Spektrális sűrűség információn alapuló vizsgálatok

Spektrális sűrűség információ (Spectral Density Information)

Ez a mérőszám az alábbiak szerint számolható tekintsünk két pixelt, x-et és y-t, úgy hogy az x = (x₁,x₂, ..., x_D)^T és y = (y₁,y₂, ..., y_D)^T, ahol D a spektrális hullámhosszok száma!

Legyen

p_i = \frac{x_i}{\sum x_i}, \\ q_i = \frac{}{\sum yi}, \\ I_i(x) = - log(p_i), \\ I_i(y) = -log(q_i)

Az előjeles divergencia az x és az y pixel tekintetében az alábbi képlettel számolható:

CE(x,y) = \sum p_i log \frac{p_i}{q_i}

A szimmetrikus Spectral Information Diversity mérték, az alábbi módon számolható:

SID(x,y) = CE(x,y) + CE(y,x)

Megközelítés

A Spectral Information Diversity mérőszámot főképpen a távérzékelésnél szokták használni. A mi vizsgálatainkhoz úgy lenne alkalmas, ha ugyanazon pozícióban és elrendezésben szerepelnek a gombák a különböző időpontokban szkennelt képeken. Erre nem volt módunk, de regisztrációval korrigálható lehet a pozíció.

A regisztráció előtt viszont érdemes azt megnézni, hogy változik a diverzitás mértéke a képen az idő elteltével. Az alábbi képeken az előjeles divergenciát számoltam minden képpontra a fehér referencia tárgyhoz képest. Látszólag ennek nincs értelme, azért, mert nem így szokták használni, de érdemes megfigyelni, hogy mind az időbeli (1. nap és 7. nap), mind pedig koncentrációbeli változások a képeken jól kivehetőek, főleg az első napnál. Maga a szín itt sem rendelkezik információértékkel, viszont a színskála jelzi a változatosságot.

1. nap	7. nap
Mycogone fertőzés 0. nap	Mycogone fertőzés 3. nap

Tapasztalatok

A fent leírt jellemzőkkel vizsgáltam a különböző típusú fertőzéseket. Mindegyik típusnál a 3. napot vettük alapul, ekkor már szemmel láthatóan is megjelentek az elváltozások.

Megjegyezzük, hogy az ábrán lévő színeknek nincs információ értékük, viszont a megjelenő színpaletta reprezenálja az adatbeli változatosságot. Főképpen a gombán belül változatosság az érdekes. Az spektrális szögnél viszont a fehér referencia rúdhoz érdemes hasonlítani a gombán belüli színeket.

Megállapítható, hogy egyes fertőzés típusoknál nagyobb, másoknál kisebb divergencia vehető észre, ami azt jelenti, hogy bizonyos típusú fertőzéseket könnyebb észrevenni, mint másokat.