<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns="http://purl.org/rss/1.0/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/">
  <channel rdf:about="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/44695">
    <title>DSpace Зібрання:</title>
    <link>http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/44695</link>
    <description />
    <items>
      <rdf:Seq>
        <rdf:li rdf:resource="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52483" />
        <rdf:li rdf:resource="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52475" />
        <rdf:li rdf:resource="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35807" />
      </rdf:Seq>
    </items>
    <dc:date>2026-06-30T00:04:18Z</dc:date>
  </channel>
  <item rdf:about="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52483">
    <title>Методи та засоби відбору й обробки біосигналів для задачі  керування біонічним протезом кисті людини</title>
    <link>http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52483</link>
    <description>Назва: Методи та засоби відбору й обробки біосигналів для задачі  керування біонічним протезом кисті людини
Автори: Ковалик, Сергій Васильович
Короткий огляд (реферат): Ковалик С.В. Методи та засоби відбору й обробки біосигналів для задачі &#xD;
керування біонічним протезом кисті людини. - Кваліфікаційна наукова праця на &#xD;
правах рукопису. &#xD;
Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 163 &#xD;
«Біомедична інженерія» – Тернопільський національний технічний університет &#xD;
імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2026.  &#xD;
Підготовка здійснювалась на кафедрі біотехнічних систем Тернопільського &#xD;
національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і &#xD;
науки України. &#xD;
У дисертаційній роботі вирішено актуальне наукове завдання – розроблення &#xD;
методів та засобів відбору й обробки біосигналів, якими є сигнали поверхневої &#xD;
електроміографії та п’єзосигнали системи сенсорного зворотного зв’язку, для &#xD;
задачі керування біонічним протезом кисті людини. &#xD;
У вступі розкрито актуальність теми дослідження. Показано зв'язок роботи з &#xD;
науковими програмами, планами, темами. Сформовано мету та основні завдання &#xD;
дослідження, виокремлено об’єкт та предмет дослідження. Охарактеризовано &#xD;
використані методи дослідження. Сформовано наукову новизну отриманих &#xD;
результатів та їх практичне значення. Наведено особистий внесок здобувача в &#xD;
працях, які опубліковані за результатами виконання дисертаційного дослідження &#xD;
та результати апробації матеріалів дисертації. Описано структуру та обсяг &#xD;
дисертації. &#xD;
У першому розділі проведено комплексний аналіз теоретичних основ &#xD;
побудови систем керування біонічними протезами кисті та визначено ключові &#xD;
напрямки їх розвитку. Показано, що ефективне керування біонічним протезом &#xD;
можливе лише за умови реалізації замкненого контуру керування, який поєднує &#xD;
моторні сигнали та сенсорний зворотний зв’язок. Проаналізовано сучасні концепції &#xD;
реалізації сенсорного зворотного зв’язку та показано їхні недоліки чи обмеження в &#xD;
плані застосування в системах керування біонічними протезами. Встановлено, що  &#xD;
основним неінвазивним джерелом інформації для керування біонічними протезами &#xD;
є сигнали поверхневої електроміографії, а існуючі методи реєстрації таких сигналів &#xD;
мають обмеження, пов’язані з якістю контакту електродів, впливом артефактів та &#xD;
індивідуальними особливостями користувача, що обумовлює доцільність &#xD;
застосування багатоканальних систем та адаптивних методів обробки сигналів. &#xD;
Проведено аналіз основних поширених методів обробки сигналів поверхневої &#xD;
електроміографії для керування біонічними протезами кисті людини, визначено їх &#xD;
недоліки та встановлено, що необхідним є розроблення методів обробки таких &#xD;
сигналів на основі методу прямого керування, із можливістю використання &#xD;
мультиелектодної системи реєстрації, а також введення контура сенсорного &#xD;
зворотного зв'язку на основі реалізації функції тактильних відчуттів із наступною &#xD;
