Алгоритм сегментації теплових зображень легень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorШликов, Владислав Валентинович
dc.contributor.authorЗабіло, Ярослав Сергійович
dc.date.accessioned2026-03-06T13:00:37Z
dc.date.available2026-03-06T13:00:37Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ роботі розглянуто алгоритм сегментації теплових зображень, який базується на пошуку термографічного порогу між тепловими зонами з суттєвим градієнтом температур від 1C, які визначаються на термографічних зображеннях легень з ознаками запального процесу.Зокрема, пропонується застосування у алгоритмі сегментації теплових зображень модернізованого алгоритму вододілу (Watershed) із бібліотеки комп’ютерного зору OpenCV(OpenSourceComputerVisionLibrary) на мові Python.Оскільки основною проблемою при такому підході є надмірна сегментація через завади, що обумовленінеоднорідністютеплового поля на зображеннях легень, у модернізованому алгоритмі пропонується попередня фільтрація завад з використанням морфологічних операцій(MorphologicalGradient)та поділ зображення на області фону і переднього плану з використанням маркерів(SimpleThresholding).Для розмежування областей кольорового зображення, які мають наближені напівтони, використовується порогова бінаризація Нобуюки Отсу (Otsu'smethod), що дає можливість розмежувати на термографічному зображені теплові зони з градієнтом температур від 0,5C.Для апробації алгоритму сегментації було проведено доклінічні дослідження щодо оброблення термографічних знімків легень з ознаками запального процесу, що дистанційно реєструвалися тепловізором FLIR ThermaCAM E300, який забезпечує передачу 16000 кольорів і дає можливість визначати градієнт температур від 0,5C з точністю ±0,1C у діапазоні температур від 20C до 50C.Отже, алгоритм сегментації теплових зображень, що пропонується, дає можливість визначити тепловий поріг (термопоріг), який лежить між двома максимумами або мінімумами температур у однорідних теплових зонах з заданим градієнтом температур.
dc.description.abstractotherThe paper considers a thermal image segmentation algorithm based on finding a thermography threshold between thermal zones with a significant temperature gradient of 1,0C, which are determined on thermography images of lungs with signs of an inflammatory process. In particular, it is proposed to use the modernized Watershed algorithm from the OpenCV (Open Source Computer Vision Library) computer vision library in Python in the thermal image segmentation algorithm. Since the main problem with this approachis excessive segmentation due to noise caused by the heterogeneity of the thermal field in the lung image, the modernized algorithm proposes preliminary noise filtering using morphological operations (Morphological Gradient) and image division into background and foreground areas using markers (Simple Thresholding). To delimit areas of a color image that have approximate halftones, the threshold binarization of Nobuyuki Otsu (Otsu's method) is used, which makes it possible to delimit thermal zones depictedin a thermography image with a temperature gradient of 0.5C.For test the segmentation algorithm, preclinical studies were conducted on the processing of thermography images of the lungs with signs of inflammation, which were remotely recordedby the FLIR ThermaCAM E300 thermal imager, which provides the transmission of 16,000 colours and makes it possible to determine the temperature gradient from 0.5C with an accuracy of ±0.1C in the temperature range from 20C to 50C.Therefore, the proposed algorithm for segmenting thermal images makes it possible to determine the thermal threshold (thermal threshold), which lies betweentwo maximaor minimatemperaturesin homogeneous thermal zoneson IR-imageswith a given temperature gradient.
dc.format.pagerangeС. 27-37
dc.identifier.citationШликов, В. В. Алгоритм сегментації теплових зображень легень / Шликов В. В., Забіло Я. С. // Біомедична інженерія і технологія. – 2025. – № 18. – С. 27-37. – Бібліогр.: 15 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/.2025.18.332192
dc.identifier.orcid0000-0001-8836-4658
dc.identifier.orcid0000-0002-0424-3021
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79284
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofБіомедична інженерія і технологія, № 18, 2025
dc.subjectтеплобачення
dc.subjectтермографічні зображення
dc.subjectсегментація зображень
dc.subjectалгоритм сегментації
dc.subjectфільтрація завад
dc.subjectбібліотека OpenCV
dc.subjectмова Python
dc.subjectзапалення легень
dc.subjectthermal imaging
dc.subjectthermography images
dc.subjectimage segmentation
dc.subjectsegmentation algorithm
dc.subjectnoise filtering
dc.subjectOpenCV library
dc.subjectPython
dc.subjectlung
dc.subjectpneumonia
dc.subject.udc621.397
dc.titleАлгоритм сегментації теплових зображень легень
dc.title.alternativeSegmentation algorithm of lung thermal image
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
27-37.pdf
Розмір:
860.8 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Біомедична інженерія і технологія, Том 3, № 18