р инж. П.Павлова по конкурс...

1

Резюме на научните трудове на доц. д-р инж. П.Павлова по конкурс за заемане на академична длъжност „професор“ в ТУ-София, филиал

Пловдив професионално направление: 5.3. Комуникационна и компютърна техника

специалност „Автоматизирани системи за обработка на информация и управление“

обявен в ДВ брой 94/ 29.11.2019 г.

За участие в конкурса са представени 37 труда в това число 34 научни

публикации, 2 университески учебника и 1 университетско учебно пособие. 27

от публикациите са на английски език, а останалите 7, както и учебниците и

учебното пособие – на български.

Кандидатът представя 6 самостоятелни научни публикации, а от тези в

съавторство в 12 е първи автор (общо 53%), в 10 е на второ място, а в

останалите 6 – след второ място. Единствен автор e на 1 университетски

учебник и 1 учебно пособие, и първи съавтор в 1 университетски учебник. От

публикациите:

17 са представени в световните бази данни с научна информация.

От тях:

- 16 са представени с препратка към Scopus

(9 - в списък В4 ; 7 - в списък Г7 и 2- в списък З)

- 1 – с препратка към Web of Science (списък В4).

- 8 са в списания с IF и/или SJR: (6 -в списък В4 и 2- в списък З).

15 са в български научни списания и академични издания, сборници от

национални и международни научни форуми (списък Г8)

2 глави от книги (списък Г9)

1 –In Tech Open Access Publisher – на английски език

1 – БАН Новости - на български език.

Списък група В.4 : Хабилитационен труд-научни публикации в издания, които са реферирани и индексирани в световноизвестни бази данни с научна информация (60/n)

Точки

179

B.4.1 Todorovska R., S. Dimitrov, P. Pavlova, G.Todorov “Light-enhanced chemical whitening of teeth – new “in-vitro” investigations” , Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6604, art. no. 66042D, (2007); ISSN: 0277786X , ISBN: 0819467421;978-081946742-3 Scopus,WoS SJR=0,238 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-34249012538&doi=10.1117%2f12.727722&partnerID=40&md5=df3e87597565aae48af6a415921e8e8a

15

B.4.2 Pavlova P., K. Koleva. “Technique for tracking and visualization of motion in sequence of images of the solar corona”. Astron. Soc. ”Rudjer Boškovic” ,No9, pp:207-216, (2008), ISBN 978-8689035-02-5; Scopus

30

https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-34249012538&doi=10.1117%2f12.727722&partnerID=40&md5=df3e87597565aae48af6a415921e8e8a



2

https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84902455712&partnerID=40&md5=5108824fc93d0160c95be81160c5374e

B.4.3 Pavlova P., E. Duncheva, K. Koleva. “Method for tracking and mapping a motion based on images of the solar corona”, Astron. Soc. ”Rudjer Boškovic” No 11, pp:325-329, (2010), ISBN 978-8689035-02-5; Scopus https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84902477331&partnerID=40&md5=0f08f75ad404f50fcd4b5878e1e44e04

20

B.4.4 Pavlova P., D. Garnevski, K.Koleva. “Optimization of a motion tracking and mapping method based on images of the solar corona“, Bulgarian Astronomical Journal Vol. 24, pp:99-106, (2016), ISSN: 13132709 Scopus SJR=0,238 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84949870383&partnerID=40&md5=54410cf184c5fc716a013648976b9774

20

B.4.5 Garnevski D., P. Pavlova, N. Petrov, ”A technique for automatic image sequences alignment”, Proceedings of the XI Bulgarian-Serbian Astronomical Conference (XI BSAC) Belogradchik, Bulgaria, May 14-18, 2018,.pp 189-196, (2018) ISBN 978-86-89035-11-7 Scopus https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072831629&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=pavlova&st2=p&nlo=1&nlr=20&nls=afprfnm-t&sid=96752d9bb9f861de4520ce4c71a2d6a4&sot=anl&sdt=aut&sl=37&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm=

20

B.4.6 Borisova E., P. Troyanova, P. Pavlova, L. Avramov. “ Diagnostics of pigmented skin tumors based on laser-induced autofluorescence and diffuse reflectance

spectroscopy ”, Quantum Electronics Vol 38, N 6, pp 597-605, (2008),

ISSN 1063-7818 Scopus,WoS SJR=0,453;IF=1.119 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-54949137324&doi=10.1070%2fQE2008v038n06ABEH013891&partnerID=40&md5=bbfcf7bbc4882f7f323fad25bbd4d12f

15

B.4.7 Pavlova P. , E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P. Troyanova. “Investigation of Relations between Skin Cancer Lesions’ Images and Their Fluorescent Spectra”. Laser Physics, Vol. 20, No. 3, pp 596-603,(2010), ISSN 1054_660X Scopus, WoS SJR=0,376; IF =1.41 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77952426642&doi=10.1134%2fS1054660X10050142&partnerID=40&md5=1543c388b4ed5efae0c66148995b6f84

12

B.4.8 Borisova E., P. Pavlova, El. Pavlova, P. Troyanova, L. Avramov. “Optical Biopsy of Human Skin – A Tool for Cutaneous Tumours’ Diagnosis”. International Journal

Bioautomation, 16 (1), pp. 53-72, (2012),

ISSN Print: 1314-1902 Scopus, WoS SJR= 0,231; IF = 0.876 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84865073895&partnerID=40&md5=f45f5ef20cd4a8deeeb3f34e09e4926e

12

B.4.9 Pavlova P., E. Borisova , El. Pavlova, L. Avramov. “Adaptive technique for matching the spectral response in skin lesions' images“, Journal of Physics Conference Series 01/2015, 594(1),(2015). ISSN: 17426588 Scopus https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84925326064&doi=10.1088%2f1742-6596%2f594%2f1%2f012025&partnerID=40&md5=a56def4d037f1f2dbb67d1193ac

15



https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84902477331&partnerID=40&md5=0f08f75ad404f50fcd4b5878e1e44e04


https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84949870383&partnerID=40&md5=54410cf184c5fc716a013648976b9774


https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072831629&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=pavlova&st2=p&nlo=1&nlr=20&nls=afprfnm-t&sid=96752d9bb9f861de4520ce4c71a2d6a4&sot=anl&sdt=aut&sl=37&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm






https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-54949137324&doi=10.1070%2fQE2008v038n06ABEH013891&partnerID=40&md5=bbfcf7bbc4882f7f323fad25bbd4d12f



https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77952426642&doi=10.1134%2fS1054660X10050142&partnerID=40&md5=1543c388b4ed5efae0c66148995b6f84



https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84865073895&partnerID=40&md5=f45f5ef20cd4a8deeeb3f34e09e4926e


https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84925326064&doi=10.1088%2f1742-6596%2f594%2f1%2f012025&partnerID=40&md5=a56def4d037f1f2dbb67d1193acc75ca



3

c75ca

B.4.10 Pavlova P., N. Shakev, E. Borisova, „Comparative analysis of methods for ascertainment the similarity between reflected spectra obtained from skin lesions“, TECIS 2019, 19

th IFAC conference on technology, culture and international stability

IFAC-PapersOnLine, Vol. 52, Issue 25, pp 365-369 (2019) ISSN:2405-8963 SJR (2018)=0.298 https://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=1&SID=E4v3qJmwEmuvRuvliHq&page=1&doc=1&cacheurlFromRightClick=no

20

Представените публикации, еквивалентни на хабилитационен труд, са на

тема:

„Използване на математическия апарат на колориметрията за

проследяване и идентификация на изменчиви обекти“

В колориметрията, началните данни се преобразуват в параметри на

цветове чрез математически трансформации, които водят до представяне в

тримерни пространства с опорни тройки от независими вектори. За всяко

такова пространство може да се достигне до дефиниране на параметър за

ахроматичност и двойка параметри за цветност. Стойностите, които им се

съпоставят, отчитат в различна степен промените на входните данни за един и

същ обект, при това, устойчивостта на параметрите цветността е по-голяма в

сравнение с тази на ахроматичния параметър. По принцип, колориметрия се

прилага върху непрекъснати или детерминирани сигнали, ограничени в

интервала от 380 nm до 780 nm дължини на вълната на оптично лъчение, но

отделени от това условие, трансформациите могат да бъдат използвани при

произволен вид входни данни. В представените тук материали

колориметричните трансформации са използвани при решаване на конкретни

проблеми.

I. Оценка на химическо въздействие на базата на анализ на

стойностите на параметрите на цвета.

Основният проблем при такъв вид анализи е невъзможността за обективна

оценка на промените в конкретен обект без ограничаване на зоната на

изследване и провеждане на статистически значимо осредняване във

вътрешността ѝ. Вариант за решение е създаване на изображение и

ограничаване на броя пиксели, оформящи достатъчно голяма площ върху

повърхността на третирания обект.

