Wissenschaftliche Bildanalyse mit Photoshop CS6

[Macnum]

Hallo liebe Community,

ich arbeite derzeit an einem Projekt in der Uni, bei dem es darum geht, viele Längen und Objektzahlen eines Bildes zu bestimmen.
Genauer gesagt geht es um eine Korngrößenbestimmung anhand der mittleren Sehnenlänge ausgewählter Körner in einem Stahlwerkstoff.
Zu diesem Zweck wird ein Bild der zu untersuchenden Probe aufgenommen und mithilfe einer Software und einem entsprechenden Maßstab eine Auswertung der Längen vorgenommen.

Bei der derzeitigen Bestimmung wird mit professioneller Auswertesoftware von Olympus auf Anfang und Ende eines jeden Objektes geklickt und anhand der Abstände zwischen den beiden Punkten eine Statistik über die Größenverteillung erstellt.

Die auszuwählende Längenanzahl (Korndurchmesser) liegt bei > 800 und die Objektanzahl (Anfang und Ende eines Korns) dementsprechend bei >1600.
Ich würde gern, da die Software arbeitsplatzgebunden ist, eine externe Messung in Photoshop (oder einem anderen Programm) vornehmen - Stichwort Home-Officing .
Die Messskala konnte ich mir bereits auf die gewünschten Werte einstellen, so dass die im Bild bestimmten Längen auch den tatsächlichen Längen im Werkstoff entsprechen.

Leider ist eine Messung mit den normalen Analysefunktionen von Photoshop (derzeit CS6) bei dieser Anzahl von Objekten nicht praktikabel. Zudem habe ich auch keine Möglichkeit, mir die Abstände zwischen zwei Zählpunkten ausgeben zu lassen.

Kennt sich hier jemand mit derartige Themen aus?
Über die Hinweise auf Plug-Ins, Extensions, Alternativprogramme (zur Not auch kostenpflichtig), Makros, etc. wäre ich sehr dankbar.

Vielen Dank schon einmal!
Viele Grüße
Lars

 

[Berlin]

Versuche es doch mal mit ImageJ, ich denke, da wirst du was passendes finden:

http://rsbweb.nih.gov/ij/

 

[DerDude]

Genauer gesagt geht es um eine Korngrößenbestimmung anhand der mittleren Sehnenlänge ausgewählter Körner in einem Stahlwerkstoff.
...
Kennt sich hier jemand mit derartige Themen aus?

Ich erinnere mich dunkel etwas in der Art mal im Grundstudium gemacht zu haben (kann sein, dass es aber auch nur vorgeführt wurde)... Auskennen wäre also zuviel gesagt

Bei der derzeitigen Bestimmung wird mit professioneller Auswertesoftware von Olympus auf Anfang und Ende eines jeden Objektes geklickt und anhand der Abstände zwischen den beiden Punkten eine Statistik über die Größenverteillung erstellt.

So wie du es beschreibst, ist es ja das identifizieren und markieren der Strukturen ein rein manueller Vorgang. Automatisiert ist nur die statistische Auswertung. Wenn nicht noch einiges mehr dahinter steckt ließe sich das auch relativ einfach selbst programmieren.

 

[Schwefelkies]

Mit Programmen, die eigentlich für Geoinformation gedacht sind könnte das gehen. Sowohl ArcGIS von ESRI als auch ENVI bieten die Möglichkeit, von Rasterdatensätzen aus Strukturen automatisch zu digitalisieren. Ergebnis sind normalerweise Vektordatensätze. Jedes Objekt (hier: Korn) sollte eine eigene ObjectID besitzen. Die kannst du dir dann mit der jeweiligen Fläche als Tabelle ausgeben lassen und so den Durchmesser (wenn die Körner alle halbwegs rund sind kommst du der Realität damit recht nahe) ausrechnen.

Beide Programme kosten aber leider richtig Geld. Frag doch mal bei den Grographen an deiner Uni an, ob die sowas haben (ArcGIS haben die 100%ig). Vielleicht bringt dir das ja was...

Ansonsten: HiWis anstellen. Oder bist du selbst einer..?

LG, Max

 

[shreblov]

So wie du es beschreibst, ist es ja das identifizieren und markieren der Strukturen ein rein manueller Vorgang. Automatisiert ist nur die statistische Auswertung.

Vielleicht könnte man zwischen Anfangs- und Endpunkten in Photoshop Pfade anlegen. Die liessen sich dann durch JavaScript auslesen und in eine CSV Datei schreiben. Den Rest könnte dann Excel oder ähnliches übernehmen.

 

[DerDude]

Mit Programmen, die eigentlich für Geoinformation gedacht sind könnte das gehen.
...
Beide Programme kosten aber leider richtig Geld.

Könnte ein guter Ansatz sein. Es gibt ja auch einige Open-Source GIS.

Ansonsten: HiWis anstellen. Oder bist du selbst einer..?

Die kann er ja schlecht in sein "Home-Office" mitnehmen

 

[Schwefelkies]

Die kann er ja schlecht in sein "Home-Office" mitnehmen

Mein Chef (Privatdozent) kann das...

 

[docjay]

Wie schon eingangs erwähnt, das ist ein Fall für ImageJ oder das mit Plugins beladene Derivat FIJI --> http://fiji.sc/Fiji
Die Programme sind kostenlos, werden weltweit in der Wissenschaft genutzt und lassen sich leicht scripten, zwecks (halb)automatischer Verfahren.

Je nachdem wie deine Aufnahmen aussehen (guter Kontrast, SNR etc.) würde ich wohl so vorgehen:
- Bild mit Schwellenwert binär machen
- ggf. mittels Region of Interest (ROI) einzelne Strukturen raussuchen
- direkt Fläche der Partikel inklusive Standardabwichung /-fehler ausgeben lassen und in Excel importieren

Das muss natürlich auf deine Aufgabe angepasst werden (zB Länge der Partikel statt der Fläche zu bestimmen etc.). Aber es gibt haufenweise ImageJ Tutorials im Netz.

Viel Erfolg!

 

[Macnum]

Ich habe mir einmal ImageJ heruntergeladen und mich ein wenig in die Quantitative Gefügeanalyse mit den entsprechenden Plug-Ins eingelesen.
Der Tip war auf jeden Fall Gold wert, denn mit den da verfügbaren Verfahren arbeitet auch die teure Software.

So kann ich zumindest versuchen, die Korngrößenverteilung zu bestimmen, so wie ich mir das vorstelle.
Die Benutzeroberfläche und das Handling ist sicherlich noch eine andere Sache, aber das bekomme ich wahrscheinlich hin.

Zunächst erst einmal vielen Dank für die zahlreichen Tips!

 

[ASretouch]

Hast du die "normale" oder die extendet CS6?
(ist unter Bild auch "Analyse" zu finden)

 

[10dency]

Hast du die "normale" oder die extendet CS6?
(ist unter Bild auch "Analyse" zu finden)

Er hat die Messkala eingerichtet, also hat er Extended. Aber Photoshop taugt für diese Art von Messungen kaum, da man nicht mehrere Entfernungsmessungen setzen kann.