Рассмотрены ключевые особенности новых систем анализа изображений, основанных на технологии электронных таблиц для работы с изображениями. Показана возможность перевода систем анализа изображений из разряда систем для визуализации в разряд средств измерений. Приведены примеры работы анализатора изображений SIAMS для анализа изображений микроструктур в широком диапазоне масштабов, полученных различными методами цифровой микроскопии.
Государство-Информация-Управление. ИСУ G3-госуправление.Новая парадигма IT. .Ольга Осипова
Новая парадигма создания информационных систем управления. способы создания информационных систем управления глобальными структурами, инновационная архитектура, новый жизненный цикл создания ПО, коллективное творчество
Исследование и разработка алгоритмов распознавания номерных знаковAnatoly Simkin
Статья описывает результаты проведенных исследований алгоритмов распознавания автомобильных номерных знаков. Представлены процедуры распознавания номерных знаков, их особенности и результаты верификации.
The article describes the results of the research of pattern recognition algorithms of license plates. Describes the procedures for license plate recognition, their features and the results of verification.
Государство-Информация-Управление. ИСУ G3-госуправление.Новая парадигма IT. .Ольга Осипова
Новая парадигма создания информационных систем управления. способы создания информационных систем управления глобальными структурами, инновационная архитектура, новый жизненный цикл создания ПО, коллективное творчество
Исследование и разработка алгоритмов распознавания номерных знаковAnatoly Simkin
Статья описывает результаты проведенных исследований алгоритмов распознавания автомобильных номерных знаков. Представлены процедуры распознавания номерных знаков, их особенности и результаты верификации.
The article describes the results of the research of pattern recognition algorithms of license plates. Describes the procedures for license plate recognition, their features and the results of verification.
The document discusses the benefits of exercise for mental health. Regular physical activity can help reduce anxiety and depression and improve mood and cognitive functioning. Exercise causes chemical changes in the brain that may help protect against mental illness and improve symptoms.
1. O documento discute questões de prova no planejamento tributário, analisando a linha divisória entre planejamento lícito (elisão) e simulação/fraude/conluio (evasão).
2. Apresenta princípios como legalidade estrita, tipicidade, irretroatividade de lei agravadora e vedações à analogia/interpretação extensiva que regem a matéria tributária.
3. Discorre sobre a necessidade da Administração Tributária provar todos os elementos do fato tributário, ilícito
Este documento ofrece cinco claves para establecer metas efectivas. 1) Establecer metas activa el mecanismo del cerebro para lograrlas y atrae circunstancias y personas que las apoyan. 2) Las metas deben estar equilibradas entre lo personal, profesional y de mejora continua. 3) Se debe definir un propósito principal a largo plazo que de sentido a la vida y esté bajo su control.
Este documento discute a abordagem de Thomas Kuhn para a filosofia da ciência em comparação com abordagens positivistas e popperianas. Ele explica que Kuhn introduz o conceito de "ciência normal" para descrever períodos em que a pesquisa é baseada em um paradigma estabelecido. A ciência normal contrasta com períodos pré-científicos de competição entre teorias rivais. O documento também resume a crítica de Popper a Kuhn, alegando que o conceito de ciência normal não é necessário e pode abrir a porta
Dokumen tersebut membahas tentang kompetensi inti dan kompetensi dasar mata pelajaran Prakarya dan Kewirausahaan untuk SMA/SMK/MA. Mata pelajaran ini bertujuan untuk mengembangkan keterampilan kecakapan hidup berbasis seni dan teknologi serta melatih siswa dalam menciptakan karya berdasarkan estetika, teknologi, dan prinsip-prinsip kewirausahaan. Ruang lingkup materinya
О ВОЗМОЖНОСТИ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИITMO University
Приведены результаты использования метода спектроскопии лазерного факела для контроля качества очистки поверхностей. Предложена схема модельного эксперимента по определению коэффициента дезактивации с использованием нерадиоактивных изотопов наиболее часто встречающихся радиоактивных за- грязнений.
Presentación realizada por Pedro Panigazzi sobre la Creatividad Digital, los niveles de comunicación, estrategia y objetivos de las marcas ante una nueva realidad.
Clínica de Marketing Digital Facultad de Diseño y Comunicación, Universidad de Palermo, mayo de 2010.
This document contains a floor plan layout for an office building with room labels and dimensions. It lists over 50 different rooms on the ground floor including a reception area, various offices ranging from 5-84 sqm, meeting rooms, computer rooms, kitchen, stores, circulation spaces, washrooms and lifts. The floor plan also provides the project name and address, scale, date, drawing name and number.
O documento descreve os benefícios e características de uma solução de mobilidade para vendas, logística e pesquisas de campo. A solução permite ganhos de produtividade, melhor gerenciamento de atividades e comunicação em tempo real entre equipes. Ela oferece funcionalidades como entrada de dados, informações em tempo real, customização e acesso restrito para diferentes usuários.
Разработка системы гибкой автоматизации Интернет-торговлиAnatoly Simkin
Данное научно-практическое исследование проводилось в период с 2009 до 2011 года в МГТУ им. Н.Э.Баумана. Исследование затрагивает как научные методы управления соответсвиями бизнес-процессов, так и практические подходы к проектированию и разработке системы автоматизации Интернет-торговли. Проведенные исследования и последующая практическая реализации разработанной модели позволило сформировать типовое продуктовое решение для Интернет-магазинов.
В работе содержится:
1. Исследование предметной области методов управления соответствиями бизнес-процессов и средств проектирования систем автоматизации Интернет-торговли
2. Разработка модели гибкой автоматизации бизнес-процессов с использованием семантических сетей
3. Проектирование, разработка и апробация информационной системы
The document discusses the benefits of exercise for mental health. Regular physical activity can help reduce anxiety and depression and improve mood and cognitive functioning. Exercise causes chemical changes in the brain that may help protect against mental illness and improve symptoms.
1. O documento discute questões de prova no planejamento tributário, analisando a linha divisória entre planejamento lícito (elisão) e simulação/fraude/conluio (evasão).
2. Apresenta princípios como legalidade estrita, tipicidade, irretroatividade de lei agravadora e vedações à analogia/interpretação extensiva que regem a matéria tributária.
3. Discorre sobre a necessidade da Administração Tributária provar todos os elementos do fato tributário, ilícito
Este documento ofrece cinco claves para establecer metas efectivas. 1) Establecer metas activa el mecanismo del cerebro para lograrlas y atrae circunstancias y personas que las apoyan. 2) Las metas deben estar equilibradas entre lo personal, profesional y de mejora continua. 3) Se debe definir un propósito principal a largo plazo que de sentido a la vida y esté bajo su control.
Este documento discute a abordagem de Thomas Kuhn para a filosofia da ciência em comparação com abordagens positivistas e popperianas. Ele explica que Kuhn introduz o conceito de "ciência normal" para descrever períodos em que a pesquisa é baseada em um paradigma estabelecido. A ciência normal contrasta com períodos pré-científicos de competição entre teorias rivais. O documento também resume a crítica de Popper a Kuhn, alegando que o conceito de ciência normal não é necessário e pode abrir a porta
Dokumen tersebut membahas tentang kompetensi inti dan kompetensi dasar mata pelajaran Prakarya dan Kewirausahaan untuk SMA/SMK/MA. Mata pelajaran ini bertujuan untuk mengembangkan keterampilan kecakapan hidup berbasis seni dan teknologi serta melatih siswa dalam menciptakan karya berdasarkan estetika, teknologi, dan prinsip-prinsip kewirausahaan. Ruang lingkup materinya
О ВОЗМОЖНОСТИ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИITMO University
Приведены результаты использования метода спектроскопии лазерного факела для контроля качества очистки поверхностей. Предложена схема модельного эксперимента по определению коэффициента дезактивации с использованием нерадиоактивных изотопов наиболее часто встречающихся радиоактивных за- грязнений.
Presentación realizada por Pedro Panigazzi sobre la Creatividad Digital, los niveles de comunicación, estrategia y objetivos de las marcas ante una nueva realidad.
Clínica de Marketing Digital Facultad de Diseño y Comunicación, Universidad de Palermo, mayo de 2010.
This document contains a floor plan layout for an office building with room labels and dimensions. It lists over 50 different rooms on the ground floor including a reception area, various offices ranging from 5-84 sqm, meeting rooms, computer rooms, kitchen, stores, circulation spaces, washrooms and lifts. The floor plan also provides the project name and address, scale, date, drawing name and number.
O documento descreve os benefícios e características de uma solução de mobilidade para vendas, logística e pesquisas de campo. A solução permite ganhos de produtividade, melhor gerenciamento de atividades e comunicação em tempo real entre equipes. Ela oferece funcionalidades como entrada de dados, informações em tempo real, customização e acesso restrito para diferentes usuários.
Разработка системы гибкой автоматизации Интернет-торговлиAnatoly Simkin
Данное научно-практическое исследование проводилось в период с 2009 до 2011 года в МГТУ им. Н.Э.Баумана. Исследование затрагивает как научные методы управления соответсвиями бизнес-процессов, так и практические подходы к проектированию и разработке системы автоматизации Интернет-торговли. Проведенные исследования и последующая практическая реализации разработанной модели позволило сформировать типовое продуктовое решение для Интернет-магазинов.
В работе содержится:
1. Исследование предметной области методов управления соответствиями бизнес-процессов и средств проектирования систем автоматизации Интернет-торговли
2. Разработка модели гибкой автоматизации бизнес-процессов с использованием семантических сетей
3. Проектирование, разработка и апробация информационной системы
Разработка и испытание автоматизированного комплекса микроскопииITMO University
Высокая вариабельность препаратов и объектов анализа создает проблемы как для формирования как представительной модели внешней среды, так и устойчивых алгоритмов автоматического микроскопического анализа биоматериалов. При разработке и сопровождении анализатора МЕКОС-Ц2 для пополнения модели внешней среды использована технология формируемых при участии потребителей референсных виртуальных слайдов, поступающих в процессе эксплуатации из лабораторий в сервисный центр. Настроенная на применение виртуальных слайдов структура МЕКОС-Ц2 позволяет в значительной степени автоматизировать разработку новых версий программного обеспечения с учетом новых данных о внешней среде. Другим ключевым принципом разработки является использование робастных, адаптирующихся к данному препарату, алгоритмов анализа. Сочетание указанных принципов позволило создать автоматический анализатор МЕКОС-Ц2 медицинского класса, пригодный для анализа мазков крови в рядовой лаборатории.
Диплом "Автоматизация ключевых бизнес-процессов городской больницы на основе ...ph.d. Dmitry Stepanov
в работе разрабатывается интернет приложение с использованием PHP для автоматизации работы городской больницы на основе каскадной модели имплементации информационных систем. Ведется анализ требований, их приоритизация и составление матрицы отслеживания требований. Выявленные ключевые бизнес-процессы больницы проектируются в нотациях ARIS VACD и eEPC с разным уровнем детализации, кроме того, ведется моделирование архитектуры данных. Смоделированные процессы и данные больницы реализуются на языке программирования PHP. Успешно проведенные функциональное и интеграционное тестирования доказывают качество разработанного приложения.
МЕТОДИКА СБОРКИ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ В ПРОЦЕССЕ 3D-СКАНИРОВАНИЯITMO University
Множество существующих на сегодняшний день программных пакетов 3D-сканирования дает широкие возможности по обработке получаемых в процессе регистрации поверхности данных. Тем не менее, специфика данной области накладывает определенные требования, и во всех этих программах присутствует ряд схожих функций, которые, в свою очередь, определяют алгоритм первоначальной работы с результатами сканирования. В данной работе предлагается общий алгоритм, являющийся результатом практического многолетнего опыта автора по сборке «сырого» материала в единую электронную копию и последующей обработки.
Системный анализ архитектуры построения и свойств компонентов системы монитор...ООО "Прософт-Системы"
В последние несколько лет в отечественной энергетике активно внедряется, используется и развивается система мониторинга переходных режимов (СМПР). Данные качественно нового уровня, которые предоставляет СМПР, на данный момент уже доказали свою практическую ценность и в возрастающем объеме используются для решения прикладных задач. Благодаря чему на сегодняшний день необходимость в дальнейшем развитии СМПР не вызывает сомнений.
Provide a unified vision of automated processes, possibly through a common document that contains hierarchy and relationships of the whole system of technical requirements
ГИБРИДНАЯ ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНО-ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ...Natalia Polkovnikova
Полковникова Н.А., Полковников А.К. Гибридная экспертная система на основе вероятностно-детерминированных моделей для главного судового двигателя // Эксплуатация морского транспорта. Гос. морской университет им. адмирала Ф.Ф. Ушакова, Новороссийск. – 2016. – №2(79). – С. 78-87.
Концепция применения онтологических структур в ERP-системахAnatoly Simkin
В данной статье поднята проблематика анализа информации, предоставляемой информационными системами. Рассмотрены актуальные способы ее структурирования и представления пользователю. Предложена концепция построения и применения онтологических структур в информационных системах для анализа данных.
This article is devoted to the problems of data analysis that is provided by information systems. The actual methods of structuring and representation for user were considered. There was proposed the principle of making and applying the ontology structure in information systems for data analysis.
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИДРОФОНАITMO University
Рассмотрен один из методов повышения чувствительности волоконно-оптического гидрофона путем формирования покрытий на чувствительной части волокна. Представлены результаты измерений чувствительности для некоторых типов покрытий. Экспериментальные результаты показали, что с помощью специальных покрытий можно достичь увеличения чувствительности на 25–30 дБ по сравнению с волокном в стандартном полиакрилатном покрытии.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА СЛОЕВ НА ОСНОВЕ АМОРФНОГО УГЛЕРОДА, ОРИЕНТИРУЮЩИ...ITMO University
Представлен обзор работ, посвященных исследованиям слоев на основе аморфного углерода, ориентирующих жидкие кристаллы. Рассматриваются бесконтактные способы создания анизотропии поверхности алмазоподобных и полимероподобных слоев аморфного углерода с помощью пучков ионов и плазмы, а также ультрафиолетового излучения. Анализируется влияние условий обработки поверхности таких слоев на характер ориентации и начальный угол наклона директора нематического жидкого кристалла, а также оптические и динамические свойства устройств на их основе.
ПРИМЕНЕНИЕ ДИСКРЕТНОГО КОСИНУСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ГОЛОГРАММЫ ...ITMO University
Показаны возможность применения и преимущества дискретного косинусного преобразования для встраивания и восстановления скрытых водяных знаков. Установлено, что метод построения голограммы на основе дискретного косинусного преобразования обеспечивает расширение динамического диапазона и сокращает избыточность при восстановлении изображения водяного знака по сравнению с изображением, восстанавливаемым по методике, основанной на преобразовании Фурье.
ПОГРЕШНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСТАНОВКИ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПРИЗМITMO University
Проведен анализ влияния на положение базовой линии (оптической оси) погрешностей изготовления и базирования при сборке отражательных призм. Получено выражение закона преломления в матричной форме, позволившее в результате простого и наглядного вывода получить инвариант декомпланарности. Применив его последовательно к каждой из поверхностей призмы, после последней поверхности получим отклонение выходящего из призмы луча от плоскости главного сечения в виде функции от отклонений нормалей ко всем поверхностям призмы от ее главного сечения, т. е. от декомпланарности нормалей к поверхностям призмы.
СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫITMO University
Проведено спектроскопическое и термодинамическое исследование тяжелой воды с целью организации корректного изотопного анализа. Проанализирована зависимость натурального показателя поглощения тяжелой воды α(ν) от ее концентрации. Показано, что в общем случае эта зависимость имеет квадратичный характер с точностью до 0,1 ат.%, а при содержании в тяжелой воде одного из изотопов водорода H или D менее 1 ат.% эта зависимость становится линейной. На основе проведенного анализа экспериментально получены зависимости α(ν) от концентрации тяжелой воды, которые имеют ожидаемый вид.
Рассматриваются особенности экспериментального определения количественных и статистических характеристик виртуальных социальных сообществ в сети Интернет.
Рассмотрены основные проблемы конструирования и изготовления многослойных систем, предназначенных для формирования энергетических характеристик оптических элементов и волнового фронта прошедшего и отраженного излучения.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНОГО МИКРОЭЛЕМЕНТА НА ТОРЦЕ ОПТИЧЕ...ITMO University
Рассмотрен процесс формирования самоорганизованных полимерных микроэлементов на торце оптоволокна в ограниченном объеме фотополимера. Исследуются причины возникновения оптических потерь на стыке оптоволокна с микро- элементом.
МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ БИООБЪЕКТОВITMO University
Для исследования функциональной активности тканей и органов биообъектов предлагается неинвазивный метод ближнепольного высокочастотного зондирования. Рассмотрены физико-биологические основы метода и представлен изме- рительный комплекс для его реализации в клинических условиях. В качестве иллюстрации возможностей метода приведены результаты определения функциональной активности ростковых зон костей у подростков и детей.
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОЙ ...ITMO University
Рассматриваются пути улучшения и оценки качества изображения методами нечеткой логики, в частности, с помощью известного способа определения границ объекта.
АЛГЕБРАИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОГО МНОЖЕСТВА ПРОСТЫХ РАЗРЕЗОВ В ДВУХПОЛ...ITMO University
Рассматривается задача поиска простых разрезов в двухполюсных структурно-сложных сетях. В основу предлагаемого метода положена алгебраическая модель сети, базирующаяся на алгебре кубических комплексов. Это позволяет предложить эффективную с точки зрения трудоемкости процедуру определения полного множества простых разрезов.
РЕКУРРЕНТНОЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОМЕХОЗАЩИТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КОДОВ: ВОЗМОЖНОСТИ...ITMO University
Рассматривается проблема формирования матричных компонентов векторноматричного описания двоичных динамических систем помехозащитного преобразования кодов. Показано, что базис представления матричных компонентов зависит от проверочной и образующей матриц помехозащищенного кода, а также от его образующего модулярного многочлена.
2. 78 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
неустранимые погрешности, так и настройки
для работы в тандеме “микроскоп–система ана-
лиза изображения”, что заметно усложняет за-
дачу обеспечения точности измерений. Данные
факторы необходимо учитывать при разработке
методик и инструментария настройки и кали-
бровки программно-аппаратных комплексов,
обеспечивающих перевод устройств из разряда
систем для визуализации в разряд средств из-
мерений линейных размеров объектов иссле-
дования.
Система анализа изображений является
средством измерений, и у пользователей долж-
на быть уверенность в том, что программное
обеспечение адекватно выполняет свои функ-
ции и не вносит никаких искажений в потоки
измерительной информации, а также в том,
что погрешность анализатора изображения су-
щественно ниже погрешности используемого
микроскопа. Для достижения этой уверенности
необходимо проводить аттестацию, позволяю-
щую оценить погрешности, связанные с рабо-
той программного обеспечения как на этапе по-
лучения и оцифровки изображения, так и при
обработке изображения в процессе проведения
измерений. При проведении измерений метода-
ми анализа изображений искажение результа-
тов определяется погрешностями, вызванными
некачественной пробоподготовкой, ошибками,
вносимыми методом получения изображения,
а также погрешностями, связанными с реали-
зацией алгоритмов анализа. Для определения
значимости каждого из этих факторов необхо-
димо своевременно вводить соответствующие
поправки в результаты измерений, а также на-
ходить способы устранения их влияния.
Программная составляющая измеритель-
ного средства, работающего с изображениями
микроструктуры, реализует общую методоло-
гию анализа и контроля объектов, осуществля-
ет непосредственную обработку исходных дан-
ных, измерение требуемых характеристик, их
частичную интерпретацию и формирование ре-
зультата. В силу этого, определяющими стано-
вятся методология и алгоритмы, реализуемые
в цепочке передачи данных с аппаратной части
комплекса (микроскопа) до измерений и обра-
ботки результатов. Реализуемый подход дол-
жен правильно выделять ключевые характери-
стики при работе с информацией, обеспечивать
корректную интерпретацию и обработку дан-
ных, выдавать результат с заданной точностью.
В соответствии с вышеперечисленными по-
ложениями коллективом ООО “СИАМС” был
разработан программно-аппаратный комплекс
“Анализатор фрагментов микроструктуры твер-
дых тел”, включенный в Государственный ре-
естр средств измерений [1]. В настоящее время
комплекс внедряется на ведущих предприя-
тиях металлургической промышленности, ма-
шиностроения, топливно-энергетического ком-
плекса, коксохимического производства, стро-
ительной индустрии, на предприятиях атомной
промышленности.
