Програмне забезпечення для обробки та аналізу зображень SEO ImageLab

Загальні відомості

Програмне забезпечення SEO ImageLab призначене для отримання, обробки та аналізу зображень у науково-дослідних та промислових цілях, а також для лабораторного контролю якості.

Основні галузі застосування:

• медицина
• біологія
• ветеринарія
• фармацевтика
• геологія
• матеріалознавство
• металургія
• охоронне відеоспостереження

Програма зареєстрована в Державному департаменті інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України (Свідоцтво №27335).

Для відповідних сфер застосування передбачені базові комплектації:

• SEO ImageLab Bio (біологія, медицина)
• SEO ImageLab Met (металургія, матеріалознавство)
• SEO ImageLab EM (електронна мікроскопія)

Залежно від передбачуваних завдань можливе також укомплектування додатковими модулями, зокрема і за ТЗ замовника.

Отримання зображень

• Імпорт/експорт зображень у поширених растрових графічних форматах (BMP, JPG, PNG, TIFF, ...)
• Підтримка 48- та 64-бітних зображень
• Підтримка EXIF метаданих (наприклад, тих, що заповнюються цифровими фотокамерами)
• Доступ до JPEG та MJPEG потоків (IP-камери)
• Доступ до USB камер, пристроїв відеозахоплення та відеофайлів через інтерфейс DirectShow
• Читання/запис AVI файлів
• Введення зображень з цифрових та аналогових камер користувача через модуль SEO Capture

Калібрування

Калібрування необхідне для проведення вимірювань у реальних одиницях (нм, мкм, мм, ...) замість пікселів.

Порядок роботи передбачає створення та налаштування калібрування для кожного робочого об'єктива (збільшення/роздільної здатності/...) оптичної системи. Для візуальної перевірки передбачена можливість нанести калібрувальний маркер необхідного розміру на досліджуване зображення.

Обробка зображень

• Лінійні фільтри корекції кольору:
  • Яскравість, контраст, насиченість
  • Корекція рівнів RGB, HSL, YCbCr
• Нелінійні фільтри корекції кольору:
  • Нормалізація контрасту
  • Вирівнювання гістограми
  • Гамма-корекція
• Перефарбовування зображень:
  • Негатив
  • Перетворення у відтінки сірого (алгоритми BT709, R-Y, Y)
  • Модифікація відтінку
  • Циклічний зсув каналів RGB
  • Сепія
• Фільтрація пікселів за кольором та керування колірними каналами (RGB, HSL, YCbCr)
• Редукція кольору (квантування, растрування)
• Бінаризація (порогова обробка, упорядковане растрування)
• Адаптивна бінаризація (метод Оцу, метод Бредлі-Рота, порогова обробка з використанням статистики зображення, ітеративна порогова обробка)
• Згорткові фільтри (розмиття, різкість, перетворення Гаусса)
• Згладжування (медіанне, адаптивне, усереднене, стійке зі збереженням меж)
• Виявлення країв
• Математична морфологія
• Вирівнювання освітленості поля зору
• Віднімання фону
• Арифметика зображень (комбінування з 2-х і більше джерел)
• Зміна розміру, поворот, обрізка зображення
• Статистична інформація по зображенню (гістограма, середні та медіанні значення, СВК)

Зразок застосування фільтра "Вирівнювання освітленості"

Аналіз зображень

Лінійні вимірювання

• Обчислення довжини відрізка, ламаної, сплайнової кривої; діаметра кола; кутів
• Підрахунок кількості об'єктів (розставлення маркерів)
• Побудова профілів інтенсивності
• Розрахунок статистичних параметрів за серією проведених вимірювань
• Збереження результатів вимірювань у вигляді табличних даних

Фазовий аналіз

• Дозволяє визначати розподіл фаз за відсотковим вмістом у багатофазному середовищі
• Збереження результатів аналізу у формі звіту
• Збереження шаблонів виділення індивідуальних фаз для експрес-аналізу серії зображень однотипних структур