Резултатите от приложението на методиката и програмния модул са дадени

в публикация [B.4.1] (Todorovska R., S. Dimitrov, P. Pavlova, G.Todorov “Light-

enhanced chemical whitening of teeth – new “in-vitro” investigations”), където е

направена оценка на въздействието експериментален химичен препарат за

избелване на зъби. Ефектът на избелване се оценява чрез сравнение на

изображенията преди и след третиране с препарата, без да се променя


https://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=1&SID=E4v3qJmwEmuvRuvliHq&page=1&doc=1&cacheurlFromRightClick=no



4

геометрията на изследваната област. Изображенията, получени с цифров

фотоапарат Canon «Power Shot» -75, се обработват със специално разработен

софтуер за сравняване. За пикселите в рамките на зъбния контур се прави

статистика на разпределението на цветообразуващите - червено, зелено, синьо

(RGB). Пресмятат се и се извеждат средна и модална стойност. Същите

характеристики се изчисляват за интензитета I и наситеността на цвета S за

всяка отделна област. Тъй като цветът на пигментиран зъб се характеризира с

почти липса на синя компонента, увеличаването ѝ (намаляването на

наситеността на цвета S) е мярка за постигнатото избелване.

II. Проследяване и картографиране на движение на обекти без

дефинирана форма

Трудностите в такава задача идват от невъзможността да се постигне

сравнение на едни и същи параметри в едни и същи точки от обекта поради

проблемната им локализация. В съществуващите методи се използва

обособяване на обеми, които биват проследявани в динамиката на процеса.

Решаването на такива задачи в настоящите материали е показано за

изображения на еруптивни протуберанси в слънчевата корона. В

изображенията им, заснети от различни наземни уреди се, появява още една

особеност – наличие на атмосферна турбулентност, която въвежда

допълнително лъжливо движение. От гледна точка на цифровите изображения,

възможностите за минимално преместване на точка - приравнявана към пиксел,

се свеждат до 9 направления: посоки на кръст, по диагонал и покой. За

автоматизиране и обективизиране на оценката на движението от значение е и

режимът на регистрация на изображенията. В добавка - проследяването на

процесите в слънчевата корона изисква точно подравняване в

позиционирането на слънцето в анализирана последователност от

изображения. Проблемът се дължи главно на факта, че ръчното позициониране

на коронографиите може да доведе до сравнително голямо отклонение в

положението на обектите в два последователни кадъра, което от своя страна

ползва и ръчно подравняване на изображението по време на обработка или

анализ.

Резултатите от работата по посочените проблеми са показани в материали

[B.4.2], [B.4.3], [B.4.4], [B.4.5].

[B.4.2] Pavlova P., K. Koleva. “Technique for tracking and visualization of motion

in sequence of images of the solar corona”

Материалът представя специализирана методика за проследяване и

визуализация на движенията в последователност от снимки на слънчевата

корона. Алгоритъмът на обработка включва:

1 Предварителна обработка на всеки кадър: първоначален анализ и

елиминиране на атмосферното разсейване на светлината, подобряване на

5

изображението с помощта на Гаусов и „sharping” филтри за подчертаване на

контурите;

2 Обработка към серията: изрязване на областта от текущо обработения

кадър; подравняване на областта за изрязване със същата област в началния

кадър; формиране на изображение от максималната яркост за всеки пиксел от

всeки кадър в последователността; изчисляване на време-пространствен

градиент, определящ посоката на промените в градиента и визуализация на

посоката на движение чрез преобразуване в наситеност - S и цветови тон - H за

всеки пиксел.

Методиката е използвана за разработване на специална компютърна

програма, работеща със снимки в графични файлови формати FITS и JPG.

Показани са резултатите от тестването ѝ върху последователности на

изображения от слънчевия коронограф на НАО Рожен.

[B.4.3] Pavlova P., E. Duncheva, K. Koleva. “Method for tracking and mapping a

motion based on images of the solar corona”

Целта на тази работа е картографиране на посоката на движение на

различни слоеве на еруптивни протуберанси. Създаването на картата се

основава на направления на компаса, разделящи ги на 8 възможни - север, юг,

запад, изток, северозапад, североизток, югозапад, югоизток. Тестовете в това

изследване се извършват върху последователности от изображения, получени

от 15-sm Lio коронограф-телескоп на НАО Рожен, използван за наблюдение на

протуберанси в слънчевата корона.