Новые технологии автоматизации
анализа изображений
Уровень разработки теоретических основ и
методов обработки изображений, а также ин-
тенсивное развитие аппаратной базы позволяют
создавать автоматизированные и автоматиче-
ские программно-аппаратные комплексы для
анализа изображений. При этом для достиже-
ния высокого уровня автоматизации, кроме
знаний определенной предметной области, как
правило, требуются глубокие знания языков и
технологий программирования.
Универсальность, высокая степень нагляд-
ности процесса обработки и анализа данных в
сочетании с возможностью корректировки от-
дельных этапов и повышение уровня автома-
тизации процесса обуславливает удобство ис-
пользования программных пакетов, созданных
по технологии электронных таблиц. Подобные
программные продукты, как правило, приме-
няются для обработки числовой и текстовой
информации. Обработка и анализ изображений
в электронных таблицах до недавнего времени
в программном обеспечении практически не ис-
пользовались из-за сложности реализации.
Компаниями SIAMS (ООО “СИАМС”) и
Smart Imaging Technologies (США) разработана
новая технология автоматизированного анали-
за изображений с использованием электронных
таблиц Smart Imaging Spreadsheet (SIMAGIS®
),
которая облегчает пользователю процесс ана-
лиза, а также позволяет существенно повы-
сить уровень автоматизации при необходимо-
сти проведения серийной обработки образцов
[2]. Разработка компаний легла в основу нового
поколения анализаторов изображений SIAMS
(Systems of Image Analysis and Modeling Struc-
tures) [3].
Обработка изображений с использованием
технологии электронных таблиц в системах
анализа изображений SIAMS строится в виде
цепочки взаимосвязанных ячеек, каждая из ко-
3. 79“Оптический журнал”, 78, 1, 2011
торых может содержать одновременно и дан-
ные и функции. Внутри цепочки ячейки обычно
содержат результаты промежуточных и конеч-
ных этапов обработки (изображения, числовые
данные, графики, отчеты). Каждый этап досту-
пен пользователю для визуального контроля,
настройки параметров и редактирования. Би-
блиотека функций системы содержит практи-
чески все известные в настоящий момент уни-
версальные и большое количество уникальных
алгоритмов обработки изображений. Пользова-
телю достаточно разместить в ячейке таблицы
интересующую его функцию, выбрав ее из спи-
ска, и настроить параметры. При настройке ре-
зультаты обработки отображаются в ячейке.
Основные особенности анализаторов изобра-
жений SIAMS, базирующихся на технологии
электронных таблиц, можно представить в виде
следующих концептуальных положений:
1. Интерфейсные решения протоколирова-
ния слабоформализованных наукоемких этапов
исследования. Исследовательский мониторинг
промежуточных результатов.
2. Концепция перехода от библиотеки функ-
ций к библиотеке технологий. Технологическое
программирование решений.
3. Концепция вложенных технологий. Кон-
цептуальное программирование решений.
4. Концепция презентации визуально слож-
ной задачи. Иерархия визуального образа.
5. Концепция перехода от протокола ис-
следований к понятию наукоемкого продукта.
Процедура компиляции результата: программ-
ная свертка, технологическая свертка, концеп-
туальная свертка.
6. Концепция полностью автоматизирован-
ных решений со специализированными интер-
фейсами управления.
Система анализа изображений SIAMS реа-
лизована по модульному принципу. Все модули
разделены на три группы:
Инструменты – универсальные модули (та-
блицы), предназначенные для выполнения ча-
сто встречающихся процедур: измерение углов
и длин, измерение выделенных объектов, сшив-
ка перекрывающихся изображений в одно, ре-
конструкция сфокусированного изображения.
Готовые решения – специализированные
модули для автоматической серийной обработ-
ки изображений в определенной предметной
области.
Примеры – таблицы, содержащие приме-
ры цепочек обработки изображений из разных
предметных областей.
На рис. 1 изображен внешний вид модуля
“Рабочая таблица”. Он предназначен для созда-
ния пользовательских алгоритмов обработки.
Специализированные модули сгруппирова-
ны по предметным областям: материаловеде-
ние, нанотехнологии, биология, медицина, пе-
трография, минералогия и др. Данная система
не имеет принципиальных ограничений для
использования в любых областях человеческой
деятельности, в которых необходимо проведе-
ние анализа изображений. При этом скорость
разработки на ее основе приложений для ко-
нечного пользователя значительно превосходит
все имеющиеся в мире аналоги.
