Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Анализ применимости алгоритма фазовой корреляции при стабилизации последовательностей видеокадров капиллярного кровотока

Анализ применимости алгоритма фазовой корреляции при стабилизации последовательностей видеокадров капиллярного кровотока

Abstract

Одной из задач видеокапилляроскопии является восстановление параметров капиллярного кровотока по зарегистрированной последовательности видеокадров. Из-за особенностей регистрации капиллярного кровотока положение капилляров может изменяться в пределах зарегистрированной последовательности видеокадров. В работе предложен и исследован алгоритм обработки видеокадров капиллярного кровотока на основе фазовой корреляции, позволяющий скомпенсировать смещения капилляров. Произведено сравнение предложенного алгоритма с известными алгоритмами стабилизации видеокадров на основе полнокадрового совмещения и на основе детектирования ключевых точек. Выполнено сравнение программных реализаций данных алгоритмов при обработке экспериментально зарегистрированных последовательностей видеокадров капиллярного кровотока и при обработке смоделированных последовательностей видеокадров с заданным смещением. Алгоритм полнокадрового совмещения обеспечивает высокое качество стабилизации, но программа на основе данного алгоритма характеризуется низким быстродействием. Программная реализация алгоритма, основанного на обнаружении ключевых точек, характеризуется хорошим быстродействием, но обеспечивает низкое качество стабилизации для последовательностей видеокадров капиллярного кровотока. Показано, что алгоритм фазовой корреляции является наиболее эффективным для стабилизации рассмотренных входных видеопоследовательностей, обеспечивает высокое качество стабилизации, и программа на его основе характеризуется наилучшим быстродействием. Полученные результаты могут быть использованы в программном обеспечении для биомедицинской диагностики.

Videocapillaroscopy is a convenient and non-invasive method of blood flow parameters recovery in the capillaries. Capillaries position can vary at recorded video sequences due to the registration features of capillary blood flow. Stabilization algorithm of video capillary blood flow based on phase correlation is proposed and researched. This algorithm is compared to the known algorithms of video frames stabilization with full-frame superposition and with key points. Programs, based on discussed algorithms, are compared under processing the experimentally recorded video sequences of human capillaries and under processing of computer-simulated sequences of video frames with the specified offset. The full-frame superposition algorithm provides high quality of stabilization; however, the program based on this algorithm requires significant computational resources. Software implementation of the algorithm based on the detection of the key points is characterized by good performance, but provides low quality of stabilization for video sequences capillary blood flow. Algorithm based on phase correlation method provides high quality of stabilization and program realization of this algorithm requires minimal computational resources. It is shown that the phase correlation algorithm is the most useful for stabilization of video sequences for capillaries blood flow. Obtained findings can be used in the software for biomedical diagnostics.

Keywords

ВИДЕОКАПИЛЛЯРОСКОПИЯ,АЛГОРИТМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ,STABILIZATION ALGORITHMS,ФАЗОВАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ,PHASE CORRELATION,КАПИЛЛЯРНЫЙ КРОВОТОК,CAPILLARY BLOOD FLOW,КЛЮЧЕВЫЕ ТОЧКИ,KEY POINTS,VIDEOCAPILLAROSCOPY

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold