138. Волошин Володимир Ульянович. Розробка методів РЕМ-фотограмметрії та морфолого-фрактального аналізу (на прикладі дослідження деструкції кісткової тканини): дис... канд. техн. наук: 05.24.02 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2004.
Анотація до роботи:
Волошин В.У. Розробка методів РЕМ-фотограмметрії та морфолого-фрактального аналізу (на прикладі дослідження деструкції кісткової тканини). – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.24.02 – фотограмметрія та картографія. – Національний університет “Львівська політехніка” , Львів, 2004.
Дисертаційна робота присвячена розробці методів РЕМ-фотограмметрії і морфолого-фрактального аналізу для дослідження деструкції кісткової тканини.
В дисертаційній роботі сформульовані основні задачі РЕМ-фотограмметрії для розв’язку прикладних задач, в тому числі для біології та медицини. Аргументовано перспективність цифрової фотограмметричної обробки РЕМ-зображень.
Запропоновано інтерактивний метод тривимірної обробки РЕМ-зображень на основі оператора Марра. Здійснена модифікація кореляційного ототожнення ідентичних точок РЕМ-стереозображення. Запропонований і програмно реалізований контурний метод ототожнення ідентичних точок РЕМ-стереозображення на основі j – s параметризації контурів. Запропоновано метод автоматичної “зшивки” різномасштабних РЕМ-зображень із використанням дескрипторів Уолша, при цьому пропонується оцінювати якість ототожнення відповідних областей сегментів двох зображень за подібністю форми і параметрами орієнтації цільової функції ідентифікації. Запропоновано застосовувати метод Кригінга для вирішення задачі визначення порогових значень при цифровій обробці РЕМ-зображень. Здійснена кількісна оцінка структурних змін, які відбуваються у трубчастих кістках в умовах тривалого надходження радіонуклідів в організм, що має значення для розуміння механізмів розвитку остеопроцесів. Теоретично обґрунтовані принципи фрактальності для кількісного аналізу випадкових нерегулярних цифрових моделей поверхонь деструкції кісткової тканини. Розроблено методи визначення фрактальних розмірностей ЦММР.
20
В дисертаційній роботі сформульовані основні задачі РЕМ-фотограмметрії для розв’язку прикладних задач, в тому числі для біології та медицини, Аргументовано перспективність цифрової фотограмметричної обробки РЕМ-зображень. Проведено аналіз методів цифрової обробки зображень. Встановлено, що найбільшу складність для практичної реалізації на ЕОМ фотограмметричної обробки РЕМ-зображень представляє процедура ототожнення відповідних точок (елементів). В цьому контексті розглянуто основні підходи комп’ютерної реалізації стереообробки РЕМ-зображень.
1. Дано оригінальний розв’язок прямої фотограмметричної задачі; проаналізовані спрощені алгоритми аналітичної обробки РЕМ-зображень, теоретично і практично досліджена схема комп’ютерної обробки РЕМ-зображень в інтерактивному режимі.
2. Виконана теоретико-емпірична оцінка точності РЕМ-стереообробки на основі порівнювальних профільних вимірювань технічних поверхонь за допомогою профільної вимірювальної системи Таlysurf 5 та стереометоду.
3. Запропоновано інтерактивний метод тривимірної обробки РЕМ-зображень на основі оператора Марра. Здійснена модифікація кореляційного ототожнення ідентичних точок РЕМ-стереозображення. Запронований і програмно реалізований контурний метод ототожнення ідентичних точок РЕМ-стереозображення на основі j – s параметризації контурів. Запропоновано метод автоматичної “зшивки” різномасштабних РЕМ-зображень із використанням дескрипторів Уолша, при цьому пропонується оцінювати якість ототожнення відповідних областей сегментів двох зображень за подібністю форми і параметрами орієнтації цільової функції ідентифікації.
4. Запропоновано застосовувати метод Крайгінга для задачі визначення порого-
18
вих значень при цифровій стереологічній обробці РЕМ-зображень.
