Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ЭЛЛИПСОИДАЛЬНОЙ ФОТОМЕТРИИ

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-1-67-76

Полный текст:

Аннотация

Эллипсоидальная фотометрия с использованием прибора с зарядовой связью (ПЗС фотометрия) как новый вид оптической диагностики рассеивающих сред в отраженном и/или прошедшем свете требует разработки специфических принципов анализа полученных данных. Поэтому целью работы являлось обоснование принципов эллипсоидальной ПЗС фотометрии при реализации нового метода обработки данных о пространственном распределении рассеянного оптического излучения. Методика фотометрического анализа включает этапы определения области интереса изображения – части изображения, которая содержит необходимую информацию для последующей обработки, а также размеров, конфигурации и освещенности в соответствующих его зонах с учетом критериев оптимизации по форме и чувствительности выборки. Разработаны схемы зонного анализа фотометрических изображений для сред с радиально симметричным и направленным рассеянием. Рекомендовано использование метода сравнения с эталоном для исследования технических поверхностей и мутных сред с целью определения их шероховатости и оптических характеристик соответственно. При анализе биологических сред возможно прогнозировать пространственное распределение яркости изображений путем статистического моделирования распространения оптического излучения в системе «биологическая среда + эллипсоидальный рефлектор». Это было подтверждено путем сравнения результатов численного (методом Монте-Карло) и реального эксперимента для разнотолщинных образцов мышечной свиной ткани в условиях in vitro. Параметры оптического излучения, используемые в качестве входящих данных для моделирования, соответствовали длине волны лазерного излучения 632,8 нм с гауссовым профилем распределения мощности 2 мВт. В качестве ПЗС приемника была использована монохромная камера DMK-21Au04.AS, а эллипсоидальные рефлекторы с эксцентриситетом 0,66 имели рабочее отверстие 33,75 мм. Полученные результаты зонного распределения освещенности по полю реальных и экспериментальных фотометрических изображений при биометрии показали корреляцию с коэффициентами полного пропускания, поглощения и диффузного рассеянья. Таким образом, установленная взаимосвязь может стать неотъемлемой частью усовершенствованных инверсных методов определения оптических параметров биологических сред. 

Об авторах

М. А. Безуглый
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»
Украина

Адрес для переписки: Безуглый М.А. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», пр. Победы, 37, 03056, г. Киев, Украина e-mail: mikhail_bezuglyy@ukr.net



Н. В. Безуглая
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»
Украина


А. Б. Самиляк
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»
Украина


Список литературы

1. Bezuglyi, M.A. Ellipsoidal reflectors in biomedical diagnostic / M.A. Bezuglyi, N.V. Bezuglaya // Proc. SPIE. – 2013. – P. 9032.

2. Romanishin, W. An Introduction to Astronomical Photometry Using CCDs / W. Romanishin. – University of Oklahoma, 2006. – 175 p.

3. Warner, B.D. A Practical Guide to Lightcurve Photometry and Analysis / B.D. Warner. – New York : Springer-Verlag, 2006. – 298 p.

4. Топорец, А.С. Оптика шероховатой поверхности. / А.С. Топорец. – Л. : Машиностроение, 1988. – 191 c.

5. Тучин, В.В. Исследование биотканей методами светорассеяния / В.В. Тучин // Успехи физических наук. – 1997. – Т. 167. – С. 517–539.

6. Bashkatov, A.N. Optical Properties of Skin and Subcutaneous Tissues: a review / A.N. Bashkatov, E.A. Genina, V.V. Tuchin. // Journal of Innovative Optical Health Sciences. – 2011. – No. 1. – P. 9–38.

7. Bashkatov A.N., Tissue Optical Properties. Chapter 5 in Handbook of Biomedical Optics / A.N. Bashkatov, E.A. Genina, V.V. Tuchin // Handbook of Biomedical Optics. / David A. Boas, Constantinos Pitris and Nimmi Ramanujam (editors), Taylor & Francis Group, LLC, CRC Press Inc. – 2011. – P. 67–100.

8. Bezuglyi, M.A. Optical biometry of biological tissues by ellipsoidal reflectors / M.A. Bezuglyi, N.V. Pavlovets // Proc. OSA-SPIE. – 2013. – Р. 87–98.

9. Безуглая, Н.В. Особенности анизотропии светорассеяния волокнистыми биологическими тканями / Н.В. Безуглая, М.О. Безгулый, Г.С. Тымчик // Вестник НТУУ «КПИ». Серия «Приборостроение». – 2015. – № 2(50). – C. 169–175.

10. Кривошлыков, А.Ю. Цифровая коррекция искаженного видеосигнала ПЗС-приемника / А.Ю. Кривошлыков, С.П. Сахно, В.О. Смирнов, Г.С. Тымчик // Вестник НТУУ «КПИ». Серия «Приборостроение». – 1986. – № 16. – С. 59–62.

11. Cheong, W.F. A review of optical properties of biological tissues / W.F. Cheong, S.A. Prahl, A.J. Welch // Journal of quantum electronics. – 1990. – No. 12. – P. 2166–2239.

12. Meglinski, I.V. Modeling the reflectance spectra of the optical radiation for random inhomogeneous multi-layered highly scattering and absorbing media by the Monte Carlo technique / I.V. Meglinski // Quantum Electron. – 2011. – No. 31. – P. 1101–1107.


Для цитирования:


Безуглый М.А., Безуглая Н.В., Самиляк А.Б. ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ЭЛЛИПСОИДАЛЬНОЙ ФОТОМЕТРИИ. Приборы и методы измерений. 2016;7(1):67-76. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-1-67-76

For citation:


Bezuglyi M.A., Bezuglaya N.V., Samilyak A.B. IMAGE PROCESSING AT ELLIPSOIDAL PHOTOMETRY. Devices and Methods of Measurements. 2016;7(1):67-76. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-1-67-76

Просмотров: 837


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)