Automatic Look-Up Table Based Real-Time Phase Unwrapping for Phase Measuring Profilometry and Optimal Reference Frequency Selection

For temporal phase unwrapping in phase measuring profilometry, it has recently been reported that two phases with co-prime frequencies can be absolutely unwrapped using a look-up table; however, frequency selection and table construction has been performed manually without optimization. In this paper, a universal phase unwrapping method is proposed to unwrap phase flexibly and automatically by using geometric analysis, and thus we can programmatically build a one-dimensional or two-dimensional look-up table for arbitrary two co-prime frequencies to correctly unwrap phases in real time. Moreover, a phase error model related to the defocus effect is derived to figure out an optimal reference frequency co-prime to the principal frequency. Experimental results verify the correctness and computational efficiency of the proposed method

Universal Phase Unwrapping for Phase Measuring Profilometry Using Geometry Analysis

Traditionally temporal phase unwrapping for phase measuring profilometry needs to employ the phase computed from unit-frequency patterned images; however, it has recently been reported that two phases with co-prime frequencies can be absolutely unwrapped each other. However, a manually man-made look-up table for two known frequencies has to be used for correctly unwrapping phases. If two co-prime frequencies are changed, the look-up table has to be manually rebuilt. In this paper, a universal phase unwrapping algorithm is proposed to unwrap phase flexibly and automatically. The basis of the proposed algorithm is converting a signal-processing problem into a geometric analysis one. First, we normalize two wrapped phases such that they are of the same needed slope. Second, by using the modular operation, we unify the integer-valued difference of the two normalized phases over each wrapping interval. Third, by analyzing the properties of the uniform difference mathematically, we can automatically build a look-up table to record the corresponding correct orders for all wrapping intervals. Even if the frequencies are changed, the look-up table will be automatically updated for the latest involved frequencies. Finally, with the order information stored in the look-up table, the wrapped phases can be correctly unwrapped. Both simulations and experimental results verify the correctness of the proposed algorithm

Proteomic biomarkers of the apnea hypopnea index and obstructive sleep apnea: Insights into the pathophysiology of presence, severity, and treatment response

Obstructive sleep apnea (OSA), a disease associated with excessive sleepiness and increased cardiovascular risk, affects an estimated 1 billion people worldwide. The present study examined proteomic biomarkers indicative of presence, severity, and treatment response in OSA. Participants

Облік зміни площ лісових угідь у структурі земельного фонду за характеристиками супутникового знімка