інтеграцією цих двох груп методів обробки в єдину структуру керування біонічним &#xD;
протезом. &#xD;
У другому розділі було обґрунтовано структурну інтегрованої адаптивної &#xD;
системи керування біонічним протезом кисті, а також розроблено засоби та &#xD;
проведено експериментальну реєстрацію біосигналів. Запропоновано адаптивну &#xD;
структуру системи, в якій сигнали тактильних сенсорів використовуються не лише &#xD;
для формування зворотного зв’язку, але й для корекції керуючих впливів системи &#xD;
керування протезом. Обґрунтовано вибір та виготовлено прототип біонічного &#xD;
протеза, який забезпечує функціональну відповідність біомеханіці кисті людини &#xD;
при відносній простоті та низькій вартості. Проведено його конструктивну &#xD;
оптимізацію. Розроблено конструкцію мультиелектродної системи реєстрації &#xD;
електроміографічних сигналів та виконано інтеграцію п’єзоелектричних сенсорів у &#xD;
конструкцію прототипа протеза. Розроблено методику синхронної реєстрації &#xD;
електроміографічних та п’єзосигналів, яка базується на використанні здорової &#xD;
кінцівки для формування еталонних сигналів і реалізації принципу «дзеркальних &#xD;
рухів». Проведено експериментальну реєстрацію цих сигналів. &#xD;
У третьому розділі розроблено метод обробки біосигналів та побудовано &#xD;
інтегровану математичну модель системи керування біонічним протезом кисті, яка &#xD;
поєднує канал моторного наміру користувача та канал сенсорного зворотного  &#xD;
зв’язку. Виконано аналіз властивостей електроміографічного сигналу та &#xD;
встановлено його нестаціонарний, стохастичний характер, широкий частотний &#xD;
спектр та наявність значної шумової складової. Обґрунтовано використання &#xD;
огинаючої сигналу як основного інформативного параметра, що відображає рівень &#xD;
м’язової активності та може бути безпосередньо використаний у системі &#xD;
керування. Аналогічно досліджено властивості п’єзосигналу, який має імпульсний &#xD;
характер, широкий спектр та коротку кореляційну залежність. Показано, що його &#xD;
огинаюча адекватно відображає силу контактної взаємодії та є ефективною для &#xD;
реалізації сенсорного зворотного зв’язку. Запропоновано інтегровану математичну &#xD;
модель системи керування. Розроблено метод віконної обробки біосигналів, який &#xD;
враховує нестаціонарність сигналів та особливості функціонування систем у &#xD;
режимі реального часу. Обгрунтовано використання каузального підходу до &#xD;
формування огинаючої сигналів на основі рекурсивного згладжування. &#xD;
Сформовано двоканальну структуру обробки біосигналів, у якій окремо &#xD;
формуються огинаючі електроміографічних та п’єзосигналів.  &#xD;
У четвертому розділі проведено комплексне експериментальне дослідження &#xD;
розробленої системи керування біонічним протезом кисті в середовищі MATLAB, &#xD;
а також виконано кількісне оцінювання її основних характеристик. У процесі &#xD;
моделювання підтверджено працездатність інтегрованої системи біокерування, яка &#xD;
поєднує канал моторного наміру на основі електроміографічного сигналу та канал &#xD;
сенсорного зворотного зв’язку на основі п’єзосигналу. Встановлено, що система &#xD;
коректно відтворює процес формування керуючої напруги та сили захвату в режимі &#xD;
реального часу з урахуванням динаміки електромеханічного приводу. &#xD;
Проведено оцінювання точності формування сили, плавності керування, &#xD;
стабільності та сенсорної реакції системи, за результатами чого було підтверджено, &#xD;
що запропонована система біокерування забезпечує достатню точність формування &#xD;
сили захвату, формує плавні керуючі впливи без імпульсних збурень, гарантує &#xD;
стабільний режим утримання об’єкта та реалізує ефективний сенсорний зворотний &#xD;
зв’язок. Результати експериментальних досліджень підтверддили адекватність &#xD;
розробленої математичної моделі та ефективність запропонованих методів і  &#xD;
алгоритмів обробки біосигналів, а запропонований підхід здатний забезпечити &#xD;
фізично узгоджений, стабільний і безпечний характер формування сили захвату, &#xD;
що відповідає вимогам до систем керування біонічними протезами кисті та &#xD;
