Karakteriserar väderradarbilder, identifiera blötdjursskaldeformiteter på grund av föroreningar eller klassificera en insektsamling efter deras vingform är några av tillämpningarna av VisioBioShaper, ett innovativt program för biologisk bildbehandling för att möjliggöra automatisk beskrivning av former och konturer, designad av experterna Biel Stela och Antonio Monleón-Getino, från statistikavdelningen från Institutionen för genetik, Mikrobiologi och statistik vid universitetet i Barcelona.

En artikel publicerad i den vetenskapliga tidskriften Open Access Library Journal (OALib) beskriver egenskaperna hos det nya programmet VisioBioShaper, baserad på ljudvågors fysik och tillämplig på alla studieområden som kräver karakterisering av bildbehandling (ekologi, zoologi, meteorologi, etc.).

Identifiera bilder med R -programmeringsspråket

I allmänhet, vetenskapliga team använder ett brett spektrum av program under forskningsaktiviteten men de använder inte de som är inriktade på biologisk bildbehandling. Numera finns det program av stort intresse som används av flera skäl- från att skaffa bilder till behandling av data för att få resultat- men de kräver specifik kunskap och, dessutom, de är vanligtvis exklusiva och har en hög kostnad.

"Syftet med VisioBioShape -paketet för R är att lägga till funktioner på språket för R -programmering, som är en gratis programmeringsmiljö för beräkning och statistikgrafik som används av det vetenskapliga och tekniska samhället världen över, säger professor Antonio Monleón-Getino, medlem i forskargruppen för biostatistik och bioinformatik (GRBIO), teammedlem på plattformen Bioinformatics Barcelona (BIB).

"R samlas och utförs i ett brett sortiment av Unix, Windows och MacOS-plattformar "fortsätter Monleón-Getino." Därför, forskare som använder detta R -språk för databehandling behöver inte gå in på ett annat språk eller program som kan vara mer komplexa när det gäller den här typen av bildanalyser ".

VisioBioShapeR:beskriver kontur med övertoner

Tekniken som används av experterna är baserad på ljudbehandling, ett fält där akustiska vågor beskrivs med en serie enkla övertoner. "Det händer samma sak med kontur:beskrivningen av en" våg "som anpassar sig till konturen och övertonerna i denna våg används som deskriptorer. Med de erhållna deskriptorerna, vi kan utföra flera analyser av konturens variation. Med programmet VisioBioSpaher, datorer identifierar konturerna och lyssnar på formerna, säger Biel Stela, expert på programmering och automatisk identifiering av bilder, och författare till artikeln.

Begreppet att lyssna på dessa former kommer från att representera information om bilder med övertoner och deras koefficient. Med detta, datorn kan arbeta med en numerisk representation av konturen, där varje överton är ett drag. Enligt författarna, denna metod möjliggör klassificering med automatiska inlärningsalgoritmer.

VisioBioShapeR är baserat på Fourier -deskriptormetoden (MDF), en teknik som ofta används inom telekommunikation och datavetenskap. Denna teknik, tillämpades först på åttiotalet, för konturbeskrivning, användes först för att identifiera handskrivna karaktärer. Nu har dess användningsområde spridit sig till olika maskinsyn.

Detta nya program gör det möjligt att använda det under forskningsprocessen av de användare som kan språket i R -programmering. Dessutom, bildanalysverktygen är integrerade i arbetet på ett mycket lättillgängligt och enkelt sätt.

De flesta format kan läsas av R, en egenskap som möjliggör tillämpning av VisioBioShaper. Detta system kräver att bildens innehåll är binärt, det är, den måste ha två pixelvärden (en för bakgrunden och en annan för objektbeskrivningen). För att gå från en färgad bild till en binär bild, det är nödvändigt att använda ett tröskelvärde. Enligt bildegenskaperna, detta kan vara en komplex process som kräver ett specialiserat program för bildbehandlingen. Enligt författarna, "VisioBioShapeR kan användas för att studera alla organismer eller föremål som kan kännetecknas av dess omgivning".

Författarna samarbetar för närvarande med gruppen GAMA (Group on Meteorological Hazard Analysis) vid universitetet i Barcelona och Servei Meteorològic de Catalunya för att skapa en modell som kan identifiera former av väderradarer i realtid, för att förbättra kunskapen om stormarnas livscykel.