Методы телевизионной визуализации и обработки изображений люминесцирующих объектов

• Автор: Корнышев, Николай Петрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Великий Новгород
• Количество страниц: 296 с. : ил.

ГЛАВА 1. Анализ прикладных задач криминалистики, молекулярной биологии и медицины, связанных с визуализацией и обработкой изображений люминесцирующих объектов
1.1. Люминесценция и люминесцентный анализ
1.2. Фотолюминесценция в техническо-криминалистической
экспертизе документов
1.3. Фотолюминесценция продуктов полимеразной цепной реакции
(ПЦР) в молекулярной биологии
1.4. Электролюминесценция (газоразрядное свечение) в
перспективной медицинской диагностике
Выводы к главе
ГЛАВА 2. Методы телевизионной визуализации фотолюминесценции
2.1. Математическая модель и оптимизация телевизионной
спектральной системы (ТСС)
2.2. Методы телевизионной визуализации фотолюминесценции и
принципы построения ТСС
2.3. Условная классификация ТСС и методы обработки изображений
Выводы к главе
ГЛАВА 3. Методы телевизионной визуализации и обработки изображений газоразрядного свечения.
3.1. Общие принципы построения телевизионных систем
визуализации газоразрядного свечения
3.2. Метод телевизионной моноимпульсной визуализации
газоразрядного свечения
3.3. Метод динамического усреднения
3.4. Метод выделения и группировки однотипных кадров
изображений в динамической последовательности и формирования информационного кадра
3.5. Метод мониторинга газоразрядного свечения на основе
покадровой съемки
3.6. Методы обработки газоразрядных изображений
3.6. Метод описания фрактальных структур в бинарных
изображениях в виде графов (корневых деревьев)
3.7. Методы отображения визуальной информации
о газоразрядном свечении
3.9. Оценка влияния дестабилизирующих факторов на основные
количественные параметры газоразрядного свечения
Выводы к главе
ГЛАВА 4. Методы обработки изображений люминесцирующих продуктов ПЦР в гелях
4.1. Методы количественного анализа изображений
продуктов ПЦР в гелях
4.2. Метод автоматизированной качественной диагностики
инфекционных заболеваний по изображениям гелей с люминесцирующими продуктами ПЦР
4.3. Метод автоматизированной количественной диагностики
инфекционных заболеваний по изображениям гелей с люминесцирующими продуктами ПЦР
Выводы к главе
ГЛАВА 5. Результаты внедрения разработанных методов
5.1. Тел евизионные системы для криминалистических исследований
5.2. Телевизионные системы для визуализации продуктов ПЦР
5.3. Т ел евизионные системы для визуализации газоразрядного
свечения
5.4. Программное обеспечение
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Решение проблемы повышения эффективности технических средств, предназначенных для визуализации и обработки изображений объектов фотолюминесцентной и электролюминесцентной природы в процессе проведения криминалистических, молекулярно-биологических и медицинских исследований, весьма актуально в связи с необходимостью усиления борьбы с правонарушениями, а также в связи с увеличением количества инфекционных и наследственных заболеваний.
Для перечисленных выше прикладных областей проблема повышения эффективности технических средств визуализации и обработки непосредственно связана с повышением их чувствительности, а также оперативности и объективности проведения исследований.
В настоящее время требуется получать изображения слабо люминесцирующих объектов, находящихся на границе и за пределами визуального порога обнаружения. Для криминалистических исследований выявление практически невидимых невооруженным глазом следов в ряде случаев предопределяет получение вещественных доказательств
совершенного преступления, а для молекулярно-биологических и медицинских исследований - возможность диагностики заболеваний на ранней (латентной) стадии развития.
Рассматриваемая проблема носит долговременный характер, поскольку требуется обнаруживать минимально возможное количество люминесцирующего вещества, получение которого достигается постоянно совершенствующимися методами подготовки проб.
Традиционно применяющиеся для решения данной проблемы фотографические методы не обеспечивают оперативности получения результата. Замена фотографических методов визуализации телевизионными, а также применение методов обработки получаемых изображений и их

В ЗАО «КТИ», Санкт Петербург параллельно и независимо разработаны и в настоящее время выпускаются серийно ряд новых моделей телевизионной аппаратуры для визуализации газоразрядного свечения: «GDV Camera», «GDV Compact», «GDV Express».
За рубежом в 90-х годах также независимо проводились работы в области телевизионной визуализации газоразрядного свечения, в результате которых были разработаны и выпускаются системы аналогичного назначения. Так, например, известна телевизионная аппаратура Videograpie System Ba9z фирмы BIO MED, Германия.
Сравнительные характеристики систем визуализации газоразрядного свечения приведены в таблице 1.4.1.
Таблица 1.4.1.
Сравнительные характеристики систем визуализации газоразрядного
свечения
Парам етртип GDV Camera КТИ GDV Compact КТИ Ba9z BIO MED «Корона-ТВ» «Коррекс» НИИ ПТ «Стример» НИИ ПТ
Диапазон напряжений источника возбуждения люминесценции (ИВЛ) 4-10кВ (Дискретно 4 уровня) 4кВ Нет данных Корона-ТВ: 4-1 ОкВ (Дискретно 4 уровня) Коррекс: 4-6кВ (Дискретно 2 уровня) 4-1 ОкВ (плавное изменение)
Диапазон частот ИВЛ 1кГц ІкГц Нет данных Корона-ТВ :1 или 2 кГц (Дискретно) Коррекс: 1кГц 500-3000Гц Дискретно с шагом 50 Гц
Приемник люминесценции (ПЛ) Web- камера Web- камера ТВ-камера Цв. ТВ-камера Ч/б ТВ-камера Ч/б
Выходной сигнал Цифровой для USB Цифровой для USB Video Composite Video Composite Video Composite
Диаметр электрода, мм 80 60 100 80