Анализ алгоритмов компьютерного зрения

Проводится обзор некоторых алгоритмов компьютерного зрения, используемых для поиска объектов на изображении. Выделяются особенности и недостатки каждого из алгоритмов, делаются выводы об областях их применения, приводится программный код реализации алгоритмов при помощи библиотеки компьютерного зрения OpenCV.

ОБНОВЛЕНИЯ

08 июня 2019, 16:18:59

Токсикозы при кишечных инфекциях

08 июня 2019, 16:10:24

Токсикозы при кишечных инфекциях

07 июня 2019, 22:59:05

Острый обструктивный ларингит (круп) у детей

09 мая 2019, 16:13:23

Заболеваемость

27 апреля 2019, 16:00:00

Амбулаторно-поликлиническое обслуживание населения

24 апреля 2019, 01:02:18

Недостаточность питания у детей раннего возраста

17 апреля 2019, 22:26:23

Желчно-каменная болезнь: лечение

17 апреля 2019, 22:21:37

Желчно-каменная болезнь: диагностика

17 апреля 2019, 22:07:42

Желчно-каменная болезнь: этиология и патогенез

17 апреля 2019, 22:06:28

Анатомия желчевыводящих путей

ПОДЕЛИТЬСЯ:

Калибровочные стандарты и контроль проведения анализов

Почти для каждого анализатора в продаже имеются калиброванные стандарты (QC), то есть предварительно подвергнутые анализу пробы крови. Хотя все эти стандарты разработаны для человека, за исключением Multi-Trol(CDCTechnologies),они способны производить точную проверку прибора, системы реактивов, подготовку образцов и протоколы операторов. Поскольку колебания, присущие животным образцам, находятся за пределами любого единичного QC-стандарта, мазок крови также должен быть включен в качестве необходимой составной части QC-программы.

В 1988 году Конгресс Соединенных Штатов принял закон, известный в настоящее время как Закон по улучшению клинических лабораторий, или CLIA’88. Этот закон осуществлял эффективный контроль над всеми лабораторными анализами, выполняемыми в медицинских лабораториях, и устанавливал строгие нормы для проведения анализов, в том числе на периодическую проверку и сертификацию стандартных лабораторий. Одним из новых требований, которые должны соблюдаться в медицинских учреждениях, стал каждодневный контроль за качеством анализов, проводимый на двух уровнях для обеспечения точности анализов, взятых в тот же день. Хотя данный закон не распространялся на ветеринарные учреждения, тем не менее важно, чтобы ветеринарные специалисты разработали свою собственную программу контроля за качеством анализов, взятых в домашних условиях, поскольку ветеринарных специалистов часто вызывают для лечения пациентов с наиболее тяжелыми заболеваниями, и лабораторные ошибки могут привести к тяжелым последствиям. Хотя ежедневный контроль за качеством проведения анализов едва ли подойдет для всех ветеринарных лабораторий, необходимо разработать регулярный график и строго придерживаться его, потому что без QCпрограммы результаты лабораторных анализов превращаются в просто цифры, вместо ценных клинических данных.

Результат выполнения программы

Библиотека OpenCV имеет достаточно широкий набор детекторов, дескрипторов и матчеров. При этом имеются возможности различного сочетания их друг с другом. Все они отличаются по скорости работы, числу выделяемых точек, а также устойчивости к трансформациям изображения: вращениям, сменам углов обзора, изменениям масштаба. Ниже приведём некоторые из графиков сравнений детекторов и дескрипторов, явно отражающие качество и скорость их работы:

Читайте также:  Лечение миелодиспластического синдрома в Израиле

Среднее число выделяемых точек у разных детекторов.Скорость работы детекторов (в миллисекундах).

Устойчивость дескрипторов к изменению масштаба.

В отличие от template matching и контурного анализа, алгоритмы поиска ключевых точек более устойчивы к помехам, трансформациям и позволяют находить объекты даже при наличии физических помех. При этом высокая скорость работы некоторых методов позволяет применять их для поиска изображений в режиме реального времени даже на мобильных устройствах, что привело к возможности использования дополненной реальности в смартфонах и планшетных компьютерах рядовых пользователей. По аналогичному принципу работают и многие другие имеющиеся движки дополненной реальности (например, библиотека Vuforia от компании Qualcomm). Для достижения как можно более качественного уровня трекинга объекта (маркера) — он должен обладать достаточно большим числом уникальных (стабильных) ключевых точек, которые библиотека дополненной реальности быстро может выделить на видеопотоке и сопоставить с имеющимся шаблонным набором. Для этого необходимо использовать как можно более быстрый детектор, дескриптор и матчер, а также разработать алгоритм, который бы мог с уверенностью сказать, что объект был найден. Если выбор первых трёх компонентов осуществляется путём проведения экспериментов с замером скорости работы и оценкой инвариантности относительно различных трансформаций (подобные исследования мы уже отметили выше), то последняя составляющая требует более детальной проработки. Прежде всего это связано с тем, что отсутствуют какие-то стандартные программные средства, которые могли бы нам с уверенностью заявить о факте нахождения маркера. Подобные фильтры необходимо реализовывать самостоятельно с учётом задач проекта, в котором они будут использоваться.