[B.4.4] Pavlova P., D. Garnevski, K.Koleva. “Optimization of a motion tracking and

mapping method based on images of the solar corona“

Изследването представлява текущ етап от развитието и приложението на

метода за следене и картографиране на движение в изображения на

слънчевата корона. Обект на анализ в материала са проблемите при

обработката на изображения на протуберанси в слънчевата корона и процеса

по извличане на различни характеристики. Анализиран е проблемът на

различния брой използвани сигнали за регистрация с монохромна и цветна

камера, като е определено съотношението между цветообразуващите,

приравняващо цветно изображение към монохромно такова. Показани са

резултати за скоростта на обработка при различен брой нишки в паралелна

компютърна архитектура. Тестовете на точност за съвпадение на маркерите в

различните кадри от обработваните последователности показват необходимост

от автоматизиране на процеса на съвместяване.

[B.4.5] (Garnevski D., P. Pavlova, N. Petrov, ”A technique for automatic image

sequences alignment”) допълва описания метод, като предлага методика за

съвместяването на последователни кадри, която позволява автоматизиране на

обработката. Предложеното решение на проблема ползва намиране и

фиксиране на тройки точки във вътрешността на всяко изображение, чрез които

6

се пресмятат осреднени център и радиус на филтриращата изкуствена луна.

Съвместяването се извършва чрез транслация на всеки нов център спрямо

този в началното изображение и стъпкова ротация спрямо този център до

постигане на минимална разлика с текущия кадър. Точността разчита на по-

добра пространствена и времева разделителна способност при регистрация и

намаляване на интервалите между записите на две последователни

изображения. Това води до увеличаване на количеството информация, която

трябва да се обработва поради което, предложеният алгоритъм е насочен към

използване на паралелни изчисления.

III. Изследване на сходство с цел неинвазивна диагностика на

кожен рак.

Неинвазивната диагностика на кожен рак разчита на изображения и

отражателни и флуоресцентни спектри, получени от кожни лезии. Основните

проблеми при достигане на достоверност на диагноза произлизат от няколко

предпоставки:

- голям брой разновидности на заболяванията;

- вариации в стойностите на изследваните параметри в зависимост от

пациента;

- различни стойности на анализираните характеристики при различни

стадии на едно заболяване;

- зависимост на резултатите от начина на регистрация на входната

информация и локализацията на мястото от което се взема спектър.

В предходно изследване беше създаден метод за обработка на

отражателни спектри, който дава възможност да се преодолеят вариациите

между пациенти с едно заболяване и вариациите, определени от текущото

състояние на един и същ пациент. Методът разчита на създаване на

отношение между спектри от здрава и увредена тъкан, и прилагане на

математическия апарат на колориметрията за задаване на критерий за

сходство, приемайки едно заболяване като клас в признаково пространство.

Разработките по прилагането, анализа и развитието на споменатия метод са

обвързани с публикации [B.4.6], [B.4.7], [B.4.8], [B.4.9], и [B.4.10].

В [B.4.6] (Borisova E., P. Troyanova, P. Pavlova, L. Avramov. “ Diagnostics of

pigmented skin tumors based on laser-induced autofluorescence and diffuse

reflectance spectroscopy) са представени резултати от изследване на кожни

доброкачествени и злокачествени пигментирани лезии чрез лазерно-

индуцирана автофлуоресцентна спектроскопия (LIAFS) и дифузно-отражателна

спектроскопия (DRS). Обсъждат се основните спектрални характеристики на

доброкачествените (дермални невуси, диспластични и смесени невуси) и

злокачествените (меланом) меланин-пигментирасни лезии. Комбинираното

използване на спектралните методи на флуоресценция и отражателна

7

способност за определяне на типа на лезията, което увеличава общата

диагностична точност, се сравнява само с използването на LIAFS или DRS.

Приложена е също колориметрична трансформация на регистрирани

отражателни спектри и са получени допълнителни критерии за оценка за

определяне на типа на изследваната лезия. Тествани са и спектри от здрави

кожни участъци в близост до лезията, като са разкрити промени в спектрите

между здравите и увредени кожни участъци. Обсъжда се влиянието на

основните пигменти на кожата върху регистрираните спектри и се извършва

оценка на възможностите за разграничаване на злокачествени от

доброкачествени лезии въз основа на техните спектрални свойства.

Материалът [B.4.7] (Pavlova P. , E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P.

Troyanova. “Investigation of Relations between Skin Cancer Lesions’ Images and

Their Fluorescent Spectra”) е проучване, което се основава на изображения, на

здрава тъкан и кожни тумори и техните флуоресцентни спектри, получени след

оптично възбуждане. Анализите показват, че спектрите на лезиите са различни

от тези, получени от нормална тъкан и разликите зависят от вида на рака.

