Оборудование
C остав оборудования типового АРМ’а иридолога приведен на рис.4.1, а примерный внешний вид оборудования показан на рис.4.2.
Рис.4.1. Состав оборудования типового АРМ’а иридолога
Рис.4.2. Внешний вид оборудования АРМ’а иридолога
Ядром оборудования являются компьютер и цифровая фотокамера. В подавляющем большинстве случаев (практическая иридодиагностика в небольших диагностических центрах или школах) таким ядром, из соображений экономии, можно ограничиться. В частности, именно так поступили авторы данного учебного пособия, создавая в 2002 году АРМ иридолога для целей профилактической диагностики школьников Киевского Финансового лицея [1]. При этом использовалась цифровая камера Casio QV -8000 SX (рис.4.3.а) со следующими важными для иридодиагностики техническими характеристиками:
Неплохими характеристиками обладает также камера Casio QV -3000 EX (рис.4.3.б), у которой светочувствительная матрица содержит 3 млн пикселей. Однако у этой камеры максимальное оптическое увеличение всего 3х, а минимальное расстояние до объекта при макросъемке равно 6 см. В результате качество снимков получается практически таким же, что и для Casio QV -8000 SX .
![CASIO QV-3000EX - [Увеличить фотографию]](images/clip_image016_0000.jpg)
а) б)
Рис.4.3. Цифровые фотокамеры: Casio QV -8000 SX (а) и Casio QV -3000 EX (б)
Пример фотографии, полученной с помощью цифровой камеры Casio QV -8000 SX , приведен на рис.4.4.
Рис.4.4. Фотография радужки, полученная фотокамерой Casio QV -8000 SX
Для сравнения, на рис.3.5 приведена фотография, сделанная камерой Casio QV -3000 EX . Очевидно, обе цифровые фотокамеры позволяют получать цветные снимки радужек глаза с хорошей цветопередачей и с достаточной разрешающей способностью. Так, на обоих снимках отчетливо наблюдаются волокнистая структура радужки, нервные кольца, оттенок пигментации как радужки в целом, так и ее отдельных участков (желтая пигментация на рис.4.4 и пигменты цвета охры на рис.4.5 – у основания автономного кольца ).
На рис.4.6 приведен результат сканирования фотографии радужной оболочки, полученной пленочной фотокамерой Zenit TTL . Макросъемка производилась с 4-мя насадочными кольцами, устанавливаемыми между объективом и корпусом фотокамеры. Расстояние до объекта съемки при этом составляло 5- 6 см.
Если АРМ предназначается еще и для исследовательских целей, в его состав могут быть включены:
Дополнительный монитор удобно использовать для отображения цветных изображений радужных оболочек глаз, в то время как на основном мониторе отображается графический интерфейс диагностической программы ESID -3, а также интерфейсы вспомогательных программ, таких, например, как электронные атласы иридолога.
Рис.4.5. Фотография радужки, полученная фотокамерой Casio QV -3000 EX
Рис.4.6. Фотография радужки, полученная фотокамерой Casio QV -3000 EX
Сканер может понадобиться, если иридолог пользуется обычной пленочной, а не цифровой, фотокамерой. Тогда цветные фотоснимки могут быть введены в память компьютера с помощью сканера (результат такого сканирования приведен на рис.4.6).
Телевизор и видеомагнитофон можно использовать, если иридолог располагает видеокамерой. При этом, вообще говоря, можно и не вводить полученное видеокамерой изображение в компьютер – достаточно наблюдать и анализировать его на экране обычного бытового телевизионного приемника.
Если возникает желание ввести информацию с выхода видеокамеры в компьютер, следует помнить, что современные видеокамеры бывают двух типов: аналоговые и цифровые. Оцифровку сигнала с выхода видеокамеры целесообразно производить с помощью видеокарты компьютера, содержащей функцию ввода видеосигналов (заметим, что далеко не всякая видеокарта обладает такой возможностью). Разумеется, для такого ввода видеосигнала в компьютер необходимо располагать специальными программами-утилитами (обычно поставляемыми в комплекте с драйверами видеокарты). Электрическое соединение видеокамеры и видеокарты осуществляют с помощью специальных кабелей.
