Обработка микроскопических изображений волокон для анализа структуры древесины

Abstract

Предложен алгоритм анализа смещения волокон и изменения структуры древесины при деформации. Представленный алгоритм предназначен для определения изменений в структуре клеток растений, испытывающих стресс, и изучения механических свойств волокон. Алгоритм основан на определении сдвига между слоями при помощи вычисления оптических потоков для последовательности статичных микроскопических изображений. Применение оптических потоков в данном случае дает возможность выявить особенности структурной деформации в объеме тканей растений. Алгоритм состоит из двух частей, что обусловливает ускорение вычислительного процесса за счет параллельных вычислений. Результатом работы алгоритма является построение векторных полей оптического потока в трехмерном пространстве. Использование трех различных типов изображений позволяет определить деформацию, химический сдвиг и поворот волокон. По результатам работы алгоритма можно оценить физиологические процессы, происходящие в деформированной ткани растения, а также проконтролировать результат работы математического моделирования.