Полихромный источник света для реализации многоспектрального метода обработки изображений кожных новообразований
Аннотация:
Предмет исследования. При диагностике онкологических заболеваний кожи остается актуальной проблема несвоевременного выявления патологий. Современные диагностические методы имеют ряд недостатков, связанных с ограниченными возможностями человеческого зрения, высокими требованиями к неинвазивным исследованиям и к цифровому представлению полученных результатов для их передачи по каналам связи. Важнейшие задачи ранней бинарной диагностики кожных новообразований могут быть решены с использованием методов биорадиофотоники. Метод. В работе рассмотрен авторский многоспектральный метод обработки изображений участков кожи с использованием нового специализированного полихромного источника света с программным управлением длиной волны излучения. Проанализирован принцип действия такого источника и обосновано применение набора светодиодов со специальным расположением, что позволяет направлять пучок света любой длины волны в одном направлении. Подтвержден выбор используемых диапазонов длин волн светодиодов, описан первый вариант макета такого источника света, приведены его оптическая и структурная схемы. Показано, что оптимальным способом программного управления длиной волны является ее грубая настройка переключением светодиодов и тонкая настройка установленными на выходе источника акустооптическими перестраиваемыми фильтрами. Основные результаты. Приведен ряд тестовых снимков пигментного пятна на коже размером 40 × 30 мм с длинами волн в пределах от ближнего ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазонов с использованием черно-белой камеры. При цифровой обработке полученных монохроматических изображений проведены гистограммная эквализация и медианная фильтрация снимков для расширения динамического диапазона уровней яркости и минимизации искажений, вызванных неравномерностью исследуемого участка кожи и наличием теневой засветки. Получены графики распределения амплитудной интенсивности в исходных и отфильтрованных снимках для выбранных длин волн светодиодов. Показано, что о наличии кожного новообразования можно судить по провалам кривой распределения интенсивности света. Обосновано радиальное расположение светодиодов на плате для минимизации теневой засветки при освещении кожи. Практическая значимость. Проведенные исследования многоспектральной обработки изображений с помощью реализованного полихромного источника света вносят вклад в развитие новых методов ранней диагностики кожных новообразований на основе фотоники и оптоэлектроники и могут найти практическое применение в медицинских технологиях.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Влияние размерности, геометрии и ориентации наноструктур на распределение электрического поля в вопросах усиления комбинационного рассеяния света
- Оптические свойства планарных плазмон-активных поверхностей, модифицированных золотыми нанозвездами
- Применение методов биорадиофотоники для обработки биоэлектрических сигналов
- Автоматическое распознавание структур в полупрозрачных движущихся объектах на основе голографической муаровой интерферометрии
- Применение технологий нейронных сетей и компьютерного зрения для анализа изображений кожных новообразований
- Применение метода цифровой голографической интерферометрии для исследования низкотемпературной импульсной плазмы
- Уменьшение влияния амплитудных искажений LiNbO3 фазового модулятора на сигнал волоконно-оптического гироскопа за счет применения дополнительной модуляции
- Расчет и оптимизация оптической схемы фотоприемного модуля спектрального диапазона 1,3–1,6 мкм
- Анализ остаточных признаков с декомпозицией по эмпирическим модам для извлечения пространственных последовательных шаблонов из серийных изображений дистанционного зондирования
- Формирование траектории цифрового двойника многозвенного механизма с использованием адаптивного алгоритма оценки параметров нелинейного движения
- Исследование спектрально-люминесцентных свойств квантовых точек CsPb(BrCl)3 во фторфосфатных стеклах
- Исследование оптических явлений в мультиспектральном матричном фотоприемнике на основе кремния
- Исследование влияния отклонения от стехиометрии иттрий алюминиевого граната на эффективность конверсии ионов хрома в четырехвалентное состояние
- Влияние низких температур и термического отжига на оптические свойства квантовых точек InGaPAs
- Контроль динамики экструзии при трехмерной печати изделий
- Подход к обнаружению сообщества в динамических сетях, основанный на принудительной неотрицательной матричной факторизации
- Система визуального отображения изменения физиологического состояния пациентов с хроническим нарушением сознания и передачи данных по беспроводной оптической связи
- Обработка данных ледовой разведки при условии низкого качества исходных изображений
- Прогнозирование летального исхода у пациентов с установленным диагнозомCOVID-19
- Генерация слабейших предусловий программ с динамической памятью в символьном исполнении
- О возможности расширения исследуемых динамических диапазонов в термоанемометрии
- Эффект биений в одноосноориентированных полимерных материалах
- Численная методика расчета тяги сопла широкодиапазонного ракетного двигателя
- Численное моделирование характеристик высоконесущих профилей с энергетическими методами увеличения подъемной силы