Виділення та вимірювання об'єктів

• Основні етапи:
  • Сегментація об'єктів з використанням:
    • Гістограм колірних каналів
    • Розростання областей (користувач вказує приблизний колір об'єкта одним клацанням миші на зображенні)
    • Кластеризації
    • Виділення країв та меж об'єктів
  • Обробка бінарної маски (розділення, склеювання, додавання та видалення об'єктів, заповнення порожнин, видалення об'єктів на межах зображення, фільтрація об'єктів за розмірами тощо)
  • Автоматичні вимірювання геометричних та денситометричних характеристик об'єктів (понад 90 параметрів)
• Можливість інтерактивного нанесення контурів об'єктів
• Накопичення результатів вимірювань при обробці серії зображень
• Статистична обробка результатів вимірювань
• Збереження результатів досліджень у табличному вигляді (наприклад, для подальшої обробки в Microsoft Excel) або у вигляді протоколу

Додаткові модулі

• Зшивання
  • Ручне та автоматизоване зшивання зображень
  • Поєднання окремих полів зору в результуюче панорамне зображення
• Спектральний аналіз
  • Проведення псевдо-спектрального аналізу зображень
  • Використання віртуальних зондів фіксованих розмірів для аналізу динаміки змін у препараті
  • Розрахунок оптичної щільності з урахуванням фонових та темнових полів
  • Розрахунок індексу оптичної та колірної неоднорідності з нормалізацією за інтенсивністю
  • Адаптація методики досліджень під замовника
• Контроль якості металів та сплавів
  • Зернистість (ASTM E 1382, ASTM E 112, ASTM E 930, ДСТУ ISO 643 / ГОСТ 5639)
  • Фазовий аналіз (ГОСТ 8233, ГОСТ 11878, ГОСТ 5950)
  • Контроль забруднення неметалевими включеннями (ASTM E 1245, ASTM E 45, ASTM E 1122, ГОСТ 1778)
  • Визначення включень графіту в чавуні (ASTM A 247, ДСТУ EN ISO 945 / ГОСТ 3443)
  • Аналіз твердості (ASTM E 384, ASTM E 92, ГОСТ 18661, ГОСТ 9450)
  • Вимірювання товщини покриттів та інших шарів (ASTM A 247, ГОСТ 1763)
• Контроль якості дротяних сіток та сит (ГОСТ 6613, ГОСТ Р 51568)
• Контроль якості алмазних порошків (ГОСТ 9206, ГОСТ Р 52370)
• Контроль якості шліфувальних матеріалів (ГОСТ 3647)
• Контроль якості металевих порошків (ГОСТ 23402)
• Стереологія
  • Аналіз тривимірних (3D) об'єктів на основі їхніх двовимірних (2D) зображень
  • Стереологічна реконструкція об'єктів
• Кількісний аналіз структури порошкових та композиційних матеріалів
• Аналіз крайових та поверхневих дефектів
• Текстурний аналіз
  • Аналіз мікротекстур, макротекстур, просторових орієнтацій
• Інтерактивні вимірювання на живому відео
  • Проведення інтерактивних лінійних вимірювань на відеопотоці без необхідності захоплення статичних зображень
• Пакетна обробка зображень
  • Автоматичне застосування методик аналізу до серії зображень (наприклад, що знаходяться в одній папці або структуровано зберігаються в базі даних) з використанням шаблонів обробки
• Відеотрекінг
  • Аналіз руху об'єктів
  • Візуалізація руху об'єктів у часі
  • Обчислення швидкості, відстані, напрямку руху
• Цифрові архіви та галереї зображень
  • Створення та підтримка користувацьких архівів досліджень
  • Організація, структурування та зберігання зображень, результатів вимірювань, протоколів досліджень та іншої інформації користувача

Примітка: додаткові модулі можуть адаптуватися під вимоги кінцевого замовника.