| 1 |
15 июля 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
Компьютерные методы трехмерного анализа сетчатки глаза на основе конфокальной биомикроскопии |
| Результаты этапа: Для восстановления трехмерной структуры изображения сетчатки разработаны и оптимизированы регуляризирующие алгоритмы для каждой гармоники поперечного Фурье-пространства, позволяющие реализовать естественное и эффективное распараллеливание вычислительной процедуры. Для повышения качества восстановленных изображений глазного дна по серии искаженных статическими и турбулентными аберрациями изображений в каждой секущей плоскости разработана новая модификация регуляризованного биспектрального метода. Для повышения резкости изображений сетчатки, разработан метод, основанный на деформации пиксельной сетки с учетом автоматического анализа степени размытости изображения. Для совмещения изображений сечений сетчатки, полученных в различных спектральных диапазонах, разработан быстрый энтропийный метод совмещения изображений путем адаптивного выбора репрезентативной эмпирической моды с наиболее разреженной гистограммой. |
| 2 |
1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. |
Компьютерные методы трехмерного анализа сетчатки глаза на основе конфокальной биомикроскопии |
| Результаты этапа: Разработана параллельная реализация итерационного алгоритма трехмерной деконволюции с переносом части вычислений на многоядерные GPU персонального компьютера, проведено тестирование алгоритма на различных синтезированных и экспериментальных трехмерных объектах в условиях шумов регистрации различной природы и характерных аберраций оптической системы.
Разработан метод параметрической оценки аберраций второго порядка для восстановления офтальмологических изображений и проведено его тестирование в условиях турбулентных искажений.
Разработан метод повышения резкости и подавления шума трехмерных офтальмологических изображений. Проведено тестирование и анализ помехоподавления на трехмерных офтальмологических изображениях методом деформации пиксельной сетки.
Разработан быстрый энтропийный метод совмещения медицинских изображений для случая различных масштабов сравниваемых образцов и проведено его тестирование для модельных задач совмещения изображений сетчатки.
Составлен и проанализирован перечень необходимых для распознавания патологических изменений сетчатки и зрительного нерва с томографическим описанием вариантов их проявления, проведено агрегирование основных характеристик патологических изменений сетчатки. |
| 3 |
1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. |
Компьютерные методы трехмерного анализа сетчатки глаза на основе конфокальной биомикроскопии |
| Результаты этапа: Разработан быстрый итерационный алгоритм трехмерной деконволюции с использованием многоядерной архитектуры современных графических процессоров NVIDIA CUDA.
Предложен метод обработки нулей энергетического спектра для параметрической оценки аберраций. Оптимизирован двухшаговый вариационный метод реконструкции волнового фронта. Будет разработан метод эффективного повышения разрешения изображений сетчатки на основе методов глубокого обучения, использующих сверточные нейронные сети.
Изучен алгоритм предобработки тестовых баз изображений глазного дна для оптимизации методов повышения разрешения офтальмологических изображений с помощью сверточных нейронных сетей. Частично доработан экспериментальный стенд для синхронной регистрации карт волнового фронта с гартмановского датчика и дефокусированных изображений модельных объектов и образцов тканей. |
| 4 |
1 января 2018 г.-30 августа 2018 г. |
Компьютерные методы трехмерного анализа сетчатки глаза на основе конфокальной биомикроскопии |
| Результаты этапа: Разработан и реализован итерационный алгоритм трехмерной деконволюции в Фурье-плоскости с использованием параллельных вычислений на CPU и GPU. Алгоритм продемонстрировал хорошую масштабируемость и возможность обрабатывать произвольное число входных изображений произвольной размерности ограничиваясь только объемом локального хранилища.
Разработан и протестирован вариационный метод повышения резкости и подавления шума на трёхмерных изображениях оптической когерентной томографии сетчатки глаза на основе функционала полной обобщённой вариации второго порядка в качестве стабилизатора в регуляризирующем функционале для устранения эффекта ступенчатости.
Разработан вариационный метод со стабилизатором дробного порядка для решения задачи восстановления волнового фронта на основе данных о его локальных наклонах, продемонстрировавший достаточно равномерное восстановление фронта на всем спектре частот.
Разработан эффективный метод вычисления и хранения оптической передаточной функции дефокусировки с высоким разрешением на основе кубической сплайн-интерполяции с использованием рядов Хопкинса. |
