Исследователи Дальневосточного федерального университета и Института прикладной математики ДВО РАН создали уникальный математический алгоритм. Он способен преобразовывать размытые данные в сверхчеткие изображения. Теперь медицинские томографы и промышленные сканеры станут значительно точнее без необходимости приобретать новое оборудование!
Революционный подход к обработке данных
Математики представили инновационный метод обработки данных компьютерной томографии. Разработанный алгоритм кардинально повышает четкость и детализацию изображений. Для этого не требуется дорогостоящая модернизация аппаратуры – достаточно простого обновления программного обеспечения. Это открытие обещает революцию в медицинской диагностике и промышленном контроле качества.
Проблема размытия и ее решение
Компьютерная томография, раскрывающая внутреннее строение объектов без их повреждения, опирается на сложную математику преобразования Радона. Однако идеальные условия сканирования недостижимы: использование детекторов конечного размера или широких пучков излучения неизбежно приводит к "размытию". Мелкие детали сливаются, снижая ценность изображения.
Как "вернуть резкость"?
Ученые нашли элегантное решение! Их алгоритм использует два скана одного объекта с незначительно различающимися настройками (например, шириной полосы облучения). Сравнивая два слегка размытых изображения, метод математической экстраполяции исключает погрешности и формирует третье, исключительно четкое изображение.
Подтвержденная эффективность
«Мы проверили эффективность на классических тестовых моделях, таких как "фантом Шеппа-Логана". Алгоритм успешно разделял элементы, сливавшиеся в одно пятно, и значительно снижал ошибки восстановления гладких объектов», — подчеркнул директор департамента математического и компьютерного моделирования ДВФУ Андрей Сущенко. Он также отметил вовлеченность студента в исследование как распространенную практику.
Ключевые преимущества: практичность и экономичность
Главные достоинства разработки – ее практичность и экономическая выгода. Метод не требует изменений в аппаратной части сканеров, нужна лишь модификация ПО. Небольшая дополнительная доза облучения при втором сканировании полностью оправдана огромным выигрышем в точности и детализации.
Безграничные перспективы применения
Области использования технологии невероятно широки: от ранней диагностики заболеваний в медицине до прецизионного неразрушающего контроля качества деталей в авиастроении и материаловедении.
Эта важная работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Информация предоставлена пресс-службой Дальневосточного федерального университета
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