підтверджує можливість його практичного застосування; Kovalyk S.V. Methods and tools for the selection and processing of biosignals for &#xD;
the control of a human bionic hand prosthesis. – Manuscript. &#xD;
Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in specialty 163 «Biomedical &#xD;
Engineering». – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2026. &#xD;
The research was conducted at the Department of Biotechnical Systems of Ternopil &#xD;
Ivan Puluj National Technical University of the Ministry of Education and Science of &#xD;
Ukraine. &#xD;
In the dissertation, an important scientific problem has been solved – the &#xD;
development of methods and means for the selection and processing of biosignals, namely &#xD;
surface electromyography signals and piezo signals from a sensory feedback system, for &#xD;
the task of controlling a bionic hand prosthesis. &#xD;
In the introduction, the relevance of the research topic was substantiated. The &#xD;
connection of the work with scientific programs, plans, and themes was demonstrated. &#xD;
The aim and main objectives of the research are formulated, and the object and subject of &#xD;
the research were identified. The used research methods were characterized. The &#xD;
scientific novelty of the obtained results and their practical significance were presented. &#xD;
The author’s personal contribution to the papers published based on the dissertation &#xD;
research, as well as the results of the approbation of the dissertation materials, were &#xD;
provided. The structure and scope of the dissertation were described. &#xD;
In the first chapter, a comprehensive analysis of the theoretical foundations for the &#xD;
construction of control systems for bionic hand prostheses was carried out, and the key &#xD;
directions of their development were identified. It was shown that effective control of a &#xD;
bionic prosthesis is possible only under the condition of implementing a closed-loop &#xD;
control system that integrates motor signals and sensory feedback. Modern concepts for &#xD;
implementing sensory feedback were analyzed, and their shortcomings or limitations in &#xD;
terms of application in control systems for bionic prostheses were demonstrated. It was &#xD;
established that the primary non-invasive source of information for controlling bionic &#xD;
prostheses is surface electromyography signals, and existing methods for recording such  &#xD;
signals have limitations related to electrode contact quality, the influence of artifacts, and &#xD;
individual user characteristics, which substantiates the feasibility of using multichannel &#xD;
systems and adaptive signal processing methods. An analysis of the main commonly used methods for processing surface electromyography signals for controlling bionic hand &#xD;
prostheses was conducted, their drawbacks were identified, and it was established that &#xD;
there is a need to develop methods for processing such signals based on direct control &#xD;
methods, with the possibility of using a multi-electrode recording system, as well as &#xD;
incorporating a sensory feedback loop based on the implementation of tactile sensation &#xD;
functions, followed by the integration of these two groups of processing methods into a &#xD;
unified control structure for a bionic prosthesis. &#xD;
In the second chapter, the structure of an integrated adaptive control system for a &#xD;
bionic hand prosthesis was substantiated, and the means for biosignal selection were &#xD;
developed along with their experimental recording. An adaptive system structure was &#xD;
proposed in which signals from tactile sensors are used not only to provide feedback but &#xD;
also to adjust the control actions of the prosthesis control system. The selection was &#xD;
justified and a prototype of a bionic prosthesis was developed, ensuring functional &#xD;
correspondence to the biomechanics of the human hand while maintaining relative &#xD;
simplicity and low cost. Its design optimization was carried out. A multi-electrode system &#xD;
for recording electromyographic signals was designed, and piezoelectric sensors were &#xD;
