कॉग्निशन नेटवर्क टेक्नोलॉजी (CNT), जिसे डेफिनिएन्स कॉग्निशन नेटवर्क टेक्नोलॉजी के रूप में भी जाना जाता है, एक ऑब्जेक्ट-आधारित छवि विश्लेषण विधि है जिसे नोबेल पुरस्कार विजेता गर्ड बिनिग ने म्यूनिख, जर्मनी में डेफिनिएन्स एजी के शोधकर्ताओं की एक टीम के साथ मिलकर विकसित किया था। यह पारंपरिक पिक्सेल प्रोसेसिंग विधियों के विपरीत, छवि ऑब्जेक्ट्स (पिक्सेल के समूह) के पदानुक्रम का उपयोग करके छवियों से जानकारी निकालने का कार्य करता है। मानव मस्तिष्क की संज्ञानात्मक शक्तियों का अनुकरण करने के लिए, डेफिनिएन्स ने पेटेंटेड छवि विभाजन और वर्गीकरण प्रक्रियाओं का उपयोग किया, और एक सिमेंटिक नेटवर्क में ज्ञान प्रस्तुत करने की एक विधि विकसित की। CNT पिक्सेल की जांच अलगाव में नहीं, बल्कि संदर्भ में करता है, चित्र को पुनरावृत्त रूप से बनाता है और पिक्सेल के समूहों को ऑब्जेक्ट के रूप में पहचानता है। यह निष्कर्ष और अनुमान निकालने के लिए ऑब्जेक्ट्स के रंग, आकार, बनावट और आकार के साथ-साथ उनके संदर्भ और संबंधों का उपयोग करता है, जो मानव विश्लेषण के समान है।
इतिहास
1994 में, प्रोफेसर गर्ड बिनिग, जो भौतिकी में नोबेल पुरस्कार विजेता हैं, ने म्यूनिख में डेफिनिएन्स एजी की स्थापना की। CNT पहली बार मई 2000 में eCognition सॉफ्टवेयर के लॉन्च के साथ उपलब्ध हुआ। जून 2010 में, ट्रिम्बल नेविगेशन लिमिटेड (NASDAQ: TRMB) ने पृथ्वी विज्ञान बाजारों में डेफिनिएन्स के व्यावसायिक परिसंपत्तियों का अधिग्रहण किया, जिसमें eCognition सॉफ्टवेयर शामिल था, और डेफिनिएन्स के पेटेंटेड CNT को भी लाइसेंस दिया। 2014 में, डेफिनिएन्स को मेडइम्यून द्वारा अधिग्रहित किया गया, जो एस्ट्राजेनेका की वैश्विक जैविक अनुसंधान और विकास शाखा है, जिसकी प्रारंभिक राशि $150 मिलियन थी। इस अधिग्रहण ने कंपनी का ध्यान बायोमेडिकल अनुप्रयोगों, विशेष रूप से डिजिटल पैथोलॉजी की ओर स्थानांतरित कर दिया।
मुख्य सिद्धांत
CNT ऑब्जेक्ट-आधारित छवि विश्लेषण (OBIA) के सिद्धांत पर काम करता है, जो पारंपरिक पिक्सेल-आधारित विधियों के विपरीत है। व्यक्तिगत पिक्सेल का अलगाव में विश्लेषण करने के बजाय, CNT स्पेक्ट्रल, स्थानिक और प्रासंगिक गुणों के आधार पर पिक्सेल को सार्थक ऑब्जेक्ट्स में समूहित करता है। ये ऑब्जेक्ट एक पदानुक्रमित नेटवर्क में व्यवस्थित होते हैं, जिससे सिस्टम को कई पैमानों पर छवियों का विश्लेषण करने की अनुमति मिलती है। यह विधि छवि सामग्री के बारे में ज्ञान का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक सिमेंटिक नेटवर्क का लाभ उठाती है, जिससे सिस्टम मानव दृश्य संज्ञान के समान, ऑब्जेक्ट्स के बीच संबंधों के बारे में तर्क करने में सक्षम होता है। यह दृष्टिकोण जटिल छवियों के लिए विशेष रूप से प्रभावी है जहां संदर्भ और ऑब्जेक्ट संबंध महत्वपूर्ण होते हैं, जैसे रिमोट सेंसिंग और चिकित्सा इमेजिंग।
सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन
eCognition