Стойността на излъчената светлина (флуоресцентен сигнал) обаче варира не

само между пациентите, но и в зависимост от позицията на тестваната зона

вътре в една лезия. Тези вариации могат да бъдат резултат от две причини:

различна степен на увреждане и различна дебелина на зоната на лезията. По

отношение на видимото изображение на областта, тя може да бъде свързана с

цветността в цвета на тестваната зона и хомогенността на лезията. За това

изследване се обработват изображения и спектри на три типа немеланомни

злокачествени тумори, а именно – базоцелуларен карцином (BCC),

спиноцелуларен карцином (SCC) и кератоакантом. Изображенията се

преобразуват чрез елиминиране на фона в тях, определен чрез осреднен

параметър на цветност в Lab. Стойността за фона се извлича от здрава тъкан и

се прилага със стойности за референтно бяло в трансформация от RGB в Lab

модел. Цветността на зоните на излъчване се сравнява с относителните нива

на флуоресценция в спектри получени при стимулация с три различни дължини

на вълната. В резултат е изведена информация за най-удачния вариант на

оптично възбуждане, позволяващ разделяне на избраните три вида

злокачествени кожни патологии с максимална диагностична точност.

Материалът [B.4.8] (Borisova E., P. Pavlova, El. Pavlova, P. Troyanova, L.

Avramov. “Optical Biopsy of Human Skin – A Tool for Cutaneous Tumours’

Diagnosis“) е кратък преглед на текущото състояние на оптичната биопсия.

Описани са основно лазерно- и светлинно-индуцираните техники на

флуоресценция и дифузно отражение, включени в така наречената „техника на

оптична биопсия“, използвана за анализ на кожната тъкан, както и някои

оригинални резултати и констатации от собствени изследвания.

Флуоресцентната спектроскопия дава информация главно за промените в

биохимичното съдържание. Дифузното отражение дава информация за

8

морфологичните промени и концентрациите на пигменти в човешката кожа.

Двете техники се прилагат отделно и като общ инструмент за ранна

диагностика на кожен рак, като дават висока точност и обективна диагноза,

приложими в клиничната практика.

В [B.4.9] (Pavlova P., E. Borisova, El. Pavlova, L. Avramov. “Adaptive

technique for matching the spectral response in skin lesions' images“) е предложена

техника за получаване на данни от дифузни отражателни спектри от кожни

лезии и локализация на съответстваща увредена тъкан в техни изображения. В

направените до момента изследвания са извлечени еталони за няколко видове

рак на кожата, под формата на отношение между спектрите, получени от

здрава и увредена тъкан в интервала 380 - 780 nm дължина на вълната.

Достоверността на тези еталони зависи от тестваната точка в областта на

лезията поради което и получената диагноза също може да бъде фиксирана с

известна вероятност. В тази работа са реализирани две адаптиращи техники за

локализиране на пиксели на лезията на изображението, където спектърът на

отражение съответства на еталона. Първо - чрез адаптиране на еталона към

конкретния пациент и второ – чрез превеждане на референтното бяло в

спектъра към референтно бяло на изображението. Тъй като спектрите на

отражение и пикселите на изображението възпроизвеждат параметри на

цветове при различно референтно бяло, сравняване на стойностите на тези

параметри е коректно след неговото изравняване. Последното е направено с

помощта на стандартен метод за хроматична адаптация. Техниката следва

стъпките по-долу:

- Изчисляване на колориметричните параметри на XYZ за начално

референтно бяло, фиксирани чрез спектъра на отражение от здравата тъкан;

- Изчисляване на параметрите XYZ за отдалечената бяла точка на

основата на изображението на увредена тъкан;

- Преобразуване на параметрите XYZ за тестовия спектър чрез

пресметнатата матрица на трансформация;

- Намиране на RGB стойностите на параметрите XYZ за тестовия спектър

според стандарта sRGB;

- И накрая, пикселите от изображението на лезията, съответстващи на цвета

от тестовия спектър за определена диагноза, се маркират с конкретен цвят.

В [B.4.10] (Pavlova P., N. Shakev, E. Borisova, „Comparative analysis of

methods for ascertainment the similarity between reflected spectra obtained from

skin lesions“), е представено сравнително изследване на възможности за

класификация на отражателни спектри на кожен рак. За установяване на

сходство се използват два различни подхода: колориметричен - изчисляване на

разстоянието до точката на пълна идентичност в област на цветност за целия

спектър и отделно за всяка компонента, и идентификация чрез невронни

мрежи. Изследването е направено върху данни от пациенти с различни

хистологично фиксирани диагнози на кожни заболявания. Всяка диагноза е

9

представена чрез еталонно спектрално разпределение. Тестовите проби са

предварително обработени, превръщайки разпределенията в нормализирани

спектри, които са отношение между спектрите, измерени от здрава и увредена

кожа. Еталонните разпределения са съставени чрез осредняване на спектрите-

отношение. Двата подхода са сравнени по критерий за брой съвпадения

класифицирани чрез хистологични и клинични диагнози.

