Software pro zpracování, analýzu a vizualizaci 2D statických a 3D spektrálních dat

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F04753437%3A_____%2F25%3AN0000003" target="_blank" >RIV/04753437:_____/25:N0000003 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://radalytica.com/pages/FW10010022-V2%20SW%20pro%20zpracovani%20analyzu%20a%20vizualizaci%202D%20statickych%20a%203D%20spektralnich%20dat%20RDA.pdf" target="_blank" >https://radalytica.com/pages/FW10010022-V2%20SW%20pro%20zpracovani%20analyzu%20a%20vizualizaci%202D%20statickych%20a%203D%20spektralnich%20dat%20RDA.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Software pro zpracování, analýzu a vizualizaci 2D statických a 3D spektrálních dat

Popis výsledku v původním jazyce

Byl vytvořen kompletní rekonstrukční software s uživatelským rozhraním pro zpracování dat z 2D a 3D RTG měření a spektrální analýzou. Vzhledem k běžným rozměrům zorného pole detektoru (přibližně 70 x 15 mm) je nutné pro zobrazení většího vzorku pořídit více statických snímků, které lze buď prohlížet samostatně, nebo je softwarově spojit do jednoho souvislého, přehledného snímku. Rekonstrukční software „RadalyX 4pi“ právě poskytuje uživateli plné zpracování těchto jednotlivých snímků do finálního skenu, a to jak 2D, tak i 3D CT (iterativní CT rekonstrukce) do požadovaných obrazových formátů. Rekonstrukční úlohy jsou vytvářeny jako projekty. Každý projekt obsahuje odkaz na zdrojová data různých typů měření a kalibrační data, nastavení zpracování a umístění výsledků. Výsledkem zpracování 2D dat je 32bitový obraz ve formátu TIFF, který zachovává plnou informaci bez ztráty obrazových dat. 3D řezy z měření výpočetní tomografií jsou uloženy ve formátu MHA, také bezztrátový formát včetně prostorových informací, zachovává plnou kvantitativní informaci a umožňuje správnou prostorovou interpretaci (měření vzdáleností, objemů). Rekonstrukční software dále poskytuje náhled 2D zrekonstruovaného obrazu a u 3D CT měření umožňuje zobrazení řezů ve třech základních anatomických rovinách: koronární, sagitální a transverzální. Software disponuje nástroje pro práci se základními parametry, jako je velikost objemu, rotace, nastavení velikosti pixelu/voxelu, počet iterací u CT rekonstrukce, zobrazení geometrie skenu, a dále pokročilými parametry, jako je např. ořezávání jednotlivých naměřených projekcí, maskování vadných pixelů či hran čipů, nastavení geometrických offsetů, nastavení maskování oblastí s různým útlumem pro RTG záření atd. Pro práci se spektrálními daty SW umožňuje automatické zpracování těchto obrazů na daných energetických kanálech. Dále SW obsahuje nástroje pro práci s energetickými kanály pro získání různých datových setů pro následnou analýzu spektrálních dat. SW nabízí také vizualizaci, kde je možné si v jednom okně prohlédnout všechny útlumové obrazy ve formátu PNG. Součástí je vizualizace útlumových křivek v oblastech zájmu ROI a také různé nástroje pro optimalizaci těchto křivek.

Název v anglickém jazyce

Low level software for processing, analysis and visualization of 2D static and 3D spectral data

Popis výsledku anglicky

A complete reconstruction software with a user interface has been developed for processing data from 2D and 3D X-ray measurements, including spectral analysis. Due to the typical dimensions of the detector’s field of view (approximately 70 × 15 mm), imaging larger samples requires acquiring multiple static images, which can either be viewed separately or software-stitched into a final image. The reconstruction software “RadalyX 4pi” provides users with full processing of these individual images into a final scan, both in 2D and 3D CT (iterative CT reconstruction), in the desired image formats. Reconstruction tasks are created as projects. Each project contains references to source data from various types of measurements and calibration data, processing settings, and output locations. The result of 2D data processing is a 32-bit TIFF image that preserves complete information without any loss of image data. 3D slices from computed tomography measurements are stored in the MHA format, also a lossless format that includes spatial information, preserves full quantitative data, and enables correct spatial interpretation (e.g., measurement of distances and volumes). The reconstruction software also provides a preview of reconstructed 2D images and, for 3D CT measurements, enables visualization of slices in the three primary anatomical planes: coronal, sagittal, and transverse. The software includes tools for working with basic parameters such as volume size, rotation, pixel/voxel size settings, number of iterations in CT reconstruction, and scan geometry visualization. It also offers advanced parameters, such as cropping of individual measured projections, masking of dead pixels or chip edges, adjustment of geometric offsets, and masking of regions with varying X-ray attenuation. For spectral data processing, the software enables automatic processing of images across all measured energy channels. It also includes tools for working with energy channels to generate various datasets for subsequent spectral data analysis. The software further offers visualization features, allowing all attenuation images in PNG format to be viewed within a single window. It also includes visualization of attenuation curves in regions of interest (ROI), along with various tools for optimizing these curves.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20601 - Medical engineering

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

FW10010022-V2

Technické parametry

Výsledkem zpracování 2D dat je 32bitový obraz ve formátu TIFF, který zachovává plnou informaci bez ztráty obrazových dat. 3D řezy z měření výpočetní tomografií jsou uloženy ve formátu MHA, také bezztrátový formát včetně prostorových informací, zachovává plnou kvantitativní informaci a umožňuje správnou prostorovou interpretaci (měření vzdáleností, objemů). Rekonstrukční software dále poskytuje náhled 2D zrekonstruovaného obrazu a u 3D CT měření umožňuje zobrazení řezů ve třech základních anatomických rovinách: koronární, sagitální a transverzální. Software disponuje nástroje pro práci se základními parametry, jako je velikost objemu, rotace, nastavení velikosti pixelu/voxelu, počet iterací u CT rekonstrukce, zobrazení geometrie skenu, a dále pokročilými parametry, jako je např. ořezávání jednotlivých naměřených projekcí, maskování vadných pixelů či hran čipů, nastavení geometrických offsetů, nastavení maskování oblastí s různým útlumem pro RTG záření atd. V rámci spektrálního RTG měření vzorků jsou získány spektrální RTG data, tzn. RTG obrazy na několika energetických hladinách (typicky třináct energetických hladin, v rozsahu 5-20 keV). Pro práci se spektrálními daty SW umožňuje automatické zpracování těchto obrazů na daných energetických kanálech. Dále SW obsahuje nástroje pro práci s energetickými kanály pro získání různých datových setů pro následnou analýzu spektrálních dat, a to: - Vytvoření energetických košů (binů), a to odečtením dvou snímků na sousedních energetických hladinách. - Normalizaci tzv. open-beam obrazem, tzn. obrazem bez vzorku. - Logaritmickou transformaci naměřených intenzit RTG záření, a to pro získání útlumového obrazu, kde každý pixel reprezentuje projekci lineárního koeficientu útlumu a tloušťky. Tento útlumový obraz poskytuje fyzikálně interpretovatelná data vhodná pro následné analýzy strojového učení.

Ekonomické parametry

Dosažený výsledek je v současné době optimalizován pro zpracování RTG snímků cílových objektů s co nejlepšími parametry a za optimálního nastavení systému. Předpokládané ekonomické přínosy se budou vyvíjet v závislosti na průběhu projektu.

IČO vlastníka výsledku

04753437

Název vlastníka

Radalytica a.s.