integrated into the prosthesis prototype. A methodology for the synchronous recording of &#xD;
electromyographic and piezo signals was developed, based on the use of a healthy limb &#xD;
to generate reference signals and implement the principle of “mirror movements.” &#xD;
Experimental recording of these signals was conducted. &#xD;
In the third chapter, a method for biosignal processing was developed and an &#xD;
integrated mathematical model of the control system for a bionic hand prosthesis was &#xD;
constructed, combining the user’s motor intention channel and the sensory feedback &#xD;
channel. The properties of the electromyographic signal were analyzed, and its non-&#xD;
stationary, stochastic nature, wide frequency spectrum, and significant noise component &#xD;
were established. The use of the signal envelope as the main informative parameter was &#xD;
substantiated, as it reflects the level of muscle activity and can be directly used in the  &#xD;
control system. Similarly, the properties of the piezo signal were studied; it is &#xD;
characterized by an impulsive nature, a wide spectrum, and short correlation dependence. It was shown that its envelope adequately reflects the force of contact interaction and is effective for implementing sensory feedback. An integrated mathematical model of the control system was proposed. A method of window-based biosignal processing was developed, taking into account signal non-stationarity and the specifics of real-time system operation. The use of a causal approach to envelope formation based on recursive smoothing was substantiated. A two-channel structure for biosignal processing was formed, in which the envelopes of electromyographic and piezo signals are generated separately. In the fourth chapter, a comprehensive experimental research of the developed control system for a bionic hand prosthesis was carried out in the MATLAB environment, and a quantitative evaluation of its main characteristics was performed. During the simulation, the operability of the integrated biocontrol system was confirmed, combining the motor intention channel based on the electromyographic signal and the sensory feedback channel based on the piezo signal. It was established that the system correctly reproduces the process of forming the control voltage and grip force in real time, taking into account the dynamics of the electromechanical drive. &#xD;
An evaluation of the accuracy of force generation, smoothness of control, stability, &#xD;
and sensory response of the system was conducted. The results confirmed that the &#xD;
proposed biocontrol system provides sufficient accuracy in grip force generation, &#xD;
produces smooth control actions without impulsive disturbances, ensures a stable object &#xD;
holding mode, and implements effective sensory feedback. Thus, the results of the &#xD;
experimental research confirmed the adequacy of the developed mathematical model and &#xD;
the effectiveness of the proposed methods and algorithms for biosignal processing. The &#xD;
proposed approach is capable of ensuring a physically consistent, stable, and safe &#xD;
formation of grip force, which meets the requirements for control systems of bionic hand &#xD;
prostheses and confirms the possibility of its practical application
Опис: Подається на здобуття ступеня доктора філософії &#xD;
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, &#xD;
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело</description>
    <dc:date>2026-01-01T00:00:00Z</dc:date>
  </item>
  <item rdf:about="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52475">
    <title>Метод та програмно-апаратний засіб підвищення якості  інтраскопічних зображень в умовах неоднорідного освітлення та  нестаціонарних деградацій</title>
    <link>http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52475</link>
    <description>Назва: Метод та програмно-апаратний засіб підвищення якості  інтраскопічних зображень в умовах неоднорідного освітлення та  нестаціонарних деградацій
Автори: Гринюк, Іван Олександрович; Hryniuk, I.O.
