу.

Архітектура систем для відтворення напівтонових кольорових зображень (рис. 3) складається з матричного екрану (МЕ), виконаного на базі над’яскравих світлодіодів та пристроїв розгортки, синхронізації і обробки інформації. Синхронізацію процесів та обробку вхідної аналогової або цифрової відеоінформації виконує відеопроцесорний пристрій (ВП). Паралельно-послідовні регістрі, з об’ємом  пам’яті рядку відеоінформації МЕ, є основою пристрою оперативної пам’яті (ОП). Пристрій розгортки (ПР) виконує сканування МЕ за рядками.

Рис. 3. Архітектура систем для відтворення напівтонових кольорових зображень

На рис. 4 наведено структурну схему системи відтворення зображення на матричному екрані набірно-модульної конструкції першої групи, яка розроблена на базі захищеного патентом України пристрою [16]. Система містить N модулів МЕ (наведено один модуль), n вертикальних шин кожного з яких з’єднано з відповідними виходами відповідного з N блока послідовно-паралельних регістрів (наведено один БППР). Інформаційний вхід кожного з N БППР з’єднаний з інформаційним виходом відповідного з N комутатора (наведено один комутатор К, який містить q схем І та одну схему АБО на q входів), q інформаційних входів якого з’єднано з відповідними виходами відповідного з N блока оперативної пам’яті (наведено один БОП), g входів адресації зчитування якого з’єднані з відповідними виходами адресації зчитування відеопроцесорного блока (ВБ) та відповідними інформаційними входами формувача сигналів (ФС), тактовий вхід якого з’єднаний з тактовим виходом зчитування ВБ. 

Рис. 4. Структурна схема системи відтворення зображення з матричним відеоекраном першої групи

На рис. 5 наведено структурну схему системи відтворення зображення на матричному екрані набірно-модульної конструкції другої групи, яка захищена патентом України [17]. Система для відтворення зображення на матричному екрані містить відеопроцесорний блок (ВБ), N блоків пам’яті та регістрів (БПР) (на рис. 5 наведено тільки один БПР), кожен з яких містить блок оперативної пам’яті (БОП), що має q інформаційних виходів, схема порівняння (СП), n-розрядний блок послідовно-паралельних регістрів (БППР) та блок нелінійного формування тривалості градацій (БНФ), що має виходи з’єднані з відповідним входом ВБ та  m шинами управління відповідного модулю (МНЕ) набірного матричного екрану (МЕ), n шин управління якого з’єднані з виходами відповідного БППР. 

БНФ містить (рис. 6) головний формувач сигналів синхронізації та управління (ГФ), входи адресації ВХА і тактовий вхід ВХТ якого є часткою входів БНФ. Виходи ГФвибіркаВИХ1 таустановкаВИХ2 є часткою виходів БНФ, які з’єднані з входами управління БППР. Крім того БНФ містить формувач сигналів зсуву (ФСЗ), тактовий вихід якого ВИХТ1 є часткою виходів БНФ, дві схемиІ1 та 2, формувач сигналів перезапису (ФСП), тактовий вихід якого ВИХТ2 є часткою виходів БНФ, лічильник на віднімання Відн, вихід якого ВИХВідн є часткою виходів БНФ, перетворювач коду (ПК), входи якого ВХПК також є часткою входів БНФ. 

Рис. 5. Структурна схема системи відтворення зображення з матричним відеоекраном другої групи

Рис. 6. Структурна схема блока нелінійного формування тривалості градацій

БОП є двохпортовим цифровим пристроєм оперативної пам’яті з довільною вибіркою, яка має окремі входи адресації для режимів запису та зчитування інформації, що дозволяє одночасно незалежно проводити дані операції. Необхідна розрядність кожної комірки пам’яті визначається кількістю градацій яскравості комірки зображення МЕ. Наприклад, для відтворення 256 градацій яскравості, що задовольняє сучасне телебачення, необхідно 8 розрядів пам’яті на кожну комірку зображення.

