Aphelion-Software: Vision freischalten: Erkundung der Tiefen der Aphelion-Software

Von Fouad Sabry

Was ist Aphelion-Software

Die Aphelion Imaging Software Suite ist eine Software-Suite, die drei Basisprodukte umfasst – Aphelion Lab, Aphelion Dev und Aphelion SDK für die Bildverarbeitung und Bildanalyseanwendungen. Die Suite umfasst außerdem eine Reihe von Erweiterungsprogrammen zur Implementierung spezifischer vertikaler Anwendungen, die von Bildgebungstechniken profitieren.

Wie Sie profitieren

(I) Einblicke, und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Aphelion (Software)

Kapitel 2: Computer Vision

Kapitel 3: Microsoft Excel

Kapitel 4: MATLAB

Kapitel 5: Optisches Mikroskop

Kapitel 6: Maschinelles Sehen

Kapitel 7: Mikroskop-Bildverarbeitung

Kapitel 8: Bildanalyse

Kapitel 9: Visuelle Programmiersprache

Kapitel 10: Bitplane

(II) Beantwortung der häufigsten öffentlichen Fragen zur Aphelion-Software.

(III) Beispiele aus der Praxis für den Einsatz von Aphelion-Software in vielen Bereichen.

Für wen dieses Buch gedacht ist

Berufstätige, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die über grundlegende Kenntnisse oder Informationen für jede Art von Aphelion-Software hinausgehen möchten.

 

 

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 14. Mai 2024

Buchvorschau

Kapitel 1: Aphelion (Software)

Aphelion Lab, Aphelion Dev und Aphelion SDK sind die drei grundlegenden Komponenten, aus denen die Aphelion Imaging Software Suite besteht, die für Bildverarbeitungs- und Analyseaufgaben entwickelt wurde. Die Suite enthält auch eine Sammlung von Add-on-Paketen für die Umsetzung gezielter vertikaler Anwendungen, die bildgebende Verfahren nutzen.

Mit der Software von Aphelion können schnell und einfach funktionierende Prototypen von Anwendungen erstellt oder als Verarbeitungs- und Visualisierungsbibliotheken in ein bestehendes System integriert werden. Immaterielle Teile.

Die Aphelion-Softwarebibliothek wurde 1995 als Kooperationsinitiative zwischen dem Zentrum für mathematische Morphologie der Mines ParisTech und einer französischen Firma namens ADCIS S.A. entwickelt.

Im April 1996 wurde Aphelion 1.0 für die Öffentlichkeit freigegeben. Die Software wurde 1996 auf der Photonics East-Konferenz in Boston und 1997 auf der Solutions Vision Show in Paris vorgestellt, wo sie gegen die CVB-Imaging-Toolbox von Stemmer Imaging antrat. Die erste stabile Version wurde im Dezember 1996 veröffentlicht.

Aphelion 2.3 für Windows 98 wurde 1998 veröffentlicht. Es ist einfacher zu bedienen und bietet weniger Optionen für die Verarbeitung von Bildern. Aphelion Dev (das Aphelion Developer ersetzte), Aphelion Lab, Aphelion SDK (das Aphelion Core ersetzte) und eine Sammlung von Erweiterungen bildeten die Aphelion Image Processing Suite.

ADCIS entwickelt die Suite derzeit weiter, wobei regelmäßig neue Versionen mit erweiterten Erweiterungen und Funktionen auf den Websites beider Organisationen zugänglich gemacht werden. Im Jahr 2015 wurde es möglich, Scanmikroskopbilder und andere extrem große Bilder anzuzeigen.

Das Wort Aphel leitet sich von dem gleichnamigen astronomischen Ausdruck ab, der sich auf den Winkelabstand von der Sonne bezieht, in dem ein Planet den Stern umkreist. Aphelion, eine Windows-Suite, war weit entfernt von Unix, dem Betriebssystem der Wahl für wissenschaftliche Workstations in den 1990er Jahren (einschließlich der Workstations des Marktführers Sun Microsystems).

