Cognition Network Technology (CNT), também conhecida como Definiens Cognition Network Technology, é um método de análise de imagens baseado em objetos desenvolvido pelo laureado com o Nobel Gerd Binnig juntamente com uma equipe de pesquisadores da Definiens AG em Munique, Alemanha. Serve para extrair informações de imagens usando uma hierarquia de objetos de imagem (grupos de pixels), em oposição aos métodos tradicionais de processamento de pixels. Para emular os poderes cognitivos da mente humana, Definiens usou processos patentados de segmentação e classificação de imagens e desenvolveu um método para representar conhecimento em uma rede semântica. CNT examina pixels não isoladamente, mas em contexto, construendo uma imagem de forma iterativa e reconhecendo grupos de pixels como objetos. Usa cor, forma, textura e tamanho dos objetos, bem como seu contexto e relações, para tirar conclusões e inferências, semelhante à análise humana.
História
Em 1994, o Professor Gerd Binnig, laureado com o Nobel de física, fundou a Definiens AG em Munique. CNT esteve disponível pela primeira vez com o lançamento do software eCognition em maio de 2000. Em junho de 2010, Trimble Navigation Ltd (NASDAQ: TRMB) adquiriu os ativos comerciais de Definiens nos mercados de ciências da terra, incluindo o software eCognition, e também licenciou a CNT patentada de Definiens. Em 2014, Definiens foi adquirida pela MedImmune, o brazo global de pesquisa e desenvolvimento de produtos biológicos da AstraZeneca, por uma consideração inicial de 150 milhões de dólares. Esta aquisición deslocou o foco da empresa hacia aplicações biomédicas, particularmente patologia digital.
Princípios Fundamentais
CNT opera sobre o princípio da análise de imagens baseada em objetos (OBIA), que contrasta com os métodos tradicionais baseados em pixels. Em vez de analizar pixels individuais isoladamente, CNT agrupa pixels em objetos significativos baseados em propriedades espectrais, espaciais e contextuais. Estes objetos são organizados em uma rede hierárquica, permitendo ao sistema analizar imagens em múltiples escalas. O método aproveita uma rede semântica para representar conhecimento sobre o conteúdo da imagem, permitendo ao sistema raciocinar sobre relações entre objetos, semelhante à cognição visual humana. Esta abordagem é particularmente eficaz para imagens complexas onde contexto e relações entre objetos são cruciais, como sensoriamento remoto e imagiologia médica.
Implementações de Software
eCognition
A suite eCognition é a principal implementação de software de CNT para ciências da terra e sensoriamento remoto. Ofrece três componentes: eCognition Developer, um ambiente de desenvolvimento para criar conjuntos de regras e aplicações; eCognition Architect, que permite a usuários não técnicos configurar e executar fluxos de trabalho; e eCognition Server, que proporciona capacidades de processamento em lote. eCognition é usado em diversas aplicações, incluindo mapeamento rápido, detección de cambios, mapeamento de cobertura terrestre, análise urbana (por exemplo, área de superfície impermeable para tributação), silvicultura (medição de biomassa, identificação de espécies), agricultura (agricultura de precisión, resposta a crises) e ambientes marinos e ribeirenses (evaluación de ecosistemas, gestión de desastres). A comunidade eCognition online foi lançada em julho de 2009 e tinha 2.813 membros a 9 de julho de 2010. Conferências de usuários são realizadas regularmente, e a conferência bianual GEOBIA (Análisis de Imágenes Basado en Objetos Geográficos) é muito frequentada por usuários de eCognition.
Definiens Tissue Studio
Definiens Tissue Studio é uma aplicação de software de análise de imágenes de patología digital baseada em CNT, diseñada para investigación traslacional de biomarcadores. Está destinada ao uso com muestras de tejido fijadas en formalina e embebidas en parafina tratadas con tinción inmunohistoquímica o hematoxilina y eosina (H&E). O software facilita el aprendizaje automático a partir de imágenes de histopatología digital de ejemplo para derivar una solución de análisis de imágenes para medir biomarcadores y características histológicas dentro de regiones de interés definidas, célula por célula, incluidos compartimentos subcelulares. La solución derivada se aplica automáticamente a imágenes posteriores para medir objetivamente características multiparamétricas, ayudando a comprender procesos biológicos subyacentes a enfermedades como el cáncer. El procesamiento de imágenes puede realizarse en una estación de trabajo local o en una red de servidores.
Aplicaciones e Impacto
CNT ha sido aplicada en diversos campos, desde el análisis geoespacial hasta la investigación biomédica. En ciencias de la tierra, permite un análisis detallado y preciso de imágenes satelitales y aéreas, apoyando aplicaciones en monitoreo ambiental, planificación urbana y respuesta a desastres. En patología digital, herramientas basadas en CNT como Definiens Tissue Studio ayudan a los investigadores a cuantificar biomarcadores y características histológicas, contribuyendo a avances en medicina personalizada. La capacidad del método para incorporar contexto y relaciones entre objetos lo convierte en una alternativa poderosa a los enfoques tradicionales basados en píxeles, particularmente en escenarios donde se requiere alta precisión e interpretabilidad. A principios de la década de 2020, CNT sigue siendo una tecnología fundamental en el análisis de imágenes basado en objetos, con desarrollos continuos en aprendizaje automático y aprendizaje profundo que mejoran sus capacidades.
Véase también
- modelo de apariencia activa
- visión por computadora
- segmentación de imágenes
- red semántica