О бинаризации томографических изображений с тонкой структурой

Бинаризация – классическая задача обработки изображений. Часто бинаризация используется для упрощения данных и ускорения последующей обработки, что в наше время уже не кажется важным. Но при анализе пористых материалов бинаризация принципиальна, поскольку модель данных здесь не подразумевает промежуточного состояния между пустой порой и непроницаемой матрицей. А алгоритма, прекрасно работающего «из коробки», как обычно, нет.

Есть алгоритмы с настроечными параметрами, есть замечательные нейросетевые архитектуры. Чтобы они заработали, их нужно настроить/обучить. Что же делать, если в нашей задаче получение эталонных ответов очень трудоемко? Из этой статьи вы можете узнать об одном любопытном способе обойтись без разметки, а также познакомиться с миром вычислительной томографии и сопредельных областей.

В этой статье мы будем обсуждать проблемы, которые возникают при анализе изображений внутренней структуры пористых объектов, полученных методом рентгеновской томографии.

Пористые структуры часто создаются человеком для своих нужд. Они используются, например, в промышленности – для адсорбции или фильтрации жидкостей и газов, в медицине – для изготовления резорбируемых имплантов и т.д. Во всех подобных применениях контроль параметров изготавливаемых структур очевидно необходим. Используются в индустрии и природные пористые объекты, но и в этом случае объективная оценка их свойств критически важна (от типа породы по пористости при нефтедобыче зависят и параметры, и сам способ извлечения).

Пористые структуры представляют собой особый класс объектов, в том смысле, что их свойства определяются не только размерами и пространственным распределением пор, но и степенью их связности, ответом на вопрос, открытые это поры или закрытые, насколько велика площадь поверхности этих пор. Изучение и анализ внутренней морфологической структуры пористых объектов является сложной многокомпонентной задачей, причем исследовать приходится трехмерную структуру, поскольку многие целевые параметры не удается оценить по срезу. Как же получить входные данные для анализа? С этого и начнем.

Замечательным неразрушающим методом установления детальной внутренней структуры объекта является вычислительная (рентгеновская) томография. В этом методе объект просвечивается рентгеновским излучением под разными углами.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4 (1 vote)
Источник(и):

Хабр