Использование технологии электронных
таблиц для анализа изображений, а также
многолетний опыт работы в области анализа
изображений структур материалов, позволи-
ли компании SIAMS создать целый спектр спе-
циализированных решений для типовых задач
материаловедения: анализ зерна, фазовый ана-
лиз, анализ включений, гранулометрический
анализ частиц и пор, анализ слоев и покрытий.
Специалистами компании решены многие не-
тривиальные задачи материаловедения, среди
которых:
семейство решений по анализу структу-•
ры металла, в том числе анализ аустенитного
зерна, двойниковых зерен, зерна в стали после
двойной термообработки и др. [4, 5];
решения для минералогического анализа•
рудного и нерудного сырья по аншлифам, про-
зрачным шлифам и шлиховым пробам [6, 7].
Специального рассмотрения заслуживает
опыт использования анализаторов изображе-
ний SIAMS в сфере нанотехнологий. Компа-
нией SIAMS совместно с компанией Smart
Imaging Technologies был разработан комплекс
алгоритмов и программ для анализа структуры
наноматериалов (углеродных нанотрубок, на-
новолокон, наночастиц). Уникальность задачи,
которую удалось решить, заключается в том,
что на сегодняшний день нет общепризнанных
стандартов и подходов для анализа подобного
типа материалов, то есть постановка задачи и
ожидаемые результаты являются слабо фор-
мализованными. Поэтому предлагаемое реше-
ние должно было обладать, с одной стороны,
системной гибкостью (на уровне постановки
задачи, технологии выделения объектов, про-
ведения измерений и оформления результатов),
а с другой стороны, обладать значительной
устойчивостью к входным условиям. (Необхо-
димость в ручном редактировании должна была
4. 80 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
быть сведена к минимуму.) Для выполнения
предъявляемых требований были предприняты
следующие шаги:
1. Проведена классификация типов структур.
2. Совместно с экспертами американских
университетов определены необходимые груп-
пы параметров для описания данных структур.
3. Разработан набор базовых электронных
таблиц, в которых были формализованы алго-
ритмы по анализу изображения наноструктур.
4. Создана библиотека решений для анализа
и классификации наноструктур.
5. Разработана концепция визуального ин-
терфейса и минимальные наборы параметров
для настройки решений.
6. Спроектирован и реализован комплекс
полностью автоматизированных решений по
анализу наноструктур.
7. Созданы методики тестирования и вери-
фикации работы решений.
Для демонстрации общего подхода, реализо-
ванного в решениях, на рис. 2 представлен ин-
терфейс решения “Анализ толщины и ориента-
ции нановолокон”.
Специализированные решения анализатора
изображений SIAMS в области микро- и нано-
скопии позволяют анализировать изображения
различных видов микроструктур, полученных
методами сканирующей электронной микро-
скопии, просвечивающей электронной микро-
скопии, сканирующей зондовой микроскопии,
конфокальной и оптической микроскопии
(рис. 3) [8–10].
Заключение
Основные преимущества использования си-
стем анализа изображений SIAMS как инстру-
ментария цифровой микроскопии в широком
диапазоне масштабов можно сформулировать
следующим образом.
Современный программный исследова-
тельский инструментарий является реализа-
цией совместного проекта специалистов не-
которой предметной области и специалистов-
разработчиков программного обеспечения. Он
аккумулирует знания участников проекта и
требует от специалистов новой компетенции,
формирующейся на стыке научных отраслей.
Анализаторы изображений SIAMS не только
позволяют проводить исследования, но и влия-
ют на их организацию, формируя понятие про-
межуточного результата и новый вид протокола
исследований.
Рис. 1. Интерфейс модуля “Рабочая таблица”. В ячейках таблицы содержится цепочка обработки по вос-
становлению сетки границ зерен в стали.
5. 81“Оптический журнал”, 78, 1, 2011
Рис. 2. Интерфейс решения “Анализ толщины и ориентации нановолокна”.
