Автоматизация обработки микрофотографий молочных продуктов с использованием ImageJ и Statistica

В статье рассмотрены вопросы построения алгоритмов автоматизированной обработки микрофотографий молочных продуктов. Автоматическая обработка микрофотографий молочных продуктов актуальна при исследовании степени их гомогенизации. Микрофотографии молочных продуктов несут информацию о распределении жировых шариков по массовым фракциям. На сегодняшний день существует большое количество программных продуктов, осуществляющих обработку изображений и избавляющих исследователей от рутинных операций ручной обработки данных. Однако требуется их адаптация для осуществления обработки микрофотографий молочных продуктов. В данной работе предлагается использовать для обработки пакет прикладных программ ImageJдля обработки графических файлов, полученных с помощью цифрового микроскопа, а для расчета статистических характеристик предлагается использовать пакет прикладных программ Statistica. Алгоритм обработки состоит из последовательных стадий преобразования в формат оттенков серого цвета, шкалирования, фильтрации, бинаризации, распознавания объектов и статистической обработки результатов распознавания. Результатом работы реализованных алгоритмов обработки данных является функция распределения жировых шариков по объемным или массовым фракциям, а также статистические параметры распределения (математическое ожидание, дисперсия, коэффициенты асимметрии и эксцесса). Для осуществления проверки работы алгоритма и его отладки проведены экспериментальные исследования. Проведена гомогенизация фермерского молока при разных давлениях гомогенизации. Для каждого образца были сделаны микрофотографии и проведена обработка снимков в соответствии с предлагаемым алгоритмом. Проведенные исследования показали эффективность и возможность реализации предложенного алгоритма в виде скрипта на языке java для пакета программ ImageJс последующей передачей данных в виде файла в пакет прикладных программ Statistica.