Показател Г точки

284

Списък група Г7: Научни публикации в издания, които са реферирани и индексирани в световноизвестни бази данни с научна информация (40/n)

113

Г.7.1

Pavlova P. “Training in creation of 3D printed products”, Proceedings of XXVIII International Scientific Conference Electronics -ET2019, 12-14 September 2019 Electronic ISBN: 978-1-7281-2574-9 Print on Demand(PoD) ISBN: 978-1-7281-2575-6 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85074927575&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=pavlova&st2=Petya&nlo=1&nlr=20&nls=count-f&sid=a252e608d5226a4ee4fff9920b1be173&sot=anl&sdt=aut&sl=37&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm=

40

Г.7.2

Pavlova P., “Applied methodology for dynamic estimation of visibility parameters: colors” , Proceedings of X National Conference with International Participation Elektronika'2019, May 2019 Electronic ISBN: 978-1-7281-3622-6 CD-ROM ISBN: 978-1-7281-3621-9 Print on Demand(PoD) ISBN: 978-1-7281-3623-3 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072821973&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=Pavlova&st2=Petya&nlo=1&nlr=20&nls=afprfnm-t&sid=3b52d9042a965a48d1c98cb296180eb0&sot=anl&sdt=aut&sl=85&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29++OR+AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Emilova%22+57211155300%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm=

40

Г.7.3

Jones G.R., P.Pavlova, J.W. Spencer, “Other Chromatic Processing Algorithms”, ed. G Jones and A. Daikin, Chromatic Monitoring of Complex Conditions, Taylor and Francis (CRC Press), (2008) ISBN 978-1-58488-988-5 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85057698113&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&sid=eda5c722b721acc8de73317a4f72bd04&sot=autdocs&sdt=autdocs&sl=17&s=AU-ID%288244489400%29&relpos=9&citeCnt=0&searchTerm=

13

Г.7.4

Borisova E., G.R. Jones, P.Pavlova, C.D. Russel „Chromatic Monitoring of Biological Tissues and Fluids“, ed. G Jones and A. Daikin, Chromatic Monitoring of Complex Conditions, Taylor and Francis (CRC Press), (2008) ISBN 978-1-58488-988-5 https://www.scopus.com/record/display.uri?src=s&origin=cto&ctoId=CTODS_1106573076&stateKey=CTOF_1106573077&eid=2-s2.0-63749122760

10

Г.7.5

Borisova Е.,P. Pavlova,P. Troyanova, L.Avramov. “Automation of cancer diagnosis based on colorimetric transformation of cutaneous reflectance spectra”. Conference on Lasers and Electro-Optics Europe - Technical Digest, art. no. 4386657; (2007) ISBN: 1424409306;978-142440930-3 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-51249105059&doi=10.1109%2fCLEOE-IQEC.2007.4386657&partnerID=40&md5=886900d3a3734f24d502a8628d94b199

10

https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85074927575&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=pavlova&st2=Petya&nlo=1&nlr=20&nls=count-f&sid=a252e608d5226a4ee4fff9920b1be173&sot=anl&sdt=aut&sl=37&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm






https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072821973&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=Pavlova&st2=Petya&nlo=1&nlr=20&nls=afprfnm-t&sid=3b52d9042a965a48d1c98cb296180eb0&sot=anl&sdt=aut&sl=85&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29++OR+AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Emilova%22+57211155300%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm







https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85057698113&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&sid=eda5c722b721acc8de73317a4f72bd04&sot=autdocs&sdt=autdocs&sl=17&s=AU-ID%288244489400%29&relpos=9&citeCnt=0&searchTerm




https://www.scopus.com/record/display.uri?src=s&origin=cto&ctoId=CTODS_1106573076&stateKey=CTOF_1106573077&eid=2-s2.0-63749122760


https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-51249105059&doi=10.1109%2fCLEOE-IQEC.2007.4386657&partnerID=40&md5=886900d3a3734f24d502a8628d94b199