Aphelion ist eine Sammlung von Programmen.

Die Grundidee der Bildverarbeitung besteht darin, digitale Bildpixel automatisch zu verarbeiten, um ein oder mehrere Objekte von Interesse zu extrahieren (z. B. Zellen in der Biologie oder Einschlüsse in der Materialwissenschaft) und dann eine oder mehrere Messungen an diesen Objekten zu berechnen, um das Bild zu quantifizieren und ein Urteil zu fällen (gutes Bild, Bild mit Mängeln,  Krebszellen). Mit anderen Worten, das Bild wird als Eingabe für ein System oder eine Klassifizierungssoftware eines Drittanbieters verwendet, die eine weitere Verarbeitung der extrahierten Merkmale von Interesse durchführt, indem eine Reihe nachfolgender Funktionen oder Operatoren auf die Pixel des Bildes angewendet wird.

Bilder können mit einer Vielzahl von Erfassungssystemen aufgenommen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Digitalkameras, Videokameras, optische und Elektronenmikroskope, medizinische Scanner und Smartphones. Der Datensatz kann als gerendertes Volumenbild (3D-Bild; ein Array von Voxeln im 3D-Raum) oder als Oberflächen-gerendertes (3D-Bild) Bild oder als 1D-Bild (1D-Signal), 2D-Bild (ein Array von Pixelwerten, das einem Monochrom- oder Farbbild entspricht) oder 3D-Bild (Volumen-Rendering; ein Array von Voxeln im 3D-Raum) angezeigt werden. Zweidimensionale Farbbilder bestehen aus Pixeln mit drei Werten (normalerweise Rot, Grün und Blau oder einem anderen Farbraum), während dreidimensionale Farbbilder monochrom, farbig (indizierte Farben werden häufig verwendet), multispektral oder hyperspektral sein können. Bei der Arbeit mit Videos wird ein neues Frequenzband eingeführt, um zeitbezogene Daten zu berücksichtigen.

Es gibt drei wesentliche Programme in der Aphelion Software Suite sowie einige andere, die für spezielle Aufgaben verwendet werden können:

Aphelion Lab ist eine Basis-Suite für diejenigen, die keine Bildverarbeitungsprofis sind. Es beschleunigt die halbautomatische oder manuelle Extraktion von Objekten von Interesse aus einem Bild und die anschließende Berechnung einer Reihe von Maßnahmen auf der Grundlage dieser Objekte. Vom Fotografieren bis zum Erstellen von Berichten wird der gesamte Prozess mit Hilfe von Assistenten vereinfacht.

Die Mission von Aphelion Dev ist es, eine Bildanalyse-App zu entwickeln und zu veröffentlichen. Es enthält auch eine Sammlung von Makrobefehlssprachen, mit denen jedes Programm automatisiert werden kann, das über die Benutzeroberfläche gestartet werden kann. Es ist auch hilfreich, viele Bilder auf einem Speicher, in einem Netzwerk oder von einem Erfassungsgerät aufgenommen zu haben, auf dem der Bildgebungsalgorithmus ausgeführt werden kann. Aphelion Dev enthält DLLs und Bibliotheken für die Bildverarbeitung und Visualisierung. Immaterielle Teile.

Aphelion SDK:

Das Hauptziel der Bildverarbeitung besteht darin, Objekte von Interesse innerhalb eines Bildes zu identifizieren und zu isolieren, damit sie nach ihren vielen Attributen weiter kategorisiert werden können. Die folgenden Schritte, die alle in Aphelon ausgeführt werden, führen zum gewünschten Ergebnis:

Um ein Bild zu erfassen, verwenden Sie ein Aufnahmegerät oder laden Sie ein Bild von einer Festplatte.

Verbessern Sie das Bild, indem Sie den Kontrast anpassen oder Rauschen entfernen.

