Розглянуто особливості вимірювання коерцитивної сили (КС) неоднорідних феромагнетних матеріалів, зокрема шаруватих. Введено поняття ефективної КС таких матеріалів. На основі аналізу моделі перемагнечування двошарового феромагнетного матеріалу з однаковою товщиною шарів приставним давачем з П-подібним осердям отримано аналітичний вираз його ефективної КС. Показано, що вона залежить не тільки від КС окремих шарів, але також і від їх залишкової індукції. Експериментально перевірено отримані результати на дослідних зразках зі сталей 08кп і Ст3. Показано, що розбіжність між розрахунковим значенням ефективної КС двошарового феромагнетного матеріалу із вказаних сталей і результатами вимірювань становить 3 %. Це підтверджує коректність аналітичних розрахунків.

Проаналізовано формування сигналів вихрострумових перетворювачів в імпульсному режимі роботи. Запропоновано метод реалізації імпульсного вихрострумового контролю з формуванням загасаючих гармонічних коливань, який стійкіший до впливу шумів і завад, що супроводжують автоматизоване дослідження параметрів виробів і матеріалів. Розроблено та проаналізовано еквівалентну схему системи "об'єкт контролю - вихрострумовий перетворювач". Отримана математична модель сигналів вихрострумового перетворювача дала змогу запропонувати як інформативні параметри частоту власних коливань та коефіцієнт загасання, які визначають з фазової та амплітудної характеристик сигналів. На основі результатів моделювання розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення, яке реалізує запропоновану методологію визначення цих параметрів та пов'язаних з ними характеристик об'єктів контролю. Цей метод експериментально досліджено на серіях різних тестових зразків. Отримані результати підтверджують можливість застосування запропонованих параметрів для вирішення завдань автоматизованого вихрострумового контролю.

Розв'язано крайову задачу магнетостатики для кругового феромагнетного циліндра з поздовжнім секторіальним вирізом, яка є ключовою для розроблення методів безконтактного контролю феромагнетних об'єктів циліндричної форми (стрижнів, прутків, екранів, труб з дефектами під покривами). Зовнішнє первинне магнетне поле ортогональне циліндру і направлене під довільним азимутом до вирізу. Вторинне подано розкладами за системами власних функцій як розв'язків рівняння Лапласа для кожної з трьох частинних областей цієї структури. З умов неперервності компонент поля на межах суміжних секторіальних областей виведено рівняння для коефіцієнтів просторових гармонік поля цих частинних областей та отримано його наближений розв'язок у вигляді функцій цілого числа. Методом перерозкладу функцій отримано нескінченну систему лінійних алгебричних рівнянь для знаходження невідомих амплітуд азимутальних розкладів просторового розподілу вторинного поля зовнішньої і секторіальних частинних областей феромагнетного циліндра. Знаходження розподілу поля передбачає аналітико-числове розв'язання отриманої системи лінійних алгебричних рівнянь методом редукції з урахуванням відносної збіжності.

Розглянуто модель вібраційного сигналу зубчастої пари у вигляді періодично корельованого нестаціонарного випадкового процесу. Отримані аналітичні співвідношення для авто- та взаємокореляційних функцій різних частотних компонент та спектральних густин вібраційного сигналу для різних типів модуляції. Наведено загальне подання часових залежностей математичного сподівання і кореляційної функції вібраційного сигналу у вигляді степеневих рядів. Коефіцієнти Фур'є кореляційної функції та спектральної густини є загальними характеристиками амплітудної та фазової модуляції гармонік несучої частоти. Показано, що кореляції між гармоніками не рівні нулю тільки тоді, коли модуляційні процеси відповідних порядків є частково корельовані. Проаналізовано сім окремих випадків прихованої біперіодичності у вібраційному сигналі - адитивну та мультиплікативну моделі некорельованого стаціонарного процесу та біперіодичної стаціонарної функції, суму біперіодичної функції та двох періодично корельованих випадкових процесів, амплітудну модуляцію несучої періодично корельованим випадковим процесом, добуток двох періодично корельованих випадкових процесів з різними періодами, добуток стаціонарного випадкового процесу і періодично корельованого випадкового процесу, квадратурну модель у поданні Райса - взаємний періодично корельований випадковий процес. Показано необхідність застосування компонентного методу і методу найменших квадратів для виділення періодів прихованих періодичностей, оскільки періоди нестаціонарностей не є цілими числами і є кратними до частоти зачеплення. Отримані результати є теоретичною основою для аналізу вібраційного сигналу у методах діагностики, зокрема для виявлення та оцінювання ступеня пошкодження зубчастої пари.