10

Списък група Г8: Научни публикации в нереферирани списания с научно

рецензиране или в редактиран колективен труд (20/n) 167

Г.8.1

Angelov T., P. Pavlova, L. Avramov, E. Borisova, H. Naradikian, Y. Marinov, A.G. Petrov. “Temperature - concentration Dependence of Chromaticity in Polimer-dispersed Cholesteric Liquid Crystals”. 7th National workshop on nanoscience & nanotechnology, Sofia, 2005 pp.46-48, (2005) ISSN 1313-8995

3

Г.8.2

Pavlova P., E. Angelova. “Colorimetrical Problems in Colour Identification of Objects in Computer Images”. Workshop COST’529 WG4 “Colour Aspects for Light Sources”-“Colorimetry and it’s Applications in Industry and Environment”, Varna 2006. pp.41-45 (2006) ISBN -10: 954-91198-2-3 : ISBN – 13:978-954-91198-2-4

10

Г.8.3 Павлова П., “Количествена оценка на флуоресценция в микроскопски изображения”, Автоматика и информатика брой 2, 2010, стр. 25-28, (2010) ISSN- 0861-7562

20

Г.8.4

Павлова П., Хр. Христев, Ив. Атанасов, Д. Георгиев, Сп. Арнаудов,” Приложна методика за оценка на режима на регистрация на цветни изображения”, Електротехника и електроника, N.9-10 2011, стр. 23-27 (2011) ISSN 0861-4717

4

Г.8.5

Shiev K., N. Shakev, A. Topalov, P. Pavlova. “Real-time Stabilization and Visual Tracking Control of a Mini-quadrotor Rotorcraft”, International Conference AUTOMATICS AND INFORMATICS’11 Oct. 2011, Sofia, Bulgaria, pp: B-169-B-172,(2011) ISSN 1313-1850

5

Г.8.6

Павлова П., Н. Стоилова. “Техника за тримерна визуализация на обекти в реални изображения”, Journal of the Technical University- Sofia Plovdiv branch ”Fundamental Sciences and Applications“, Vol. 19, 2013, pp 201-204. (2013) ISSN 1310-8271

10

Г.8.7

Garnevski D., P. Pavlova, “Study of opportunities for remote support coronagraph’s database at NAO Rozhen”, Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch ”Fundamental Sciences and Applications“ , Vol.21, N.1, 2015 pp.211-214, (2015) ISSN 1310-8271

10

Г.8.8

Павлова П., Св. Камишев, “Компютърно базирано тестване на зрителна памет за цвят”, Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch „Fundamental Sciences and Applications“ Vol.21, N.1, 2015 стр.207-210,(2015) ISSN 1310-8271

10

Г.8.9

Kanev I., P. Pavlova, D. Kromichev, J. Genoff, “Generating 2D Gaussian Kernels for the Purpose of Studying FPGA-Based Linear Spatial Filters” , Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch ”Fundamental Sciences and Applications“ , Vol 22, TECHSYS 2016, 26 - 28 May, Plovdiv, pp 111-118, (2016) ISSN 1310-8271

5

Г.8.10

Павлова П. “Използване на цветност като пространство за сравняване на спектри” Международна конференция “AUTOMATICS AND INFORMATICS’17 Oct. 2017, Sofia, Bulgaria, pp: B-169-B-172, (2017) ISSN 1313-1869

20

Г.8.11

Kanev I., P. Pavlova, ”Optimized linear spatial filters implemented in FPGA”, IOSR Journal of VLSI and Signal Processing (IOSR-JVSP), Volume 7, Issue 1, Ver. I (Jan. - Feb. 2017), PP 01-07, (2017) e-ISSN: 2319 – 4200, p-ISSN: 2319 – 4197,

10

Г.8.12

Garnevski D., P. Pavlova,” Performance estimation of parallel application for solar images processing”, Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch „Fundamental Sciences and Applications“ Vol.24,2018 pp133-136, (2018) ISSN 1310-8271

10

Г.8.13

Павлова П., “Статистически анализ на отклонения в зрителна памет за цвят”, Seventh International Scientific Conference “Engineering, Techologies, and Systems” TECHSYS 2018, Plovdiv, pp 161-164, (2018) ISSN Online: 2535-0048,2018

20

11

Г.8.14

Pavlova P., E. Borisova. “Technique for Matching Similarity Using the Chromaticity Space”. International Journal of Applied Research and Technologies, open access journal, IJART- Vol-3, Issue-5, (2018) ISSN 2519-5115

10

Г.8.15

Павлова П. „Приложни аспекти на обучението в колориметрия и работа с цветове в ТУ София, филиал Пловдив“, Научна конференция „Цвят и образование - 2019”, (2019), ISSN 1314-5142

20

Списък група Г9: Публикувана глава от колективна монография (10/n) 4

Г.9.1

Pavlova P. , E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P. Troyanova. Investigation of Relations between Skin Cancer Lesions’ Images and Their Reflectance and Fluorescent Spectra, Book chapter: edited by Mandi Murph. Melanoma in the Clinic - Diagnostics, Management and Complications of Malignancy, 2011, pp: 87-104, InTech Open Access Publisher, (2011) ISBN 978-953-307-571-6.