5. Здійснена кількісна оцінка структурних змін, які відбуваються у трубчастих кістках в умовах тривалого надходження радіонуклідів в організм, що має значення для розуміння механізмів розвитку остеопенічних процесів.
6. На основі багаточисельного експериментального матеріалу достовірно показано, що тривале надходження та інкорпорація стронцію-90 та цезію-137 у кістковій тканині супроводжується розвитком в кістках ряду структурних перебудов, найбільш виражених у зонах росту кістки.
7. Теоретично обґрунтовані принципи фрактальності для кількісного аналізу випадкових нерегулярних цифрових моделей поверхонь деструкції кісткової тканини. Розроблено три методи визначення фрактальних розмірностей: на основі цифрових моделей мікрорельєфу, за профільними січеннями та за допомогою двовимірної структурної функції.
8. Запропоновано і реалізовано методику моделювання росту біолітів на основі фрактальної моделі дифузійно-обмеженої агрегації.
В сукупності виконані в дисертації дослідження дозволяють вийти на якісно новий рівень в кількісній інтерпретації деструктивних змін кісткової тканини під впливом еко-антропогенних факторів та розуміння механізму росту біолітів.
Публікації автора:
Соколов В.Н., Мельник В.Н., Волошин В.У. Некоторые общие принципы трехмерного восстановления РЭМ-изображения // Труды Х Рос. симп. по РЭМ и аналитическим методам исследования твердых тел. – Июль, 1997. – С.36-37.
Волошин В.У., Бліндер Ю.С. Цифрова модель рельєфу, її побудова і мор–фометрія. – Луцьк: Надстир`я. – Науковий вісник ВДУ № 5, –1998. – С.22-26.
Мельник В.М., Волошин В.У., Тарасюк Ф.П., Бліндер Ю.С. Кількісний РЕМ-аналіз морфометричних і геометричних характеристик мікроструктури ґрунту // Зб. наук. праць “Українське Полісся: вчора, сьогодні, завтра”. – Луцьк: Надстир`я, 1998. – С.46-49.
Мельник В.М., Волошин В.У., Тарасюк Ф.П., Бліндер Ю.С. Методи кількісної характеристики мікроструктури ґрунту // Львів: Вісник Львівського університету. – Сер географічна. – 1999. – №25. – С.24-27.
Бобро Ю.Г., Мельник В.Н., Волошин В.У., Шостак А.В. Определение фрактальности поверхностей разрушения по данным РЭМ-стереоизмерений. // Изв. РАН. Металлы, -№3, -1999. –С.109-113.
Melnik V.N., Voloshin V.U. To the theory of photogrammetric handling of REM-images // 2-nd International conf. On Сadastre, Photogrammetry, Geoinformatics-Modern technologies and development perspectives. Lviv-Cracow, 2000.
Мельник В.Н., Соколов В.Н., Юрковец Д.И., Волошин В.У. Анализ геометрической коррекции цифровых РЭМ-изображений // Труды ХІІІ Рос. симпозиума по РЭМ и аналитическим методам исследования твердых тел. – Июль, 2000. – С.141.
19
Мельник В.М., Волошин В.У., Волошина Т.В. Синтаксичний метод стереоототожнювання // Геод. моніторинг, геодинаміка і рефрактометрія на межі ХХІ ст. Зб.наук. праць, – Львів, 2001.
Melnik V.N., Doroghinsky O.L., Voloshin V.U. Stereologaczno-stereometricne metody oceny iloscioowej mikrostruktury gleby // 3-nd International Conference on Cadastre, photogramm., Geoinformatics-Modern technologies and development perspectives. Cracow, 2001. – P.5.1-5.10.
Melnik V.N., Voloshin V.U., Voloshina T.V. Automatic «sewing together» of REM-images with use of Walsh desctriptors // 3-nd International Conference on Cadastre, photogramm., Geoinformatics-Modern technologies and development perspectives. Cracow, 2001. – P.5.19-5.26.
Мельник В.М., Волошин В.У. Оцінка деструктивних змін кісткової тканини методами структурної функції та фрактального аналізу // Науковий вісник ВДУ. – 2002. – №3. –С. 166-171.