Значительно проще перенос информации в компьютер с цифровой видеокамеры. Поскольку оцифрованный видеокамерой сигнал хранится в модуле памяти видеокамеры в виде файла, копирование его в память компьютера производится стандартными средствами ОС Windows . При этом может понадобиться предварительная установка на компьютер специальных программ-драйверов. Электрическое соединение видеокамеры и компьютера при этом осуществляется с помощью специального кабеля через один из последовательных портов компьютера (например, через USB -порт ). Заметим, что выкачивание информации с цифровых видеокамеры и фотокамеры практически идентично - подробнее о таком выкачивании будет сказано ниже.
Заключая раздел, посвященный составу оборудования, отметим, что о кончательное конфигурирование АРМ’а следует производить, исходя из решаемых задач и финансовых ограничений.
Максимально полный состав оборудования: 1) персональный компьютер; 2) цифровая фотокамера (или цифровая видеокамера); 3) цветной телевизор; 4) видеомагнитофон; 5) цветной принтер; 6) сканер; 7) дополнительный монитор.
Центральными компонентами оборудования являются компьютер и цифровая фотокамера. Если речь идет о создании простейшего АРМ’а для практикующего иридолога или для школьной (профилактической) иридодиагностики, таким ядром из соображений экономии можно и ограничиться.
Если говорить об оборудовании входящего в состав АРМа, то в принципе, сегодня нет необходимости вести собственные разработки оборудования АРМ’а иридолога, поскольку задача ввода в компьютер изображений с выхода видеокамеры легко решается современными мощными видеокартами, а ввод изображений с выхода цифровой фотокамеры осуществить еще легче, особенно при наличии USB -порта.
В цифровой фотокамере Casio QV-8000 для перекачки фотографий из флэш-памяти в компьютер используется прилагаемое к фотокамере программное обеспечение (ПО) в виде программы Photo Loader, а также прилагаются специальные 2 кабеля - с разъемами стандартов COM и USB. Рассмотрим особенностями процесса перекачки.
Программа Photo Loader
Главное окно интерфейса программы Photo Loader представляет собой вертикально расположенную панель с четырьмя группами кнопок (рис.4.7):
Режим Просмотр позволяет просматривать альбом фотографий, выполненный в формате HTML. Этот альбом автоматически формируется при перекачке фотографий из флэш-памяти в компьютер. Располагается альбом на винчестере по умолчанию в том каталоге, где находится программа Photo Loader. Например , в каталоге C:\Program Files\CASIO\Ploader\ImageLib. Если есть желание переместить фотоальбом в другой каталог винчестера, следует воспользоваться режимом перемещение (Move), а не делать это вручную – иначе управление альбомом становится неудобным. Находясь в фотоальбоме, полезно использовать подрежим Данные (Data) – здесь рядом со снимком уменьшенного формата приводятся значения параметров, при которых производилась съемка (размер файла в Кб, разрешение в пикселах, диафрагма, выдержка и т.п. – всего 17 параметров).
Итак, рассмотрим основной режим - загрузку (Load image) фотографий в компьютер.
Это основной режим, предназначенный для перекачки фотографий из памяти фотоаппарата в память компьютера. Имеет 2 подрежима:
Перекачка фотографий из фотоаппарата производится 2 способами:
Пакетно – перегружается все содержмое флэш-памяти фотоаппарата.
Отдельной папкой - перегружается содержимое одной выбранной папки из флэш-памяти фотоаппарата.
Примечание: Фотографии в флэш-памяти фотоаппарата автоматически группируются в папки. Каждая папка имеет свою дату съемки. Например, если папка единственная, тогда она называется так: 100_1607 – это надо понимать так, что речь идет о папке номер 100, сформированной 16 июля.
Перед перекачкой фотографий нужно указать способ перекачки. Таких способов 3:
Скорость перекачки с помощью адаптера (первый способ) высока и сопоставима со скоростью копирования файлов с одного раздела винчестера на другой. На практике, однако, удобнее второй и третий способы.