Using the example of a mountainous cultivated land environment, we have shown the use of Earth Remote Sensing Data (ERS) technology to control the change of forest land area due to their being cut down. The footage of the Quick Bird satellite image has been used for a simulation of the change in the forest area structure from "forest land" to "deforestation" in which the forest land area shifts into the cut down (deforested) area. It is proved that the histogram characteristics of the RGB Quick Bird satellite image contain information on changes in forest land are structure from "forest land" to "deforestation". It is shown that the median size of the RGB histogram responds to the change in the area of the forest land. The most sensitive out of all RGB channels to changing area dynamics is the channel Green. Physical explanation of this process is carried out using the test fragments "forest land" and "deforestation". We have found out that due to the different texture of the "forest land" and "deforestation" images, their histogram characteristics, the zones of pixel placement, differ in brightness. In the fragment "forest land" the majority of pixels in the histogram is concentrated in the range of 0–100, while for the fragment "deforestation" it shifts to the right to a range of 100–200. Mean square deviation (MSD) – 24 gives a more homogeneous texture of the deforestation, as it creates a graph with a clearly expressive extremum that becomes more and more visible as the cutting down spreads. An analytical dependence between the dynamics of the areas ΔS change at the boundary between "forest land" and "deforestation" and the number of pixels ΔN per the extremum, is obtained. Its considerably high sensitivity has been shown which allows solving the problems of recording the change of forest land areas in the land resource structure using the characteristics of satellite imagery.На прикладі гірського агроландшафтного середовища показано застосування технології дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) до контролю зміни площ лісових угідь через їх вирубування. На підставі супутникового знімка QuickBird здійснено моделювання вирубок лісових угідь і отримано зображення територій з різними зонами вирубок. Зміни у структурі площ лісових угідь відбувається способом переміщення лінії розмежування "лісовий покрив – вирубка", за якого площі з лісового покриву переходять до зони вирубок. Доведено, що гістограмні характеристики RGB супутникового знімка QuickBird мають інформативність про зміни площ у структурі "лісовий покрив – вирубка". Показано, що величини медіан усіх RGB-каналів однозначно реагують на зміни площ лісового покрову. Найбільш чутливим до динаміки зміни площ з усіх RGB-каналів є канал Green. Фізичне пояснення цього процесу здійснено на підставі тестових фрагментів "лісовий покрив" і "вирубка". Встановлено, що завдяки різній текстурі "лісового покрову" і "вирубки" їхні гістограмні характеристики відрізняються зонами розміщення пікселів за яскравістю. Для фрагменту "лісовий покрив" основна частина пікселів у гістограмі зосереджена в діапазоні з кодом 0–100, тоді як для фрагменту "вирубка" вона зміщується вправо до діапазону 100–200. Більш однорідна текстура вирубок дає СКВ 24, що створює графік із чітко виразним екстремумом, який стає дедалі помітнішим із поширенням площі вирубок. Отримано аналітичну залежність між динамікою зміни площ ΔS на границі "лісовий покрив – вирубка" і кількості пікселів Nекстр, що припадає на екстремум за кількістю пікселів у діапазоні гістограми 100–200. Показано її достатньо високу чутливість, що дає змогу вирішувати задачі обліку зміни площ лісових угідь у структурі земельного фонду за характеристиками супутникового знімка

Mitofusin2 mutations disrupt axonal mitochondrial positioning and promote axon degeneration

Alterations in mitochondrial dynamics (fission, fusion and movement) are implicated in many neurodegenerative diseases, from rare genetic disorders such as Charcot-Marie-Tooth disease, to common conditions including Alzheimer’s disease. However, the relationship between altered mitochondrial dynamics and neurodegeneration is incompletely understood. Here we show that disease associated MFN2 proteins suppressed both mitochondrial fusion and transport, and produced classic features of segmental axonal degeneration without cell body death, including neurofilament filled swellings, loss of calcium homeostasis, and accumulation of reactive oxygen species. By contrast, depletion of Opa1 suppressed mitochondrial fusion while sparing transport, and did not induce axonal degeneration. Axon degeneration induced by mutant MFN2 proteins correlated with the disruption of the proper mitochondrial positioning within axons, rather than loss of overall mitochondrial movement, or global mitochondrial dysfunction. We also found that augmenting expression of MFN1 rescued the axonal degeneration caused by MFN2 mutants, suggesting a possible therapeutic strategy for Charcot-Marie-Tooth disease. These experiments provide evidence that the ability of mitochondria to sense energy requirements and localize properly within axons is key to maintaining axonal integrity, and may be a common pathway by which disruptions in axonal transport contribute to neurodegeneration

