1Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2 Волгоградский государственный медицинский университет, 3
Волгоградский научный медицинский центрИсследованы физические основы и интерпретация процедуры обучения нейронов в нечетких клеточных нейрон-ных сетях Кохонена. На их основе описывается метод автоматической калибровки цифровых рентгеновских микрото-мографов, который сводится к нейро-нечеткой сегментации искаженного изображения в конечное число кластеров. Метод имеет большое практическое значение для развития микро-и нанотомографии в медико-биологических иссле-дованиях.Ключевые слова: рентгеновские микротомографы, детекторы изображения, калибровка, нейро-нечеткие сети. DOI 10.19163/1994DOI 10.19163/ -9480-2017
Volgograd medical research centerThe physical bases and interpretation of the procedure for training neurons in the fuzzy cellular neural networks of Kohonen have been investigated. Based on them, the method of automatic calibration of digital X-ray microtomographs has been described. This method involves neural-fuzzy segmentation of a distorted image into a finite number of clusters. The method is of great practical importance for the use of microtomography in biomedical research.Key words: X-ray microtomographs, detectors, images, calibration, neuro-fuzzy networks.Компьютерная микротомография -неразрушающий метод визуализации трехмерной внутренней микрострук-туры объектов с использованием рентгеновского излуче-ния. На сегодняшний день томографы можно условно раз-делить на 4 группы: рентгеновская микротомография, рен-тгеновская нанотомография, микротомография in vivo, система объемного элементного картирования.Метод микротомографии является достаточно но-вым и универсальным методом, применяемым в меди-ко-биологических исследованиях в России и за рубе-жом. В литературе описаны перспективные области его применения: морфометрия органов и тканей лаборатор-ных животных in vivo, лазерная микротомография эмб-рионов [7], метод трехмерной реконструкции применитель-но к зародышу мыши в доимплантационный период [8], исследование кальцинатов коронарных артерий с целью изучения их морфологии и фазового состава [4] и др. Кроме того, показано [6, 10], что микротомография позволяет производить неразрушающие исследования внутренней трехмерной структуры наноструктурирован-ного титана на примере зубных имплантатов, отличаю-щихся высокой прочностью и хорошей биологической совместимостью с костной тканью человека, без их пред-варительной обработки и подготовки.Вместе с тем, одна из проблем, с которыми сталки-ваются рентгеновские микротомографы, связана с раз-личными видами искажений [9], так как различная плот-ность тканей и органов приводит к неоднородности рент-геновского пучка. Другая причина может быть связана с неисправностями оптически-электронной системы. Эти искажения фиксируются на захватываемом изображении в виде геометрически искаженной квадратной сетки, с усилением от центра [19, 20]. Двумерный рентгеновский детектор, предназначенный для регистрации рентгеновских изображений, устроен ...