Для оценки реальной скорости перекачки информации был проведен эксперимент: перекачивались цифровые фотоснимки общим объемом 7 Мб. Скорость перекачки через COM порт при этом составила примерно 10 -11 Кбайт/с (7 Мбайт информации перекачались за 10 с четвертью минут). Для USB-порта скорость перекачки составила 318 Кбайт/с (7 Мбайт информации перекачались за 22 с).
Таким образом, перекачка информации через USB порт более эффективна и быстрее примерно в 30 раз, чем через COM порт.
Используемые при перекачке кабели и разъемы
Кабель COM порта имеет узкий разъем DB-9, как показано на рисунке 4.8.
Рис.4.8. Кабель COM порта с разъемом DB-9
Между тем, в ряде компьютеров выход порта COM2 может быть снабжен широким разъемом DB-25, схема которого показана на рисунке 4.9.
Рис.4.9. Схема разъема DB-25
Выход из ситуации простой – необходимо приобрести переходник для разъемов.
Что касается перекачки по USB порту, здесь могут встретиться иные трудности – материнская плата либо вообще не поддерживает USB порт, либо поддерживает опционально. В первом случае, очевидно, следует забыть об использовании достоинств USB порта. Во втором случае следует модернизировать компьютер.
Приведем два примера модернизации компьютеров с материнскими платами, опционально поддерживающими USB порт.
Пример 1: материнская плата ASUSTech P2B-B
На самой плате имеется 18-ножечный разъем, к которому штатно подключен разъем PS/2 (рис.4.10).
В розничной торговой сети можно приобрести USB-плату, представляющая собой панельку с 2-мя USB-разъемами и фильтрами – с одного конца, и разъем-маму с 9 дырочками (10-й нет – это “ключ”, обеспечивающий правильное сопряжение разъемов) – с другого конца (см.рис.4.11).
Для установки USB-платы следует отсоединить PS/2-разъем от материнской платы. USB-разъем одеть сразу, может, и не удастся – если мешает широкая щечка разъема. Следует аккуратно подпилить ее напильником и учесть, что при этом спиливается один из замков, предохраняющих разъем от рассыпания.
Далее следует запустить компьютер и установить драйверы USB-порта. Таких драйверов 2: драйвер хост-контроллера PCI-USB и драйвер корневого разветвителя для USB. Драйвер хост-контроллера PCI-USB может загружаться автоматически. Однако, если операционная система (ОС) Windows не находит драйвер – можно предложить ей произвести поиск в дистрибутиве ОС. Нужный драйвер при этом будет найден автоматически. Драйвер корневого разветвителя для USB берется с CD поставщика фотокамеры.
Рис.4.10. Материнская плата ASUSTech P2B-B
Рис.4.11. USB-плата
Пример 2: материнская плата неизвестного производителя
На материнской плате, при ее внешнем осмотре, были обнаружены два параллельных ряда (2х5) из 10 ножек с подписями USB1, USB2. В розничной торговой сети была приобретена так называемая “косичка” - это панелька с 2-мя USB-разъемами (без фильтров) с одного конца, и разъемом-мамой с 10 дырочками (без “ключа”, обеспечивающего правильное сопряжение разъемов) – с другого конца (рис.4.12).
На материнской плате с помощью тестера ищем USB-контакты с +5В – к ним должны быть подсоединены красные провода разъема. Если контакты с +5В расположены не рядом, следует провода в разъеме “косички” переставить так, чтобы красные провода приходились на +5В.
Установка USB-драйверов аналогична описанной выше. Если компьютер “не видит” новое устройство, откройте режим настройки BIOS (CMOS Setup – при включении компьютера удерживайте нажатой клавишу Delete). В подрежиме CHIPSET FEATURES SETUP найдите что-то наподобие параметра USB PCI DISABLED и переведите его значение в ENABLED. После этого может появиться строка USB KEYBOARD DISABLED – переведите и ее в состояние ENABLED. После этого компьютер “увидит” новое устройство и запросит драйверы. Установка драйверов была описана выше.