Короткий огляд (реферат): Гринюк І.О. Метод та програмно-апаратний засіб підвищення якості &#xD;
інтраскопічних зображень в умовах неоднорідного освітлення та &#xD;
нестаціонарних деградацій. – Кваліфікаційна наукова праця на правах &#xD;
рукопису.  &#xD;
Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 163 &#xD;
– Біомедична інженерія. Тернопільський національний технічний університет &#xD;
імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2026.  &#xD;
Підготовка здійснювалась на кафедрі біотехнічних систем &#xD;
Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя &#xD;
Міністерства освіти і науки України.  &#xD;
Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуальної науково-&#xD;
практичної задачі біомедичної інженерії, що полягає у розробленні та &#xD;
науковому обґрунтуванні адаптивного багатокритеріального просторово-&#xD;
частотного методу і програмного засобу підвищення якості інтраскопічних &#xD;
зображень в умовах неоднорідного освітлення та нестаціонарних деградацій. &#xD;
Інтраскопічні системи функціонують в умовах змінного освітлення, &#xD;
оптичного розсіювання в тканинах, наявності біологічних рідин, відблисків та &#xD;
артефактів руху. Традиційні методи підвищення якості зображень не повною &#xD;
мірою враховують фізичні особливості формування інтраскопічного сигналу, &#xD;
що може призводити до втрати анатомічно значущих структур або появи &#xD;
штучних артефактів. У зв’язку з цим актуальним є розроблення &#xD;
спеціалізованих адаптивних методів обробки, орієнтованих на збереження &#xD;
діагностично важливої інформації. &#xD;
Актуальність теми зумовлена зростанням ролі інтраскопічних методів у &#xD;
клінічній практиці та необхідністю забезпечення високої діагностичної &#xD;
інформативності зображень, що формуються у складному біологічному &#xD;
середовищі та зазнають впливу мультиплікативної неоднорідності освітлення, &#xD;
адитивно-мультиплікативних шумів і оптичних спотворень. &#xD;
Особливо важливим є забезпечення стабільної якості інтраскопічних &#xD;
зображень засобами цифрової обробки, оскільки програмна компенсація &#xD;
деградацій дозволяє підвищити інформативність зображення без зміни &#xD;
апаратної конфігурації системи. &#xD;
Метою дослідження є розроблення та наукове обґрунтування методу і &#xD;
програмно-апаратного засобу підвищення якості інтраскопічних зображень в &#xD;
умовах складних оптичних та шумових спотворень. &#xD;
Об’єкт дослідження – процес формування та обробки інтраскопічних &#xD;
зображень у системах медичної діагностики в умовах неоднорідного &#xD;
освітлення та нестаціонарних деградацій. &#xD;
Предмет дослідження – методи та програмно-апаратні засоби &#xD;
підвищення якості інтраскопічних зображень на основі адаптивної &#xD;
просторово-частотної компенсації деградаційних спотворень. &#xD;
У першому розділі здійснено аналітичний огляд сучасних &#xD;
інтраскопічних діагностичних систем та методів підвищення якості медичних &#xD;
зображень. Проаналізовано фізичні фактори деградації, зокрема &#xD;
неоднорідність освітлення, адитивні та адитивно-мультиплікативні шумові &#xD;
складові, оптичні спотворення та артефакти руху. Встановлено обмеження &#xD;
класичних методів фільтрації та обґрунтовано необхідність формалізованої &#xD;
багатокритеріальної постановки задачі. &#xD;
У другому розділі розроблено математичну модель формування &#xD;
інтраскопічного зображення, що описує взаємодію мультиплікативної &#xD;
складової освітлення та шумових компонент. На основі цієї моделі задачу &#xD;
підвищення якості сформульовано як задачу багатокритеріальної оптимізації. &#xD;
Розроблено адаптивний просторово-частотний метод, який поєднує &#xD;
логарифмічну компенсацію освітлення та багатомасштабний аналіз із &#xD;
локально-адаптивною модифікацією коефіцієнтів. Проведений аналіз показав &#xD;
стійкість методу до нестаціонарних деградацій та змін умов формування &#xD;
зображення. У третьому розділі розроблено алгоритмічну структуру &#xD;
запропонованого методу та реалізовано програмний модуль у середовищі &#xD;
MATLAB, що забезпечує можливість повторної перевірки результатів та &#xD;
подальшої інтеграції розробленого модуля до медичних діагностичних систем. &#xD;
У четвертому розділі проведено експериментальні дослідження &#xD;
ефективності запропонованого методу. Виконано порівняльний аналіз із &#xD;
класичними методами обробки. За результатами об’єктивного оцінювання &#xD;
встановлено покращення показників структурної подібності (SSIM), &#xD;
