Реєстраційний номер
0220U100498,
0117U001149
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Х-променево-оптична томографія полікристалічних мереж біологічних шарів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Борча Мар'яна Драгошівна, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
20-01-2020
Організація виконавець
Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича
Опис етапу
Розроблено методи та алгоритми відтворення порушень структури як кристалічних матеріалів, так і біологічних полікристалічних мереж у різних масштабах їх геометричних розмірів з їх топо- та томографічних зображень. Зокрема, високоточні та швидкодіючі методи для обчислення усереднених профілів зображень, багаторівневої інтерполяції сигналів, підвищення візуальної якості та орієнтованої фільтрації зображень, суміщення зображень об’єктів з використанням генетичних алгоритмів, багатомасштабного аналізу енергетичних спектрів, детектування просторового положення відрізків прямих, кіл та еліпсів на зображеннях. Одержали подальший розвиток високоточні методи фільтрації і деконволюції сигналів, швидкодіючий метод навчання штучних нейронних мереж.
Використання комплексного оброблення зображень множиною взаємопов’язаних методів забезпечує підвищення швидкодії та (або) точності зазнаних методів на порядок. Водночас, запропоновані підходи дають змогу відслідковувати динаміку структурних змін досліджуваних об’єктів з визначенням їх кількісних характеристик. Також сформульовані об’єктивні критерії діагностики різних патологічних станів органів людини.
Опис продукції
Розроблено нові швидкодіючі методи підвищення локального контрасту і видалення неоднорідного фону топо- та томографічних зображень, який використовує корекцію огинаючих для «особливих» ділянок. Встановлено, що така корекція підвищує локальний контраст зображень (до 8 разів) без появи артефактів і забезпечує підвищення інформативності та візуальної якості відновлених зображень (Х-променевих медичних та електронно-мікроскопічних).
Запропоновані підходи в аналізі зображень, які дають змогу відслідковувати динаміку структурних змін досліджуваних об’єктів з визначенням їх кількісних характеристик.
Запропоновано модель азимутально-інваріантного Мюллер-матричного опису механізмів поляризаційно-кореляційних характеристик оптичної анізотропії, характерних для полікристалічних шарів гістологічних зрізів біологічних тканин. Визначено об'єктивні критерії диференціації гістологічних зрізів міокарда. Виявлені діапазони зміни статистичних параметрів Мюллер-матричних інваріантів при оптичній анізотропії.
Розроблено модель багатошарової полікристалічної структури плівок біологічних рідин органів людини. Запропоновано принцип виявлення поляризаційних неоднорідних полів об'єкта за допомогою когерентної лазерної хвилі та алгоритми цифрової голографічної реконструкції польових розподілів складних амплітуд у площині полікристалічної плівки біологічної рідини. Впроваджено діагностично ефективний метод диференціального Мюллер-матричного картографування для реконструкції лінійних та кругових двопроменезаломлень та розподілу параметрів дихроїзму частково деполяризуючих шарів біологічних тканин різної морфологічної структури.
Удосконалено метод деконволюції зображень, який доповнено попередньою фільтрацією імпульсного і гаусового шумів. Це забезпечує підвищення візуальної якості зображень і до 1.5 разів краще просторове розділення смуг, а похибка обчислення їх ширини не перевищує 1 піксель.
Автори роботи
Баловсяк Сергій Васильович
Венкель Тетяна Василівна
Дроздик Людмила Валентинівна
Кладько Василь Петрович
Литвин Петро Мар'янович
Литвинчук Іван Васильович
Мотрич Артем Володимирович
Сідор Максим Іванович
Солодкий Микола Степанович
Солтис Ірина Василівна
Шаплавський Микола Володимирович
Янчук Іванна Володимирівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