Trennen Sie die Merkmale des Bildes, die später für die quantitative Analyse verwendet werden. In den meisten Fällen wird ein Schwellenwert verwendet, um ein binäres Image für einfache Programme zu erstellen. Das Bild wird dann mit morphologischen Operatoren bereinigt, die die interessierenden Merkmale isolieren. Schließlich weisen wir jedem Objekt im Bild Konnektivitätswerte (4 oder 8 Konnektivität, wenn ein quadratisches Raster verwendet wird) zu, während wir dem Hintergrund Null zuweisen.

Der Benutzer kann den Objektsatz manuell anpassen, um Artefakte zu entfernen und ihre Kanten zu ändern. Die Objekte können basierend auf ihren gemessenen Eigenschaften wie Form, Farbe und Dichte kategorisiert werden.

Mit den Makrobefehlen der Aphelion-Benutzeroberfläche können Sie die oben beschriebenen Prozesse auf mehrere Fotos gleichzeitig anwenden. Es können mehr Daten gesammelt und ein zuverlässigerer Algorithmus entwickelt werden, wenn er auf eine Reihe von Fotos angewendet wird.

Deskriptoren oder Messungen können verwendet werden, um Objekte in Kategorien zu gruppieren, und die gesammelten Daten können statistisch analysiert werden, um Klassifikatoren zu trainieren.

Interessierte aus den Bereichen Bildverarbeitung und Computer Vision, darunter Studenten, Forscher, Ingenieure und Softwareentwickler, nutzen die Aphelion Imaging Software Suite ausgiebig:

Sicherheit (Überwachung, Objektverfolgung)

Fernerkundung

industrielle Qualitätssicherung und Inspektion

Werkstoffkunde

Gesundheit und Biologie (Medizin und Biologie)

Geowissenschaften (Geologie)

Theorie (Bildverarbeitung, maschinelles Lernen und Optimierung)

Aphelion SDK wurde im Bereich der Multi-Kamera-Videoüberwachung implementiert. Es wurde ein Programm erstellt, um eine U-Bahn in einer Großstadt im Auge zu behalten (Korridore, Bahnsteige usw.).

Das Kfz-Kennzeichen scannt mechanisch. Sicherere Fahrbedingungen

Fahrgastverfolgung mit mehreren Kameras in einem U-Bahn-System. Überwachungskameras

Verfolgung der Landung eines Flugzeugträgers. Folgende Objekte

Verfolgung von Fahrzeugen. Folgende Objekte

Aphelion wird verwendet, um von Menschen geschaffene Merkmale wie Straßen, Häuser und Ackerland in Satellitenbildern automatisch zu identifizieren. Die Software hat viele Anwendungen, einschließlich der Analyse der Sonnenoberfläche. Multiband-Bilder, wie sie von Satelliten aufgenommen werden, enthalten Details, die für das bloße Auge unsichtbar sind. Darüber hinaus werden sie in der Regel mit einer Bittiefe von mehr als 8 digitalisiert. Die Verwendung von Hyperspektralbildern ist in der Fernerkundung (Infrarot und Ultraviolett) weit verbreitet. Sie helfen bei der Identifizierung bestimmter Kontrastbereiche bei gemessenen Wellenlängen.

Lokalisieren und Kategorisieren von Objekten im Feld. Methoden zum Sammeln von Daten aus der Ferne

Erkennung von Straßen und Strukturen. Methoden zum Sammeln von Daten aus der Ferne

ADCIS hat eine Softwarelösung für die Leiterplattenanalyse für den Einsatz in der industriellen Qualitätskontrolle entwickelt. Mit dem Programm können Sie die Wirksamkeit einer Faltencreme wissenschaftlich bewerten, indem Sie Vorher-Nachher-Bilder vergleichen. ADCIS hat auch andere Anwendungen für die Qualitätskontrolle entwickelt, wie z. B. die automatische Klassifizierung von Silberkörnern auf Folien. ADCIS arbeitete an zwei Projekten im Zusammenhang mit Optik: eines, um steife Skleralkontaktlinsen im 3D-Raum zu modellieren und sie dann zu fräsen, und