контрастності (CNR) та стійкості до шумових деградацій порівняно з &#xD;
класичними методами цифрової обробки. &#xD;
Наукова новизна одержаних результатів. У дисертаційній роботі &#xD;
одержано такі нові наукові результати: &#xD;
1. Запропоновано адаптивний багатокритеріальний просторово-&#xD;
частотний метод підвищення якості інтраскопічних зображень, який, на &#xD;
відміну від існуючих підходів, базується на фізично обґрунтованій &#xD;
математичній моделі формування зображення та забезпечує узгоджену &#xD;
обробку у просторовій і частотній областях з урахуванням локальних &#xD;
характеристик зображення. Запропонований підхід забезпечує підвищення &#xD;
інформативності інтраскопічних зображень за рахунок узгодженої &#xD;
компенсації локальних контрастних та шумових спотворень. &#xD;
2. Вперше сформульовано багатокритеріальну постановку задачі &#xD;
підвищення якості інтраскопічних зображень, яка, на відміну від відомих, &#xD;
одночасно враховує критерії структурної подібності, контрастності та &#xD;
збереження меж, що дозволило забезпечити баланс між пригніченням шумів &#xD;
та збереженням дрібних структурних елементів. &#xD;
3. Удосконалено підхід до обробки інтраскопічних зображень в умовах &#xD;
неоднорідного освітлення та нестаціонарних завад, який, на відміну від &#xD;
існуючих методів, враховує просторову варіативність освітлення та &#xD;
використовує адаптивну нормалізацію на основі локальних статистичних &#xD;
характеристик, що забезпечує підвищення стійкості обробки та зменшення &#xD;
втрати дрібних структурних деталей. &#xD;
4. Удосконалено математичну модель формування інтраскопічного &#xD;
зображення, яка, на відміну від відомих моделей, враховує мультиплікативну &#xD;
складову освітлення та адитивно-мультиплікативний характер шумів, що &#xD;
дозволило більш адекватно описати процес формування зображення в &#xD;
реальних умовах інтраскопічної діагностики та підвищити точність подальшої &#xD;
обробки. &#xD;
5. Набули подальшого розвитку методи оцінювання якості &#xD;
інтраскопічних зображень, які, на відміну від існуючих, доповнено &#xD;
комплексним використанням метрик PSNR, SSIM, CNR та ROC-аналізу із &#xD;
статистичною перевіркою значущості результатів, що дало змогу підвищити &#xD;
об’єктивність оцінювання ефективності методів обробки. &#xD;
Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості &#xD;
інтеграції розробленого програмного модуля в існуючі інтраскопічні &#xD;
діагностичні системи без модифікації їх апаратної частини, що забезпечує &#xD;
можливість покращення візуалізації анатомічних структур та підвищення &#xD;
достовірності попереднього аналізу медичних зображень у клінічній практиці. &#xD;
Основні положення дисертації апробовано на міжнародних і &#xD;
всеукраїнських науково-практичних конференціях. За результатами &#xD;
дослідження опубліковано 6 наукових праць, з яких 3 статті у фахових &#xD;
виданнях та 3 матеріали конференцій; Hryniuk I.O. Method and Software-Hardware Tool for Enhancing the Quality &#xD;
of Intrascopic Images under Conditions of Non-Uniform Illumination and Non-&#xD;
Stationary Degradations. Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in &#xD;
specialty 163 – Biomedical Engineering. Ternopil Ivan Puluj National Technical &#xD;
University, Ternopil, 2026. The dissertation is devoted to solving an актуal scientific and practical problem in biomedical engineering, which consists in the development and scientific substantiation of an adaptive multicriteria spatial-frequency method and software &#xD;
tool for enhancing the quality of intrascopic images under conditions of non-uniform &#xD;
illumination and non-stationary degradations. Intrascopic systems operate under conditions of variable illumination, optical scattering in tissues, the presence of biological fluids, glare, and motion artifacts. Traditional image enhancement methods do not fully take into account the physical features of intrascopic signal formation, which may lead to the loss of anatomically significant structures or the appearance of artificial artifacts. In this regard, the development of specialized adaptive processing methods focused on preserving diagnostically important information is of considerable relevance. &#xD;
The relevance of the research topic is determined by the growing role of &#xD;
intrascopic methods in clinical practice and the need to ensure high diagnostic &#xD;
informativeness of images formed in a complex biological environment and affected &#xD;