ПО, правила и автоматизация

Пока визионеры смотрят в будущее, производители уже сегодня вынуждены бороться с конкурентами. В дополнение к подчеркиванию различий в технологии, компании выделяют свои продукты с помощью программного обеспечения, которое управляет данными и обеспечивает автоматическую проверку нормальных клеток на основе набора правил, установленных в лаборатории, что значительно ускоряет проверку и дает персоналу больше времени, чтобы сосредоточиться на аномальных случаях.

На уровне анализатора трудно отличить преимущества различных продуктов. В определенной степени наличие ПО, которое играет ключевую роль в получении результатов анализа, позволяет продукту выделиться на рынке. Прежде всего диагностические компании выходят на рынок программного обеспечения для защиты своего бизнеса, но затем они понимают, что системы управления информацией необходимы для их выживания.

С каждым поколением анализаторов ПО значительно улучшается. Новые вычислительные мощности обеспечивают гораздо лучшую избирательность при ручном расчете лейкоцитарной формулы. Возможность сокращения объема работ с микроскопом очень важна. Если есть точный инструмент, то достаточно только исследовать на гематологическом анализаторе патологические клетки, что повышает эффективность работы специалистов. И современные приборы позволяют добиться этого. Это именно то, что необходимо лаборатории: простота использования, эффективность и снижение объема исследований под микроскопом.

Вызывает обеспокоенность, что некоторые врачи клинико-лабораторной диагностики концентрируют свои усилия на совершенствовании технологий, а не на их оптимизации для принятия верных врачебных решений. Можно купить самый причудливый лабораторный инструмент в мире, но если при этом постоянно перепроверяются результаты, то это нивелирует возможности технологи. Аномалии не являются ошибками, и лаборатории, которые автоматически утверждают только результат гематологического анализатора «Патологических клеток не обнаружено», поступают нелогично.

Читайте также:  Методы лабораторного анализа исследования крови

Каждая лаборатория должна определить критерии того, какие тесты должны пересматриваться, а какие подвергаться ручной обработке. Таким образом, общее количество неавтоматизированного труда сокращается. Появляется время для работы с анормальными лейкограммами.

Программное обеспечение позволяет лабораториям устанавливать правила автовалидации и выявления подозрительных проб на основе местоположения выборки или обследуемой группы. Например, если лаборатория обрабатывает большое количество образцов больных раком, систему можно настроить на автоматическое исследование крови на гематологическом анализаторе патологических клеток.

Важно не только автоматическое подтверждение нормальных результатов, но и сокращение числа ложноположительных результатов. Ручной анализ является наиболее технически сложным. Это самый трудоемкий процесс. Необходимо сократить время, которое лаборант проводит с микроскопом, ограничившись только анормальными случаями.

Производители оборудования предлагают высокопроизводительные системы автоматизации для крупных лабораторий, которые помогают справиться с нехваткой персонала. В этом случае лаборант помещает образцы в автоматическую линию. Затем система направляет пробирки в анализатор и далее затем для проведения дополнительных тестов или на «склад» с контролируемой температурой, откуда пробы можно оперативно взять для дополнительной проверки. Автоматизированные модули нанесения и окрашивания мазков тоже сокращают время работы персонала. Например, в гематологическом анализаторе Mindray CAL 8000 используется модуль обработки мазков SC-120, способный работать с образцами объемом 40 мкл при загрузке 180 предметных стекол. Все стекла нагреваются до и после окрашивания. Это оптимизирует качество и сокращает риск заражения персонала.

Степень автоматизации в лабораториях гематологии будет наращиваться, а количество персонала уменьшаться. Есть необходимость в сложных системах, в которые можно поместить образцы, переключиться на другую работу и вернуться только для пересмотра действительно аномальных образцов.

Большинство систем автоматизации настраивается под нужды каждой лаборатории, а в отдельных случаях доступны стандартизованные конфигурации. Некоторые лаборатории пользуются собственным ПО со своей информационной системой и алгоритмами отбора аномальных образцов. Но следует избегать автоматизации ради автоматизации. Крупные инвестиции в роботизированный проект современной дорогостоящей высокотехнологичной автоматической лаборатории оказываются напрасными из-за элементарной ошибки – повторного проведения анализа крови каждой пробы с анормальным результатом.