Досліджено три варіанти регулярної структури для побудови набірного екрану кольорової телевізійної відеоінформаційної системи. За критерій ефективності відеоекрану взято максимум ефекту/мінімум витрат. Оцінюючи ефект як значення комплексного коефіцієнта комфортності сприйняття зображення Ккс, а витрати як значення комплексного коефіцієнта складності відеоекрану Ксе, отримаємо коефіцієнт ефективності відеоекрану у вигляді:

К = Ккс/ Ксе.

Сучасний стан технології виготовлення світлодіодних матриць не досяг потрібної інтеграції, тому світлодіодні структури відеоекранів виконуються в набірно-інтегральному варіанті. Отже одною з головних вимог до інтегральних складових частин набірного матричного відеоекрану є кількість зовнішніх виводів, що суттєво впливає на значення комплексного коефіцієнта складності відеоекрану Ксе. Розглянуто такі варіанти набірно-інтегрального виконання світлодіодних відеоекранів: інтегральна мікросхема містить схему управління світлодіодами, а світлодіоди є окремими елементами конструкції; світлодіоди сумісно зі схемою управління є інтегральною мікросхемою. У табл. 1 визначено необхідну кількість зовнішніх виводів інтегральних мікросхем розглянутих варіантів технології для різних структур відеоекрана. Перший варіант інтегральної реалізації записано в чисельнику, а другийв знаменнику. 

Аналіз наведених варіантів табл. 1 доводить деяку перевагу виконання набірного матричного відеоекрана на однорідних зсувних регістрах у межах 14% за кількістю зовнішніх виводів для першого варіанту та практичну рівність структур для другого варіанту.

Таблиця 1

Кількість зовнішніх виводів інтегральних мікросхем

Кількість комірок

відображення в модулі

8

Кількість виводів інтегральної мікросхеми

Зсувні регістри

14/8

/10

/14

/18

Паралельні регістри

16/8

/10

/14

/18

Паралельні регістри з декодуванням

18/10

/12

/16

/20

Розроблена модель системної оцінки функціонування матричного набірного відеоекрану за комплексним критерієм ефективності наведена на рисунку 7. 

Факторними ознаками впливу на часткові критерії ефективності визначено: 

  •  ZOV_OSVрівень зовнішнього освітлення, що впливає на частковий коефіцієнт оптимальності рівня яскравості, Лк. 
  •  AP_OSV–кількість градацій яскравості, що апаратно відтворюється системою, та визначає коефіцієнт оптимальності контрастності, град. 
  •  S_AYEсередній рівень яскравості, що впливає на значення коефіцієнту однорідності за яскравістю, Ніт. 
  •  DAL_SP–дальність спостереження, що впливає на величину коефіцієнту оптимальності лінійних розмірів індикаторних елементів, м.

Модель оцінки складається із 4 блоків. Розрахунки факторних стохастичних залежностей проводились із використанням програмного пакету XLSTAT Version 7.5.2. 

Результати моделювання комплексного критерію ефективності на основі оцінки комфортності сприйняття зображення наведені у додатку X. При цьому оптимальному значенню комплексного критерію ефективності матричного екрану 1,48 відповідає:  рівень зовнішнього освітлення 5000 Лк; середня яскравість 8850 Ніт; число градацій, що апаратно відтворюється системою –; дальність спостережень 17 м. 

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі математично узагальнено концептуальні положення підвищення достовірності відтворення зображень за рахунок розроблення методів уточненого визначення градацій кольорового зображення та вперше вирішено наукову задачу створення теоретичних засадоко-процесорногооброблення та відтворення зображень для оптико-електронних інформаційних систем шляхом формалізації характеристичної функції на основі інтегрування логіко-часових функцій. 

У роботі отримано такі основні результати:

  1.  Подальшого розвитку отримав метод квантових логіко-часових перетворень, який відрізняється від існуючого використанням інтегрування логіко-часової функції, що дозволяє підвищити реалістичність відтворення зображень за рахунок уточненого визначення градацій кольору точок зображення.
  2.  Подальшого розвитку отримала модель KVP-перетеворення, яка характеризується розширеним набором показників, що дозволило підвищити швидкодію обробки зображень за рахунок оптимізації часу спрацювання квантронів.
  3.  Запропоновано нову архітектурну організацію систем відтворення інформації, в яких використано нову модель логіко-часового перетворення зображень, що дозволило підвищити реалістичність відтворення зображень. Розроблено структурні схеми матричних екранів для відтворення напівтонових кольорових зображень та їх пристроїв управління, які захищені патентами України, що є основою створення конкурентноспроможних засобів відображення інформації.
  4.  Розроблено діючу автоматизовану систему відтворення зображень, в якій використані методи паралельного керування та нелінійного відтворення градацій яскравості. Це дозволило оптимізувати структуру відеоінформаційної системи та підвищити якість зображення на матричному екрані.
  5.  Розроблено багатокритеріальну нелінійну регресійну модель функціонування матричного набірного відеоекрану, яка враховує його ергонометричні параметри. Шляхом комп'ютерного моделювання визначено оптимальне значення коефіцієнта комфортності сприйняття зображення –,48, якому  відповідають характеристики: рівень зовнішнього освітлення 5000 Лк; середня яскравість 8850 Ніт; число градацій, що апаратно відтворюється системою –; дальність спостережень 17 м. 
  6.  Розроблено інженерні рекомендації по проектуванню систем відтворення зображень щодо гібридних систем адресації набірних відеоекранів, які призначені для відтворення напівтонових кольорових зображень і які дозволяють оптимізувати структуру відеоекрану за критерієм якість/вартість.

Науково-практичні розробки дисертаційної роботи впроваджено в навчальний процес при викладанні дисциплін «Системи технічного зору та цифрове телебачення», «Аналогові електронні пристрої», «Радіокомпоненти та мікроелектронна технологія», що викладаються на кафедрі лазерної та оптико - електронної техніки Вінницького національного технічного університету. 

Результати дисертаційної роботи впроваджено на науково-виробничій фірмі "Планета–М". Методи паралельного керування та нелінійного відтворення градацій яскравості використанні в процесі створення автоматизованої відеоінформаційної системи, що дозволило оптимізувати структуру системи відтворення зображень та підвищити якість зображення.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

  1.  Волонтир Л. О. Підвищення  ефективності око–процесорної обробки і передачі інформації за допомогою перетворення Фур’є / В.П. Кожем’яко, Н.В. Сачанюк–Кавецька, Л.О. Волонтир // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології.. –№1(11).С.242.
  2.  Волонтир Л.О. Паралельний алгоритм утоньшення бінарних зображень / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир, С.В. Дусанюк // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології..–№2(12).С.26
  3.  Волонтир Л.О. Методи моделювання геоінформаційноенергетичної системи тотального тестування і оптимального управління науково–освітнянськими і бібліотечними ресурсами / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир, С.В. Дусанюк // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології..–№1(13)–С.169.
  4.  Волонтир Л.О. Введення поняття інтегрування логіко–часової функції / В.П. Кожем’яко, Н.В. Сачанюк–Кавецька, Л.О. Волонтир // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології..–№2(14).С.21.
  5.  Волонтир Л.О. Комплексна оцінка комфортності сприйняття зображень на великих екранах / Г.Д. Дорощенков, Л.О. Волонтир // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології.. –№2(14).С. 87.
  6.  Волонтир Л.О. Однорідні багатофункціональні регістрові структури для візуалізації напівтонових зображень / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир, Г.Д. Дорощенков // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології.. –№1(15).С.5.
  7.  Волонтир Л.О. Інтегрування логіко–часової функції в процесі обробки зображень / В.П. Кожем’яко, Н.В. Сачанюк–Кавецька, Л.О. Волонтир // Комп’ютеринг..том 7, Випуск 1.С.135.
  8.  Волонтир Л.О. Основні властивості операції інтегрування логіко–часової функції на півтонових зображень/ В.П. Кожем’яко, Н.В. Сачанюк–Кавецька, Л.О. Волонтир // Оптико–електронні інформаційно–енергетичні технології..–№1(17).С.103.
  9.  Волонтир Л.О. Створення логістичних інформаційно-програмних модулів на основі логіко-часових функцій / Віктор Качуровський, Людмила Волонтир // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Логістика..–№633.С.294-300.
  10.  Волонтир Л.О. Порівняльна характеристика чисельних методів розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь/ Л.О. Волонтир, С.В. Дусанюк // Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій: IY Міжнародна науково–практична конференція, 24-26 квітня 2008: матеріали конференції.Запоріжжя, 2008.С. 177. 
  11.  Волонтир Л.О. Апроксимація диференційних операторів в криволінійній області [Електронний ресурс] / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир // Контроль і управління складними системами 2008: науковапрактична конференція, 21-24 жовтня 2008: тези доповідейВінниця, ВНТУ, 2008р.С.13. Режим доступу до матеріалів http://www.vstu.vinnica.ua/mccs2008/materials/subsection_1.1.pdf
  12.  Волонтир Л.О. Побудова абстрактних КВ–автомата в логіко–часовому середовищі як засіб підвищення ефективності ідентифікації об’єктів/ В.П. Кожем’яко, Н.В. Сачанюк–Кавецька, Л.О. Волонтир // PHOTONICS–ODS 2008: ІV International Conference on Optoelectronic Information Technologies, 30 SeptemberOctober: materials of conference.Vinnytsia, 2008.С 8.
  13.  Волонтир Л.О. Принципи інтегральної реалізації набірних матричних відоекранів / В.П. Кожем’яко В.П., Г.Д. Дорощенков, Л.О. Волонтир // PHOTONICS–ODS 2008: ІV International Conference on Optoelectronic Information Technologies, 30 September2 October: materials of conference.Vinnytsia, 2008.С. 38.
  14.  Волонтир Л.О. Застосування логіко-часових функцій до визначення граничних можливостей і ефективності оптоквантронних модулів [Електронний ресурс] / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир, Г.Д. Дорощенков // Контроль і управління складними системами 2008: науковапрактична конференція, 21-24 жовтня 2008: тези доповідейВінниця, ВНТУ, 2008р.С.28. Режим доступу до матеріалів http://www.vstu.vinnica.ua/mccs2008/materials/subsection_2.3.pdf
  15.  Пат. 26529 Україна, МПК H 04 N 5/66. Матричний екран для відтворення напівтонових зображень / Кожемяко В.П., Волонтир Л.О., Дорощенков Г.Д., Михальчук В.С.; заявник і патентовласник Вінницький національний технічний університет. –№ u200705514; заявл. 21.05.07; опубл. 25.09.07. Бюл.15.
  16.  Пат. 31854 Україна, МПК H 04 N 5/66. Матричний екран для відтворення напівтонових кольорових зображень / Кожемяко В.П., Волонтир Л.О., Дорощенков Г.Д., Тодорашко Н.І.; заявник і патентовласник Вінницький національний технічний університет. –№ u200713801; заявл. 10.12.07; опубл. 25.04.08. Бюл.8.
  17.  Пат. 35640 Україна, МПК H 04 N 5/66. Пристрій для відтворення зображення на матричному екрані / Борбич М.П., Волонтир Л.О., Дорощенков Г.Д., Куличок О.В.; заявник і патентовласник Товариство з обмеженою відповідальністю науково–виробнича фірма Планета–М. –№ u200806111; заявл. 12.05.08; опубл. 25.09.08. Бюл.18.
  18.  Пат. 27674 Україна, МПК H 04 N 5/66. Пристрій для відтворення кольорових зображень / Кожемяко В.П., Волонтир Л.О., Дорощенков Г.Д.; заявник і патентовласник Вінницький національний технічний університет. –№ u200707304; заявл. 02.07.07; опубл. 12.11.08. Бюл.18.
  19.  Волонтир Л.О. Нейронные системы на квантрон-автоматах / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир, В.П. Думенко, О.О. Штельмах // Системы и средства искусственного интеллекта: международная научная молодежная школа, 28 сентабряоктября 2009: сборник материалов.Донецк: ІПШІ «Наука і освіта», 2009р.С. 111-113.
  20.  Волонтир Л.О. Синтез нейронних систем на квантрон-автоматах / В.П. Кожем’яко, Л.О. Волонтир, В.П. Думенко. О.О. Штельмах // Искусственный интеллект.. –№3.С. 471-479.

