Анализаторы изображений

Назначение анализаторов изображений – обнаружить и максимально точно выделить интересующий объект для последующего качественного и количественного анализа. С развитием цифровых технологий в области анализа изображений взаимодействие человека и компьютера стало очень тесным и разделилось на два основных направления.

Интерактивный режим анализа изображений предполагает обязательное участие оператора в выборе объектов для анализа. В зависимости от качества выделения объектов анализатор может либо автоматически выполнять измерение и количественный анализ отобранных или всех объектов поля зрения, либо работать в диалоге с оператором, определяя границы объектов в ручном режиме. Степень автоматизации в такой системе тем выше, чем более специализирована она под конкретный анализ.

Автоматический режим анализа изображений подразумевает автономную работу компьютера, как по сбору информации, так и по ее анализу. Автоматический анализ изображений необходим, когда требуется в реальном времени обработать тысячи кадров видеосъемки, с целью распознавания или идентификации объекта.

Рассмотрим основные виды анализаторов изображений и их особенности работы:

• "Ручные" анализаторы изображений - интерактивный, ручной режим работы оператора

• Автоматизированные анализаторы изображений - интерактивный, автоматизированный режим работы оператора

• Экспертные системы автоматического принятия решений - автоматический режим работы оператора

"Ручные" анализаторы изображений. Программные продукты, относящиеся к данному классу, предлагают пользователю несложные операции улучшения изображений, а также, как правило, ручные инструменты измерений. К типичным задачам улучшения изображений относятся:

• Геометрические преобразования (вращение, масштабирование)
• Цветовая коррекция (изменение яркости и контраста, преобразование в другое цветовое пространство)
• Комбинирование изображений различными способами
• Разделение изображения на области
• Редактирование и ретуширование
• Компенсация потери резкости

Особенностью измерений в таких анализаторах является то, что они производятся непосредственно на цветном изображении, минуя этап создания бинарной маски изображения. В этом случае необходимую прорисовку оператор делает вручную, взяв на себя ответственность за точность и корректность выделения. Измеряются и рассчитываются следующие характеристики объекта: расстояние между точками, углы, длины, площади и интенсивности.

Возможности данного типа анализаторов изображений могут расширяться за счет элементов автоматизации. Для упрощения повторяющихся рутинных операций по обработке изображений используются макросы (подпрограммы), которые создаются пользователем, как правило, программированием.

Экспертные системы автоматического принятия решений занимают особое место в классификации анализаторов изображений. Эти системы-автоматы эффективно работают в узкоспециализированных областях, где требуется большой объем рутинной работы. Примером их использования может служить анализ изображений с низкой концентрацией анализируемых объектов, когда сам сбор (поиск и обнаружение) объектов для анализа является трудоемкой операцией. Обслуживание систем, выполняющих такой анализ, может быть поручено персоналу невысокой квалификации. Эксперт сосредотачивается на высококвалифицированных функциях качественной оценки отобранных объектов, что значительно повышает информативность и надежность анализа, увеличивает производительность труда.

Автоматизированные анализаторы изображений - наиболее востребованный тип анализаторов для задач поточного контроля структуры материалов. Нередко перед пользователем стоит задача обработки серий однотипных изображений. Автоматизированные анализаторы изображений позволяют, подобрав и настроив цепочку обработки и анализа изображений, затем транслировать этот опыт на весь класс подобных изображений.

Примером данного типа анализаторов служат Анализаторы изображений SIAMS. В Анализаторах изображений SIAMS задача автоматизации анализа решена оптимальным образом. Пользователь работает в привычном диалоговом (интерактивном) режиме. Он может визуально проконтролировать действие алгоритма, настроить параметры отдельных операций (этапов) обработки, а затем перейти к автоматическому анализу на выбранных полях зрения.

Автоматизированные анализаторы изображений SIAMS – профессиональный инструмент анализа изображений нового поколения.

Только в анализаторах изображений SIAMS впервые концептуально решена автоматизация анализа изображений. Причем, что особенно важно для пользователя, решена визуальными средствами, а не закодировано посредством макросов как в других программных продуктах. Автоматизированный анализ изображений стал возможен благодаря использованию электронных таблиц для анализа изображений (Smart Imaging Spreadsheet^TM).

Электронные таблицы для анализа изображений – это:

• Естественная автоматизация процесса анализа. Сократить рутинные, повторяющиеся операция стало еще проще. Собрав однажды последовательность операций анализа изображений, вам достаточно сохранить ее, и решение готово. Новое изображение обработается по сохраненному алгоритму автоматически.
• Визуальный контроль за анализом. Все промежуточные этапы, а также результат обработки изображения видны в ячейках электронной таблицы. Пользователь имеет уникальную возможность непосредственно наблюдать за корректностью исполнения алгоритма обработки и анализа изображения. Операции обработки изображений содержат инструменты удобной настройки параметров, а также средства ручного редактирования и аннотирования результатов.
• Ячейки электронных таблиц для анализа изображений могут содержать разные типы данных: числа, изображения, графики, гистограммы, цепочки функций, Java-макросы.
• На базе технологии электронных таблиц для анализа изображений разработаны специальные таблицы–шаблоны, направленные на автоматизированное решение определенной задачи. К ним относятся: "Пакетная обработка", "Генератор Web-альбома", "Измерение углов и длин", "Измерение объектов", "Сшивка изображений", "Реконструкция сфокусированного изображения" (см. подробнее).

Области применения автоматизированных анализаторов изображений SIAMS

• Материаловедение
• Биология и медицина
• Петрография и минералогия
• Нанотехнологии
• Распознавание символов/ Распознавание различных типов маркировок