Подытожим раздел, посвященный программно-аппаратному обеспечению перекачки фотографий из цифровой фотокамеры в компьютер.
Сопрягая фотокамеру Casio-8000 с компьютером, можно использовать два типа портов: COM или USB. COM-порты имеются в каждом компьютере: например, к порту COM1 обычно подсоединена мышь. Таким образом, для подсоединения фотокамеры остается порт COM2. Недостаток COM-портов – их медленность (скорость перекачки информации 10-11 Кбайт/с). USB-порты примерно в 30 раз быстрее (300 Кбайт/с). Объем памяти, занимаемой одной фотографией высокого качества (с малой степенью JPEG-сжатия), в фотокамере с 1,2 млн пикселей в светочувствительной матрице, составляет примерно 500 Кбайт. Объем штатной (обычно поставляемой вместе с фотокамерой) флэш-памяти составляет 8 Мбайт, в такой памяти можно разместить всего 16 качественных фотографий. Поэтому целесообразно сразу дополнительно приобрести более емкую флэш-память (например, емкостью 12 8 или 256 Мбайт). Недостаток USB-портов – соответствующие разъемы штатно устанавливаются в компьютерах последних моделей, однако, как правило, отсутствуют на старых моделях. Впрочем, если материнская плата компьютера поддерживает USB-стандарт , установить необходимые разъемы в компьютере не составляет особого труда.
Рис.4.12. «Косичка»
4.3. Программное обеспечение АРМ’а иридолога
В процессе иридодиагностики целесообразно одновременное использование нескольких компьютерных программ. К таковым относятся: 1) экспертная система автоматизированной постановки диагноза; 3) графический редактор для перекачки изображения из памяти фотокамеры в память комп’ютера, а также для обработки изображений радужных оболочек; 4) электронные атласы иридолога; 5) дополнительные программы-утилиты (личный справочник иридолога, программы подбора лекарственных препаратов и т.п.). Привязка этих программ к этапам иридодиагностики показана в таблице 4.1, а графические интерфейсы этих программ показаны на рис.4.13.
Примером экспертной системы автоматизированной диагностики может служить компьютерная программа ESID -3.
Программа перекачки данных из фотокамеры в компьютер обычно поставляется производителями фотокамер. Применительно к фотокамере Casio -8000 – это программа PhotoLoader , позволяющая не только перекачать информацию, но и организовать ее в виде удобного фотоальбома (в HTML -формате). Заметим, что при использовании USB -порта компьютер воспринимает память фотокамеры как дополнительный внешний накопитель, что позволяет управлять процессом перекачки стандартными программными средствами ОС Windows и таким образом, в принципе, обойтись без программы PhotoLoader .
Электронные атласы иридолога представляют собой информационно-справочные системы, базы данных (БД) которых содержат как текстовую, так и графическую информацию. Поскольку объем таких БД может быть значительным, составляя десятки и сотни Мбайт, вполне естественно в качестве носителя информации использовать CD .
а) б)
в) г)
Рис.4.13. Графические интерфейсы компьютерных программ:
ESID -3 (а), GIDRA (б), Атлас-1 (в), Атлас-2 (г)
Таблица 3.1
Этап иридодиагнос-тики |
Ввод и обработка изображений |
Постановка диагноза |
Планирование лечебно-оздоровительных мероприятий |
Изучение иридологии |
Компьютерная программа |
GIDRA |
ESID -3 |
Программы- утилиты |
Электронные атласы |
Графический редактор – достаточно привычная разновидность ПО. В качестве такового можно использовать, например, входящую в состав MS Office программу MS Photo Editor или самостоятельную сложную программу Adobe Photoshop . Однако удобнее в составе ПО АРМ’а иридолога иметь специализированный графический редактор, функциональные возможности которого согласованы со спецификой подготовки и обработки изображений радужных оболочек. В качестве такового удобнее всего специально разработанный для задач иридодиагностики графический редактор - таковой, например, является программа GIDRA [3].