by multiplicative illumination non-uniformity, additive-multiplicative noise, and &#xD;
optical distortions. Ensuring stable quality of intrascopic images using digital processing methods is particularly important, since software-based compensation of degradations makes it possible to improve image informativeness without changing the hardware &#xD;
configuration of the system. The aim of the research is to develop and scientifically substantiate a method and a software-hardware tool for enhancing the quality of intrascopic images under conditions of complex optical and noise distortions. &#xD;
The object of the research is the process of formation and processing of &#xD;
intrascopic images in medical diagnostic systems under conditions of non-uniform &#xD;
illumination and non-stationary degradations. &#xD;
The subject of the research is methods and software-hardware tools for &#xD;
enhancing the quality of intrascopic images based on adaptive spatial-frequency &#xD;
compensation of degradation distortions. &#xD;
The first chapter presents an analytical review of modern intrascopic &#xD;
diagnostic systems and methods for enhancing the quality of medical images. &#xD;
Physical degradation factors, including illumination non-uniformity, additive and &#xD;
additive-multiplicative noise components, optical distortions, and motion artifacts, &#xD;
are analyzed. The limitations of classical filtering methods are identified, and the &#xD;
necessity of a formalized multicriteria problem formulation is substantiated. &#xD;
The second chapter develops a mathematical model of intrascopic image &#xD;
formation that describes the interaction between the multiplicative illumination &#xD;
component and noise components. Based on this model, the image enhancement &#xD;
problem is formulated as a multicriteria optimization problem. An adaptive spatial-&#xD;
frequency method combining logarithmic illumination compensation and multiscale &#xD;
analysis with locally adaptive coefficient modification is developed. The robustness &#xD;
of the method to non-stationary degradations and its invariance to changes in image &#xD;
formation conditions are theoretically substantiated. &#xD;
The third chapter develops the algorithmic structure of the proposed method &#xD;
and implements a software module in the MATLAB environment, which provides &#xD;
the possibility of repeated verification of the obtained results and further integration &#xD;
of the developed module into medical diagnostic systems. &#xD;
The fourth chapter presents experimental studies of the effectiveness of the &#xD;
proposed method. A comparative analysis with classical processing methods is &#xD;
performed. According to the results of objective evaluation, improvements in &#xD;
structural similarity (SSIM), contrast (CNR), and robustness to noise degradations &#xD;
compared to classical digital image processing methods are established. &#xD;
Scientific novelty of the obtained results. The dissertation presents the &#xD;
following new scientific results: &#xD;
1. An adaptive multicriteria spatial-frequency method for enhancing the &#xD;
quality of intrascopic images is proposed. Unlike existing approaches, the proposed &#xD;
method is based on a physically substantiated mathematical model of image &#xD;
formation and provides coordinated processing in spatial and frequency domains &#xD;
while taking into account local image characteristics. The proposed approach &#xD;
improves the informativeness of intrascopic images through coordinated &#xD;
compensation of local contrast and noise distortions.  &#xD;
2. For the first time, a multicriteria formulation of the problem of enhancing &#xD;
the quality of intrascopic images has been developed. Unlike existing approaches, it &#xD;
simultaneously considers the criteria of structural similarity, contrast, and edge &#xD;
preservation, which made it possible to achieve a balance between noise suppression &#xD;
and preservation of fine structural elements.  &#xD;
3. The approach to processing intrascopic images under conditions of non-&#xD;
uniform illumination and non-stationary noise has been improved. In contrast to &#xD;
existing methods, the proposed approach takes into account spatial illumination &#xD;
variability and uses adaptive normalization based on local statistical characteristics, &#xD;
which increases processing robustness and reduces the loss of fine structural details.  &#xD;