eCognition सुइट पृथ्वी विज्ञान और रिमोट सेंसिंग के लिए CNT का प्राथमिक सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन है। यह तीन घटक प्रदान करता है: eCognition डेवलपर, नियम सेट और अनुप्रयोग बनाने के लिए एक विकास वातावरण; eCognition आर्किटेक्ट, जो गैर-तकनीकी उपयोगकर्ताओं को वर्कफ़्लो को कॉन्फ़िगर और निष्पादित करने की अनुमति देता है; और eCognition सर्वर, जो बैच प्रोसेसिंग क्षमताएं प्रदान करता है। eCognition का उपयोग विविध अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें तीव्र मानचित्रण, परिवर्तन का पता लगाना, भू-आवरण मानचित्रण, शहरी विश्लेषण (जैसे, कराधान के लिए अभेद्य सतह क्षेत्र), वानिकी (बायोमास माप, प्रजाति पहचान), कृषि (सटीक खेती, संकट प्रतिक्रिया), और समुद्री और रिपेरियन वातावरण (पारिस्थितिकी तंत्र मूल्यांकन, आपदा प्रबंधन) शामिल हैं। ऑनलाइन eCognition समुदाय जुलाई 2009 में लॉन्च किया गया था और 9 जुलाई 2010 तक इसके 2,813 सदस्य थे। उपयोगकर्ता सम्मेलन नियमित रूप से आयोजित किए जाते हैं, और द्विवार्षिक GEOBIA (भौगोलिक ऑब्जेक्ट-आधारित छवि विश्लेषण) सम्मेलन में eCognition उपयोगकर्ताओं की भारी भागीदारी होती है।
डेफिनिएन्स टिशू स्टूडियो
डेफिनिएन्स टिशू स्टूडियो CNT पर आधारित एक डिजिटल पैथोलॉजी छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर अनुप्रयोग है, जिसे बायोमार्कर अनुवादात्मक अनुसंधान के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह फॉर्मेलिन-फिक्स्ड, पैराफिन-एम्बेडेड ऊतक नमूनों के साथ उपयोग के लिए है, जिन्हें इम्यूनोहिस्टोकेमिकल धुंधलापन या हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन (H&E) के साथ उपचारित किया गया है। सॉफ्टवेयर उदाहरण डिजिटल हिस्टोपैथोलॉजी छवियों से मशीन लर्निंग की सुविधा प्रदान करता है ताकि परिभाषित क्षेत्रों के भीतर सेल-दर-सेल आधार पर बायोमार्कर और हिस्टोलॉजिकल विशेषताओं को मापने के लिए एक छवि विश्लेषण समाधान प्राप्त किया जा सके, जिसमें उप-सेलुलर डिब्बे शामिल हैं। व्युत्पन्न समाधान स्वचालित रूप से बाद की छवियों पर लागू होता है ताकि बहुपैरामीट्रिक विशेषताओं को वस्तुनिष्ठ रूप से मापा जा सके, जिससे कैंसर जैसी बीमारियों के अंतर्निहित जैविक प्रक्रियाओं को समझने में मदद मिलती है। छवि प्रसंस्करण स्थानीय वर्कस्टेशन या सर्वर ग्रिड पर किया जा सकता है।
अनुप्रयोग और प्रभाव
CNT को भू-स्थानिक विश्लेषण से लेकर बायोमेडिकल अनुसंधान तक विभिन्न क्षेत्रों में लागू किया गया है। पृथ्वी विज्ञान में, यह उपग्रह और हवाई इमेजरी के विस्तृत और सटीक विश्लेषण को सक्षम बनाता है, जो पर्यावरण निगरानी, शहरी नियोजन और आपदा प्रतिक्रिया में अनुप्रयोगों का समर्थन करता है। डिजिटल पैथोलॉजी में, डेफिनिएन्स टिशू स्टूडियो जैसे CNT-आधारित उपकरण शोधकर्ताओं को बायोमार्कर और हिस्टोलॉजिकल विशेषताओं को मापने में सहायता करते हैं, जो व्यक्तिगत चिकित्सा में प्रगति में योगदान करते हैं। संदर्भ और ऑब्जेक्ट संबंधों को शामिल करने की विधि की क्षमता इसे पारंपरिक पिक्सेल-आधारित दृष्टिकोणों का एक शक्तिशाली विकल्प बनाती है, विशेष रूप से उन परिदृश्यों में जहां उच्च सटीकता और व्याख्यात्मकता की आवश्यकता होती है। 2020 के दशक की शुरुआत तक, CNT ऑब्जेक्ट-आधारित छवि विश्लेषण में एक मौलिक तकनीक बनी हुई है, जिसमें Machine learning और Deep learning में चल रहे विकास इसकी क्षमताओं को बढ़ा रहे हैं।
यह भी देखें
- सक्रिय उपस्थिति मॉडल
- कंप्यूटर विज़न
- image-segmentation
- semantic-network