Информационная система фотограмметрического моделирования микрообъектов для биологических исследований

• Автор: Ходжер, Татьяна Андреевна
• Шифр специальности: 05.25.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТЕРЕОСНИМКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ НА РЭМ.

1.1. Анализ предметной области, формулировка требований предъявляемых к

МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ СБОРА, АНАЛИЗА И ХРАНЕНИЯ ПЕРВИЧНОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
1.2. Теоретические основы фотограмметрической обработки стереопар, полученных с помощью растрового электронного микроскопа.
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МИКРООБЪЕКТОВ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. НАБОР МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЭМСТЕРЕОПАРЫ,.
2.1. Модель информационной системы фотограмметрического моделирования микрообъектов для биологических исследований
2.2. Технология получения стереопары на растровом электронном микроскопе с увеличением до 0х

2.2.1. Подготовка образцов исследования.

2.2.2. Условия получения информативной РЭМстерсопары.

2.2.3. Метод получения стереопары на растровом электронном микроскопе с увеличением до 0х
2.2.4. Захват и перенос РЭМстереопары микрообъекта с микроскопа на персональный компьютер
2.3. Определение входных параметров для фотограмметрической обработки РЭМстереопары
2.3.1. Метод вычисления фокусного расстояния
2.3.2. Метод определения опорных данных ЛгДля внешнего ориентирования модели, формируемой по РЭМстерсопаре.
2.4. Влияние суммарных ошибок при получении РЭМснимков.
2.4.1. Увеличение.
2.4.2. Дисторсия микроскопа.
ГЛАВА 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МИКРООБЪЕКТОВ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Проектирование информационной системы
3.2. Модуль программной системы РАЗИМВходные данные. Определение входных параметров РЭМ снимков
3.3. Цифровая фотограмметрическая система г8рлсг 1.2. Основные функциональные блоки
3.4. Модуль программной системы РА3ЭМРабота с 3Б моделью.
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
МИКРООБЪЕКТОВ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ НА ОЗЕРЕ БАЙКАЛ
4.1. Задача воссоздания рельефа поверхностного слоя чешуи байкальского омуля СОСгОШ АититАИЬ МЮМТОт СЕОИС.
4.2. Определения пространственной структуры раковины байкальской остракоды для создания электронных коллекций.
4.3. Моделирования байкальских коловраток на примере Кеяатена Сосшеаыб.
4.4. Решение задачи воссоздания ЦМР байкальских аэрозолей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Список литературы включает 8 наименований, в том числе на иностранном языке. Первая глава посвящена анализу предметной области, описанию исследуемой проблемы, формулировке требований предъявляемых к модели информационной системы сбора, анализа и хранения биологического материала литературному обзору научных публикаций, посвященных фотограмметрической обработке РЭМстереопары. Во второй главе представлена разработанная автором модель информационной системы фотограмметрического моделирования микрообъектов, набор унифицированных методов и новый метод определения опорных данных для работы с РЭМстереопарой, результаты экспериментальных исследований применяемых методов. I 3 3 Входные данные, РА3 Работа с 3 моделью. Четвертая глава посвящена применению разработанной информационной системы при решении задач определения видовой принадлежности, морфологической изменчивости, сохранения биоразнообразия озера Байкал, а также при решении экологических задач определение источников происхождения атмосферных аэрозолей в Байкальском регионе. В заключении представлены основные результаты, полученные в ходе выполнения работы. Приложение 1 включает описание фотограмметрических методов, базовые этапы построения модели по двум стереоснимкам и содержит некоторые наиболее значимые разделы теории построения цифровой матрицы рельефа по двум фотоснимкам. В Приложении 2 приведен программный код модуля 3 Работа с 3 моделью. Приложение 3 содержит фрагменты базы образцов исследованных объектов. Представление работы. Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы УланУдэ, , Международная конференция Аэрозоли естественного и антропогенного происхождения СанктПетербург, VIII Международная конференция Распознавание образов и анализ изображений новые информационные технологии ЙошкарОла, . Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, куда входят в скобках в числителе указан общий объем этого типа публикаций, в знаменателе объем, принадлежащий автору 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для представления основных научных результатов диссертации 0. РОСПАТЕНТа, тезисов и статей в изданиях трудов конференций . Благодарности. Автор выражает благодарность академику РАН М. А. Грачеву за помощь при постановке задач в работе к. М.А. Тягун за совместное решение задачи определения возраста байкальского омуля д. Е.В. Лихошвай, инженеру М. М. Масленниковой за помощь в организации работ на РЭМ к. Н.Г. Мельник и д. Т.Я. Ситниковой за консультации в ходе подготовки работы. Особая благодарность научному руководителю членукорреспонденту РАН И. В. Бычкову за помощь во время подготовки работы. Предложена информационная модель системы фотограмметрического моделирования биологических микрообъекгов увеличение до 0х для получения, хранения и анализа информации о их ЗЭ формах и рельефах поверхностей. Унифицированы и разработаны методы определения корректных параметров съемки на растровом электронном микроскопе для формирования стереопары микрообъекта и обеспечения опорными данными при се обработке. I 3 3, которые обеспечивают полуавтоматизированный процесс моделирования микрообъекта и анализ его цифровой 3 модели. Осуществлено применение информационной системы на байкальских микрообъектах. ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТЕРЕОСНИМКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ НА РЭМ. Анализ предметной области, формулировка требований предъявляемых к модели информационной системы сбора, анализа и хранения первичного биологического материала. Внедрение современных информационных технологий приводит к пересмотру многих традиционных систем обработки и анализа информации. В традиционной системе проведения биологических исследований информация о микрообъектах хранится с помощью типовых коллекций проб биологического материала рис. Получение первичного материала включает в себя следующие этапы сбор i i, фиксация формалин, этиловый спирт, раствор Буэна и др. Рис. I. Традиционная система обработки первичной информации о биологическом микрообъекте.