АНОТАЦІЯ

Волонтир Л.О. Методи та системи відтворення зображень на базі логіко-часових перетворень.Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05Комп’ютерні системи та компоненти.Вінницький національний технічний університет, Вінниця –2010.

Дисертацію присвячено розробці теоретичних та реалізаційних основ створення систем відтворення зображень на базі надяскравих світлодіодів з метою підвищення їх ергонометричних характеристик. 

Вирішено задачу ефективного управлінням дискретними індикаторами, зокрема підвищення ефективної яскравості останніх шляхом збільшення тривалості світіння за рахунок уточненого визначення градацій кольорового зображення за методом логіко-часового (KVP) перетворення.

Вдосконалено комплексний критерій ефективності відтворення зображень на системах відображення інформації.

Розроблено багатокритеріальну нелінійну регресійну модель функціонування матричного набірного відеоекрану, яка дозволяє оцінити якість та комфортність відображення інформації.

Ключові слова: система відтворення зображень, матричній відеоекран, набірно-модульна конструкція, світлодіод, комірка зображення, регістр, логіко-часове перетворення, комфортність, яскравість, ергонометричні характеристики. 

ABSTRACT

Volontyr L.O. Methods and Systems of Imaging on the Base of Logic- Temporal Transformations. A manuscript.

Thesis for requisition of the degree of Candidate of Technical Sciences on speciality 05.13.05 - Computer Systems and Integrants - Vinnytsia National Technical University, Vinnytsia - 2010.

The thesis is dedicated to the development of theoretical and realizational fundamentals of imaging systems creation on the basis of super bright light-emitting diodes aiming at increasing of their ergonometric characteristics.

The problem of effective governing of discrete indicators, namely these that enhance effective brightness by the way of light emitting duration at the expense of gradation of colored image corrected definition according to the method of logic-temporal (KVP) transformations is solved.

Complex criterion of imaging on the displaying systems effectiveness is improved.

Multicriterion non-linear regressive model of matrix type-setting video screen functioning which allow to evaluate the quality and facilities of displaying information is developed.

Key-words: imaging system, matrix screen, type-setting module construction, light-emitting diode, image cell, register, logic-temporal transformation, facility, brightness, ergonometric characteristics.

АННОТАЦИЯ

Волонтырь Л.А. Методы и системы воспроизведения изображений на основе логико-временных преобразований.Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.05Компьютерные системы и компоненты.Винницкий национальный технический университет, Винница –2010.

Диссертация посвящена вопросам создания методов и систем отображения информации на оптикоелектронной элементной базе.

Основная концепция роботы основывается на доказательстве возможности использования метода квантовых логико-временных (KVP) преобразований для систем воспроизведения изображения с целью повышения качества изображения за счет более точного определения градаций яркости цветного изображения и улучшения ерногометрических характеристик.

Представление числовой информации в логико-часовых вычислительных средах с использованием принципа квантования времени есть одним из перспективных видов кодирования информации: информационным параметром выступает временной квант, инвариантный к элементной базе, что обеспечивает максимально возможное быстродействие вычислительных устройств. Для анализа этих сред наиболее подходит аппарат логико-часовых функций (ЛЧФ). Предложены математические модели «ключ»-функций первого и второго рода, в которых используется введенное понятие интегрирования ЛЧФ, которое дает возможность осуществить преобразование аналогового сигнала в дискретное выражение. Доказано ряд свойств интегрирования ЛЧФ, а именно: первообразная неравнозначного вычитания ЛЧФ k-значной логики равняется неравнозначному вычитанию первообразных этих функций; первообразная арифметической суммы ЛЧФ k-значной логики равняется арифметической сумме первообразных этих функций; неравнозначного вычитание первообразной ЛЧФ k-значной логики и первообразной ЛЧФ с задержкою на одинi/2 интервал равняется самой ЛЧФ.