4. The mathematical model of intrascopic image formation has been &#xD;
improved. Unlike known models, it takes into account the multiplicative &#xD;
illumination component and the additive-multiplicative nature of noise, which made &#xD;
it possible to more adequately describe the process of image formation under real &#xD;
conditions of intrascopic diagnostics and improve the accuracy of further processing.  &#xD;
5. Methods for assessing the quality of intrascopic images have been further &#xD;
developed. Unlike existing approaches, they are supplemented by the integrated use &#xD;
of PSNR, SSIM, CNR metrics and ROC analysis with statistical significance testing &#xD;
of the obtained results, which increased the objectivity of evaluating the &#xD;
effectiveness of processing methods.  &#xD;
The practical significance of the obtained results lies in the possibility of &#xD;
integrating the developed software module into existing intrascopic diagnostic &#xD;
systems without modification of their hardware components, which provides &#xD;
improved visualization of anatomical structures and increases the reliability of &#xD;
preliminary analysis of medical images in clinical practice. &#xD;
The main provisions of the dissertation were tested at international and &#xD;
national scientific and practical conferences. Based on the research results, 6 &#xD;
scientific publications were published, including 3 articles in professional scientific &#xD;
journals and 3 conference proceedings
Опис: Подається на здобуття ступеня доктора філософії &#xD;
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, &#xD;
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело</description>
    <dc:date>2026-01-01T00:00:00Z</dc:date>
  </item>
  <item rdf:about="http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35807">
    <title>Методи та засоби оцінки пульсового сигналу при  психоемоційному стресі у стоматологічній практиці</title>
    <link>http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35807</link>
    <description>Назва: Методи та засоби оцінки пульсового сигналу при  психоемоційному стресі у стоматологічній практиці
Автори: Стрембіцька, Оксана Іванівна; Strembitska, O.I.
Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуального наукового завдання – вибір методів та засобів оцінювання пульсового сигналу при психоемоційному стресі у стоматологічній практиці на основі обґрунтованої математичної моделі пульсового сигналу, розробленню алгоритму та програмного забезпечення для технічних засобів аналізу пульсового сигналу з метою виявлення змін у роботі серцево-судинної системи при психоемоційному стресі у стоматологічній практиці. Об’єкт дослідження: процес відбору, моделювання та аналізу пульсового сигналу для виявлення інформативних ознак змін у роботі серцево-судинної системи людини під впливом стресу у стоматологічній практиці. Предмет дослідження: засоби відбору, математична модель, методи опрацювання та імітаційна модель пульсового сигналу при психоемоційному стресі у стоматологічній практиці для виявлення інформативних ознак змін у роботі серцево-судинної системи під впливом стресу.; The dissertation is devoted to solving the current scientific problem - the choice of methods and means of assessing the pulse signal in psycho-emotional stress in dental practice on the basis of a sound mathematical model of the pulse signal, algorithm development and software for technical analysis of pulse signal to detect changes in heart rate vascular system in psycho-emotional stress in dental practice. Object of research: the process of selection, modeling and analysis of the pulse signal to identify informative signs of changes in the human cardiovascular system under the influence of stress in dental practice. Subject of research: means of selection, mathematical model, methods of processing and simulation model of pulse signal in psycho-emotional stress in dental practice to identify informative signs of changes in the cardiovascular system under the influence of stress.
Опис: Підготовка здійснювалась на кафедрі біотехнічних систем Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України.; The training was carried out at the Department of Biotechnical Systems of Ternopil National Technical University named after Ivan Pulyuy of the Ministry of Education and Science of Ukraine.</description>
    <dc:date>2021-07-01T00:00:00Z</dc:date>
  </item>
</rdf:RDF>