Finnmedtravel – Диагностика и лечение в Финляндии

Зрение – удивительный и бесценный дар природы. Очень важно его сохранить. Именно зрение является главным звеном, которое связывает человека с окружающим миром. Для поддержания остроты зрения в любом возрасте необходимо тщательно следить за здоровьем глаз.

Офтальмология в Финляндии находится на высочайшем уровне, оказывая неоценимую помощь каждому, кто столкнулся с проблемой заболеваний зрительной системы. Благодаря малоинвазивным технологиям и современным хирургическим разработкам, наши офтальмологические клиники заслужили международное признание в Европе.

Нейроофтальмология – относительно новое направление в офтальмологии.

Нейроофтальмология является узкоспециализированной медицинской категорией, которая объединяет неврологию и офтальмологию, чаще всего в общих сложных системных заболеваниях зрительной системы.

Университетские Больницы Куопио и Хельсинки – одни из немногих клиник, где активно применяют современные технологии для лечения патологических изменений глазного нерва. Продолжительное время это заболевание считалось неизлечимым, но сегодня специалисты наших клиник доказывают обратное.

Читайте также: 

К врачам Университетских Больниц обращаются пациенты с различными заболеваниями органов зрения, и врачи используют самые разные способы лечения, начиная от обычной диагностики и заканчивая сложными хирургическими операциями.

Диагностика заболеваний глаз у взрослых и детей

Ранняя диагностика является очень важным условием для эффективного лечения многих офтальмологических заболеваний.

Больницы Финляндии оснащены аппаратурой мирового уровня. Наши доктора используют современные методы диагностики, позволяющие выявить заболевания на начальных стадиях и определить точные причины нарушений функционирования глаз.

Такими передовыми методами являются цифровые снимки глазного дна, ультразвуковые исследования глаза, МРТ, электрофизиологическое исследование, топография роговицы, тонография, ангиография, гониоскопия и многие другие обследования.

В сфере диагностики офтальмология в Европе отдает приоритет лазерным технологиям, составляющим основу осмотра: лазерная томография, лазерное доплеровское измерение кровоснабжения глаза.

Одной из самых эффективных методик офтальмологиив Финляндии считается ОКТ (оптическая когерентная томография сетчатки). Это – неинвазивное, безболезненное исследование структуры глаза, дающее трехмерное изображение глазного дна.

Для обследования сетчатки глаза финские офтальмологи применяют метод электроретинографии.

Как одна из разновидностей ранней диагностики, результативна высокочастотная ультразвуковая биомикроскопия. Метод позволяет детально и глубоко исследовать ткани глаза. Назначается при подозрениях на катаракту и глаукому, трахому и других заболеваниях.

Finnmedtravel – Диагностика и лечение в Финляндии

В наших клинических центрах есть всё необходимое для постановки правильного диагноза.

Лечение заболеваний глаз в Финляндии

Офтальмология в Финляндии известна высоким уровнем медицинского обслуживания. Основные направления – это лечение и коррекция дальнозоркости, близорукости и астигматизма, лечение косоглазия, катаракты, ретинопатии, амблиопии, блефарита, глаукомы, диабетической ринопатии, пигментной дегенерации сетчатки, инфекционных заболеваний органов зрения и других заболеваний.

Лечение широкого спектра офтальмологических проблем самой различной степени тяжести, врачи Университетских больниц осуществляют с использованием новейших хирургических и терапевтических методик.

Ежегодно врачи наших клиник проводят более 1000 операций на сетчатке глаза, 3500 операций по удалению катаракты и множество других хирургических операций.

Лазерное лечение – один из основных методов, применяемых офтальмологами для лечения зрения, который достиг невероятных и удивительных результатов.

Данный метод является одним из самых щадящих: риск осложнений после операции равен практически нулю, а зрение у пациента восстанавливается в день проведения операции.

Новые технологии, разрабатываемые в Европе, в частности в Финляндии,  и применяемые в офтальмологии, дают возможность нашим врачам корректировать зрение в самом широком диапазоне.

Дистанционное консультирование пациентов

В наших клиниках работает отлаженная система дистанционного консультирования пациентов, находящихся в любой точке мира, посредством современных систем коммуникации.

В том случае, если Вы прошли полную или частичную диагностику и у Вас имеется подробная выписка из истории болезни или выписка с амбулаторной карты с наличием пройденных исследований, Вы можете прислать нам свои документы для дистанционного консультирования.

Задать вопрос специалисту

После того, как Вы заполните форму заявки, координаторы нашей клиники свяжутся с Вами в течение 24 часов.

Все звонки оплачиваются клиникой!