В роботе усовершенствован метод KVPпреобразований, который отличается от существующего интегрированием логико-временной функции и это позволяет повысить реалистичность отображения информации за счет более точного определения градаций цвета точек изображения.

Получила дальнейшее развитие модель KVPпреобразования, которая характеризуется увеличенным набором показателей, что позволило утверждать о улучшении параметров конкретных технических устройств или параметров элементов.

На основе предложенных моделей, методик и рекомендаций разработаны структурные схемы матричных видеоэкранов, а также устройства для воспроизведения цветных изображений на матричном наборном видеоэкране, которые защищены патентами Украины.

Практические исследования, изложенные в диссертации, позволили предложить инженерные рекомендации по проектированию систем отображения информации относительно гибридных систем адресации наборных видеоэкранов, которые позволяют оптимизировать структуру видеоэкрана по критерию качество / цена. 

Проведены экспериментальные исследования, по которым разработана многокритериальная нелинейная регрессионная модель функционирования матричного наборного видеоэкрана, которая учитывает его ергонометрические характеристики. Компьютерным моделированием определено оптимальное значение коэффициента комфортности восприятия информации,48. Этому значению соответствует такие характеристики: 

  •  уровень внешнего освещения 5000Лк, 
  •  средняя яркость 8850Нит, 
  •  число градаций, которое аппаратно воссоздается системой 128, 
  •  дальность наблюдений 17м.

Отдельные разработки диссертационной работы внедрены на базе научно-производственной фирмыПланета–М” (г. Винница). Разработана и внедрена автоматизированная система отображения информации, в которой использованы разработанные методы параллельного управления и нелинейного воспроизведения градаций яркости. Это позволило оптимизировать структуру видеоинформационной системы и повысить качество изображений на матричном видеоэкране.

Также теоретические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре лазерной и оптоэлектронной техники Винницкого национального технического университета при изложении таких дисциплин, как:Системы технического зрения и цифровое телевидение,Аналоговые электронные устройства,радиокомпоненты и микроэлектронная технология. 

Ключевые слова: система воспроизведения изображений, матричный видеоэкран, наборно-модульная конструкция, светодиод, ячейка  изображения, регистр, логико-часовое преобразование, комфортность, яркость, эргонометрические характеристики. 

Підписано до друку 29.04.2010 р. Формат 29.742 ¼

Наклад 100 прим. Зам. 2010-076

Віддруковано в комп’ютерному інформаційно-видавничому центрі 

Вінницького національного технічного університету.