KINETIC CHARACTERISTICS OF CONVECTION DRYING PROCESS OF CAPILLARY-POROUS COLLOIDAL MATERIALS

Визначено, що складність тепломасообмінних процесів деревообробки полягає саме у складності явищ перенесення теплоти і вологи, як всередині матеріалу, так і на межі розподілу фаз середовище – тверде тіло та складності зміни фізико-механічних характеристик деревини під час теплового оброблення. За дослідний матеріал прийнято соснові пиломатеріали завтовшки 40 мм, які висушують м'якими режимами. В основу дослідження покладено побудову кривої сушіння, де вказано на зміну середньої вологості та вологості поверхневих і центральних шарів деревини під час сушіння. За цими даними визначено величини: швидкість сушіння, коефіцієнти сушіння, вологопровідності та вологовіддачі, а також величини масообмінних критеріїв Нуссельта, Фур'є та Кірпічова. За величинами коефіцієнта сушіння можна визначити тривалість сушіння пиломатеріалів з деревини сосни завтовшки 40 мм будь-якої початкової і кінцевої вологості та за величиною коефіцієнта вологопровідності будь-яких соснових пиломатеріалів різної товщини та початкової і кінцевої вологості й інших характеристик процесу сушіння. Визначення масообмінного критерію Кірпічова (критерію тріщиноутворення) показує наскільки обраний режим є безпечним з точки зору виникнення надлишкових внутрішніх напружень у деревині. За отриманими даними показників кінетики процесу сушіння і масообмінних критеріїв Нуссельта та Фур'є з доповненням до цих аеродинамічних характеристик сушильного обладнання, із врахуванням критерію Рейнольдса, можна скласти фізико-математичну модель процесу сушіння пиломатеріалів і заготовок. Ця фізико-математична модель визначає вплив на кінетику процесу сушіння параметрів сушильного середовища, теплофізичних властивостей деревини та аеродинамічних характеристик сушильних камер.Определено, что сложность тепломассообменных процессов деревообработки состоит, собственно, в сложности явлений переноса тепла и влаги, как внутри материала, так и на границе разделения фаз среда – твердое тело и сложности изменения физико-механических характеристик древесины во время тепловой обработки. Как экспериментальный материал принято составные пиломатериалы толщиной40 мм, которые высушиваются мягкими режимами. В основу исследования положено построение кривой сушки, где указано на изменение средней влажности и влажности поверхностных и внутренних слоев древесины во время сушки. По этим данным определены величины: скорости сушки, коэффициенты сушки, влагопроводности и влагообмена, а также величины массообменных критериев Нуссельта, Фурье и Кирпичева. За величинам коэффициента сушки можно определить продолжительность сушки пиломатериалов из древесины сосны толщиной40 ммкакой-либо начальной и конечной влажности, а по величинам коэффициента влагопроводности можно определить продолжительность процесса каких – либо сосновых пиломатериалов различной толщины, начальной и конечной влажности и других характеристик процесса сушки. Определение массообменного критерия Кирпичева (критерия трещинообразования) показывает насколько избранный режим сосны безопасен с точки зрения возникновения излишних внутренних напряжений в древесине. По полученным данными показателей кинетики процесса сушки и массообменных критериев Нуссельта и Фурье с дополнением к этим данным аэродинамических характеристик сушильного оборудования, включая критерий Рейнольдса, можно составить физико-математическую модель процесса сушки пиломатериалов и заготовок. Эта модель определяет влияние на кинетику процесса сушки параметров среды теплофизических свойств древесины и аэродинамических характеристик сушильных камер.It is known that the complexity of the heat-and-mass exchange processes in woodworking consists in the complexity of the phenomena of heat-and-moisture transfer both within the material and at the phase interface environment-solid body, as well as the complexity of changing physical-and-mechanical characteristics of wood during heat treatment. The test material was pine lumber with a thickness of 40 mm, which had been dried by a soft drying schedule. The objective of the study is the construction of the drying curve which indicates the change in the average moisture and the moisture content of the surface and middle layers of wood during drying. By this data, the values were found for drying rate, drying coefficients, moisture conductivity and moisture-yielding ability, as well as mass-exchange numbers of Nusselt, Fourier, and Kirpichov. By the values of the drying coefficient, we can determine the drying time for 40 mm thick pine-wood lumber of any initial and final moisture content, and by the magnitude of the conductivity coefficient we can determine drying time for any pine wood of various thicknesses and various initial and final moisture and other characteristics of the drying process. Determination of mass exchange number of Kirpichov (criterion of crack formation) shows how the selected mode is safe in terms of the occurrence of excessive internal stresses in wood. Thus, a physical-mathematical model of the process of drying of lumber and blanks can be constructed using the obtained data on the kinetics of the drying process as well as Nusselt's and Fourier's mass exchange criteria, with the addition to this of the aerodynamic characteristics of the drying equipment, including the Reynolds criterion. This physical-mathematical model identifies the influence of the drying environment parameters, the thermophysical properties of the wood and the aerodynamic characteristics of the drying chambers on the kinetics of the drying process