(а) (б) (в)
50 нм
0 0 00,2 20 0,40,4 40 1,2 1,6 2,00,6 60 0,80,8 1 D, мм D, нм
n,% n,% n,%
5 4 10
10 8
20
15 12
30
20 16
40
Длина трубки, нм 103
Рис. 3. Примеры анализа изображений микроструктур, полученных различными методами: а – препарат
порошка, снятый оптическим микроскопом; б – перекрывающиеся частицы, снятые просвечивающим
электронным микроскопом; в – нанотрубки и нановолокна, снятые атомно-силовым микроскопом.
6. 82 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
Анализаторы изображений SIAMS являют-
ся саморазвивающейся системой. Они по мере
формирования решений и разработки техноло-
гий создают библиотеку технологий и решений
наподобие иерархической системы знаний.
Важной сферой применения является ис-
пользование анализаторов изображений SIAMS
в образовательной деятельности. С их помощью
производится подготовка студентов в Ураль-
ском федеральном университете и в ряде других
образовательных учреждений. Планируется
создание специальной кафедры для подготов-
ки специалистов в области обработки и анализа
изображений, регулярно проводятся курсы по-
вышения квалификации для специалистов ма-
териаловедов, петрографов, минералогов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анализатор фрагментов микроструктуры твер-
дых тел // Свидетельство об утверждении типа
средств измерений RU.C.31.005.A № 36493.
№ 27438-09.
2. Кадушников Р.М., Алиевский В.М., Каменин И.Г.,
Гроховский В.И. Автоматизированный анализ
изображений с использованием технологии элект-
ронных таблиц // Современные информационные
технологии и ИТ-образование: Учебно-методич.
пособие / Под ред. Сухомлина В.А. М.: МАКС
Пресс, 2005. C. 603–606.
3. Кадушников Р.М., Каменин И.Г., Вылегжанин А.Н.
Анализатор фрагментов микроструктуры твер-
дых тел SIAMS 700 // Cвидетельство о гос. ре-
гистрации программы для ЭВМ № 2008615275.
2008.
4. Сомина С.В., Кадушников Р.М., Гроховский В.И.,
Каменин И.Г., Алиевский В.М., Михайлович А.П.,
Антонов И.В. Автоматизированные методы ана-
лиза зерен с двойниками в суперсплавах // Тез.
докл. XVIII Уральской школы металловедов-
термистов. Тольятти, 2006. 222 с.
5. Алиевский В.М., Каменин И.Г., Гайдуков В.В.,
Кадушников Р.М., Гроховский В.И., Сомина С.В.
Методика построения автоматизированных си-
стем анализа структуры высоколегированных
сталей // Тез. докл. XVIII Уральской школы
металловедов-термистов. Тольятти, 2006. 223 с.
6. Макавецкас А.Р., Петров М.С. Применение па-
кета анализа изображений “Минерал С7” для
расчета структурных параметров минерального
сырья // VII Конгресс обогатителей стран СНГ:
Материалы конгресса. Москва, 3–5 марта 2009 г.
М.: МИСиС, 2009. (Электронный вариант).
7. Петров М.С., Нурканов Е.Ю., Козерчук А.Л., Ка-
душников Р.М. Решение задач технологической
минералогии средствами автоматизированной
оптической микроскопии // VII Конгресс обога-
тителей стран СНГ: Материалы конгресса. Мо-
сква, 3–5 марта 2009 г. М.: МИСиС, 2009. (Элект-
ронный вариант).
8. Kadushnikov R., Khvatkov V. Automated Methods
for Visual Analysis of Carbon Nanotubes. II Joint
Workshop on Measurement Issues in Carbon Nano-
tubes // NIST, Gaithersburg. 2005.
9. Антонов И.В., Алиевский В.М., Кадушников Р.М.,
Гроховский В.И. Морфологическое исследование
наночастиц средствами анализа изображений //
Вестник УГТУ–УПИ. Цифровая микроскопия.
Екатеринбург, 2005. № 10 (62). С. 63–68.
10. Алфимов М.В., Кадушников Р.М., Антонов И.В.
Структурная иерархия характеристик нанообъек-
тов в задачах анализа и контроля перспективных
материалов // Тез. докл. Международной конф.
“Нанотехнологии и информационные техноло-
гии – технологии XXI века”. М.: Изд-во МГОУ.
2006. C. 31–32.