м. Вінниця, вул. Хмельницьке шосе, 95. Тел.: 59-81-59

15


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81577. Химический состав нервной ткани. Миелиновые мембраны: особенности состава и структуры 152.07 KB
  Данилевский впервые разделил белки мозговой ткани на растворимые в воде и солевых растворах белки и нерастворимые белки. которые разделили белки нервной ткани на 4 фракции: извлекаемые водой 45 раствором КСl 01 раствором NOH и нерастворимый остаток. В настоящее время сочетая методы экстракции буферными растворами хроматографии на колонках с ДЭАЭцеллюлозой и дискэлектрофореза в полиакриламидном геле удалось выделить из ткани мозга около 100 различных растворимых белковых фракций.
81578. Энергетический обмен в нервной ткани. Значение аэробного распада глюкозы 129.8 KB
  На долю головного мозга приходится 2–3 от массы тела. Следовательно 100 г мозга потребляет в 1 мин 37 мл кислорода а весь головной мозг 1500 г – 555 млкислорода. Газообмен мозга значительно выше чем газообмен других тканей в частности он превышает газообмен мышечной ткани почти в 20 раз. Интенсивность дыхания для различных областей головного мозга неодинакова.
81579. Биохимия возникновения и проведения нервного импульса. Молекулярные механизмы синаптической передачи 109.17 KB
  Молекулярные механизмы синаптической передачи Большинство исследователей придерживаются мнения что явления электрической поляризации клетки обусловлены неравномерным распределением ионов К и Nпо обе стороны клеточной мембраны. Мембрана обладает избирательной проницаемостью: большей для ионов К и значительно меньшей для ионов N. При определенных условиях резко повышается проницаемость мембраны для ионов N. Объясняется это тем что количество ионов N выкачиваемых из клетки с помощью натриевого насоса не вполне точно уравновешивается...
81580. Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, γ-аминомаслянная кислота, глутаминовая кислота, глицин, гистамин 107.74 KB
  γАминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы. Действие ГАМК в ЦНС осуществляется путём её взаимодействия со специфическими ГАМКергическими рецепторам Глутаминовая кислота является нейромедиаторной аминокислотой одним из важных представителей класса возбуждающих аминокислот. Эндогенные лиганды глутаминатных рецепторов глутаминовая кислота и аспарагиновая кислота.
81581. Нарушения обмена биогенных аминов при психических заболеваниях. Предшественники катехоламинов и ингибиторы моноаминооксидазы в лечении депрессивных состояний 108.33 KB
  Предшественники катехоламинов и ингибиторы моноаминооксидазы в лечении депрессивных состояний. Например резерпин – понижающее артериальное давление средство специфически тормозит процесс переноса катехоламинов в специальные гранулы нейронов и тем самым делает эти амины доступными действию эндогенной МАО. Многие антидепрессанты вещества снимающие депрессию увеличивают содержание катехоламинов в синаптической щели т. К таким веществам в частности относятся имипрамин блокирует поглощение норадреналина нервными волокнами амфетамин...
81582. Физиологически активные пептиды мозга 109.08 KB
  Нейропептиды осуществляют контроль за экспрессией вторичных клеточных мессенджеров, цитокинов и других сигнальных молекул, а также за запуском генетических программ апоптоза, антиапоптозной защиты, усиления нейротрофического обеспечения. Такие регуляторные (модуляторные) влияния устраняют общую дезинтеграцию во взаимодействии сложных и часто разнонаправленных молекулярно-биохимических механизмов
81583. Предмет и задачи биологической химии. Обмен веществ и энергии, иерархическая структурная организация и самовоспроизведение как важнейшие признаки живой материи 106.91 KB
  Обмен веществ и энергии иерархическая структурная организация и самовоспроизведение как важнейшие признаки живой материи. Она изучает химическую природу веществ входящих в состав живых организмов их превращения а также связь этих превращений с деятельностью клеток органов и тканей и организма в целом. Из этого определения вытекает что биохимия занимается выяснением химических основ важнейших биологических процессов и общих путей и принципов превращений веществ и энергии лежащих в основе разнообразных проявлений жизни. Важнейшим...
81584. Гетеротрофные и аутотрофные организмы: различия по питанию и источникам энергии. Катаболизм и анаболизм 106.04 KB
  Живые клетки постоянно нуждаются в органических и неорганических веществах а также в химической энергии которую они получают преимущественно из АТФ АТР. Гетеротрофы например животные и грибы зависят от получения органических веществ с пищей. Так как большая часть этих питательных веществ белки углеводы нуклеиновые кислоты и липиды не могут утилизироваться непосредственно они сначала разрушаются до более мелких фрагментов катаболическим путем. Процесс обмена веществ определяется двумя сопряженными процессами: анаболизма и...
81585. Многомолекулярные системы (метаболические цепи, мембранные процессы, системы синтеза биополимеров, молекулярные регуляторные системы) как основные объекты биохимического исследования 103.39 KB
  Метаболическая цепь состоящая из реакций протекающих внутри одной системы называется внутренней. Следствием такого пересечения является возникновение метаболической сети биологической системы. Молекулярные регуляторные системы системы направленные на поддержание гомеостаза.