Методы автоматического распознавания пятен потемнения на сканах γ-семейств, образованных космическими лучами в рентгеноэмульсионных камерахкурсовая работа (Специалист)
Аннотация:В курсовой работе ставится задача распознавания с учетом фона отдельных пятен почернения на сканированных с высоким разрешением (2000 dpi) изображениях реальных гамма-семейств, зарегистрированных на рентгеновской пленке в рентгеноэмульсионных камерах (РЭК).
В результате работы CСD-cканера формируется файл в формате tiff, содержащий растр изображения в виде двумерного массива пикселей, где каждому пикселю соответствует некоторое значение прозрачности. Обработка файла подразумевает считывание информации в двумерную матрицу координат каждого пикселя. Написание и реализация программы считывания – это первая задача, решенная в работе.
Отбор пикселей, которые соответствуют реальным частицам, происходит с учетом «шума», образованного фоном пленки и различными посторонними загрязнениями, например, карандашными пометками. Предложен и реализован двухэтапный алгоритм распознавания фона и загрязнений, основанный не только на выделении пикселей со значениями потемнения выше порогового, но и с учетом физической природы пятен. Поскольку пятна потемнений образуются электронно-фотонными каскадами (ЭФК), развивающимися в свинцовом поглотителе РЭК в результате падения на установку электронов и гамма-квантов высоких энергий (Eth~4 ТэВ), пространственное распределение почернения является нормальным в соответствии с законами квантовой электродинамики.
Для оставшихся после устранения «фона» кандидатов в истинные пятна почернения (около 250) в работе применяется оригинальный критерий, также опирающийся на нормальность распределения, для чего решается задача определения МНК-оценок коэффициентов линейной регрессии и проводится ряд других статистических решений.
В итоге, построена и реализована последовательность алгоритмов, которая приводит к вычленению истинных пятен потемнения и хорошо работает для простых изображений, не содержащих слившихся пятен потемнения.