Розглянуто можливість застосувати магнетооптичні сенсори для контролю пошкоджень матеріалів і виробів. Встановлено, що сучасні магнетооптичні сенсори мають високі чутливість та просторову роздільну здатність, а отже, перспективні для неруйнівного контролю. Їх можна використовувати не тільки для виявлення дефектів типу тріщин, але і для встановлення змін у структурі матеріалу, зумовлених деформаціями та дефектами.

Показано, що важливою проблемою оцінки субпіксельних положень екстремумів розподілу інтенсивності дифузного відбивання світла за результатами вимірювань сигналу сенсора, сформованого на дискретних світлочутливих елементах фотодіодної лінійки, є сильний вплив шумів на периферійних елементах. Вказаний чинник суттєво знижує ефективність відомих алгоритмів оцінки положень екстремумів неперервних сигналів на основі дискретних вимірювань, зокрема, алгоритму центроїда. З іншого боку, стійкий до шумів алгоритм детектора Блейза-Ріо відзначається складністю імплементації. Запропоновано використовувати алгоритм медіани для оцінки субпіксельних положень екстремумів сигналу, який, з одного боку, є достатньо стійкий до шумів, а з іншого - значно простіший в імплементації, навіть порівняно з алгоритмом центроїда. Пояснено основну ідею алгоритму та виведено відповідну формулу оцінки положення екстремуму сигналу на основі подання 5-елементного дискретного сигналу фотодіодної лінійки у вигляді кусково-лінійної кумулятивної функції. Обчислено та порівняно максимальні похибки оцінок положень екстремумів модельованого розподілу інтенсивності дифузного розсіювання світла зі застосуванням до відповідних модельованих дискретних сигналів запропонованого алгоритму, алгоритму центроїда та алгоритму Блейза-Ріо в умовах як відсутності шумів, так і за синфазного та некорельованого шуму. За відсутності шумів максимальна методична систематична похибка становила: для 5-елементного алгоритму центроїда 0,06 мм, 5-елементного алгоритму Блейза-Ріо 0,06 мм та 5-елементного алгоритму медіани 0,04 мм за кроку 1 мм світлочутливих елементів фотодіодної лінійки. Для синфазного шуму в діапазоні співвідношень сигнал/шум від 20 до 100 алгоритм медіани дає дещо більші випадкові похибки (максимальна - 0,08 мм), ніж алгоритм Блейза-Ріо, але значно менші, ніж алгоритм центроїда. Для некорельованого шуму в діапазоні співвідношень сигнал/шум від 10 до 100 запропонований алгоритм медіани забезпечив найменші значення максимальних випадкових похибок (не перевищували 0,14 мм) серед усіх трьох алгоритмів.

Запропоновано методологію аналізу зображень дистанційного зондування земної поверхні для виявлення міжвидових залежностей під час біогеоценозу. Методи класифікації на основі згорткових мереж застосовано до набору фрагментів вхідного зображення. Набір центрів фрагментів зображень окремого класу розглянуто як випадкову точкову конфігурацію, властивості якої описують за допомогою характеристик маркованих випадкових точкових полів. Досліджено серію зображень дистанційного зондування, щоб виявити взаємні залежності між точковими конфігураціями різних класів для моніторингу їх розвитку.

Одним із методів поліпшення якості зображень є гіперболізація їх гістограм. Однак він неефективний, зокрема, коли зображення світлі, чи затемнені. Щоб усунути цей недолік, розроблено модифікований метод гіперболізації гістограми, який, володіючи керуючим параметром перетворення, дає можливість отримати опрацьовані зображення з кращим розрізненням дрібних деталей.