2

Г.9.2 Todorovska R, P. Pavlova, G.Todorov, S. Dimitrov. – “Метод за светлинно-асистирано избелване на зъби” –БАН НОВОСТИ бр.9 (37) год.IV, (2006) ISSN 1312-2436

2

Списък група З:Научни публикации в списания с импакт фактор (IF на

Web of Science) и/или с импакт ранг (SJR на Scopus) (х10)

точки

20

З.1

Borisova E.; L. Avramov; P. Pavlova; E. Pavlova; P. Troyanova. “Qualitative optical evaluation of malignancies related to cutaneous phototype”. Dynamics and Fluctuations in Biomedical Photonics VII, Proc. Of SPIE Vol. 7563, pp 75630X-1 - 75630X-8; (2010), ISSN: 16057422 , ISBN: 978-081947959-4 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77951706960&doi=10.1117%2f12.852791&partnerID=40&md5=b3e8e29abdf89e4cf3238143ba94344a S/WoS SJR=0,234 https://www.scopus.com/sourceid/130022?origin=resultslist

10

З.2

Borisova E., Al. Jeliazkova; E. Pavlova; P. Troyanova; T. Kundurdjiev; P. Pavlova; L. Avramov “Reflectance spectroscopy of pigmented cutaneous benign and malignant lesions”. Proceedings SPIE,Volume 9421, Eighth International Conference on Advanced Optical Materials and Devices (AOMD-8); 94210I (2014), ISSN: 0277786X , ISBN: 978-162841520-9 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84922701396&doi=10.1117%2f12.2082632&partnerID=40&md5=0cae979bab9746d6b7b6c3cb6c1af211 S/WoS SJR=0,238 https://www.scopus.com/sourceid/40067?origin=resultslist

10

https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77951706960&doi=10.1117%2f12.852791&partnerID=40&md5=b3e8e29abdf89e4cf3238143ba94344a



https://www.scopus.com/sourceid/130022?origin=resultslist

https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84922701396&doi=10.1117%2f12.2082632&partnerID=40&md5=0cae979bab9746d6b7b6c3cb6c1af211




12

Публикации извън представените за еквивалентен хабилитационен труд

Публикациите са обединени в няколко направления според областта на

приложение:

IV. Приложни аспекти на обучението в колориметрия и

възприемането на цветове

В това направление, извършената работа е следствие от съвместното

сътрудничество по договор [E21.1] Joint Research Project for scientific cooperation

between Hungarian Academy of Sciences and Bulgarian Academy of Sciences

“Color and Light in Multimedia, new Light Sources as LED’s , machine vision

of robotics and analyse of color stability of different colors on small and large

areas colors using in Environment and for Color Quality in Industry”.

[Г.8.8] Павлова П., Св. Камишев, “Компютърно базирано тестване на

зрителна памет за цвят”.Настоящият материал описва разработка по създаване

и прилагане на тест за индивидуална зрителна памет за цвят, базиран на

компютърни изображения и специализиран софтуер за визуализация и

обработка на данни. Предложеният тест се състои 18-те оцветени полета на

тестера на Gretag Macbeth, синтезирани като цифрови изображения в два

варианта: равномерно оцветено поле без рамка от сиво и с рамка от сив фон.

Полетата са с два размера: максимален размер при наблюдение на мониторен

екран, и 9 на брой малки полета за избор, като комбинация от поле без

отклонение и полета с отклонения в цветност и цветност и яркост при

намалена площ. Избраните отклонения в малките полета са по отношение на

Lab системата, както следва: -5 и +5 по ос a, -5 и +5 по ос b; комбинация с

отклонение в яркостта и два от базовите цвята в цветността: -3 по a, -3 по b и -2

по L; -3 по a, -3 по b и +2 по L, +3 по a,+3 по b и -2 по L; +3 по a, +3 по b и +2 по

L. Указани са необходимите условия за тестване и са показани резултати от

статистическа оценка на правилен избор и отклонение от оцветяването както и

персонална оценка на индивидуални способности.

[Г.8.13] Павлова П., “Статистически анализ на отклонения в зрителна

памет за цвят”.

В настоящата работа е направен анализ на натрупани данни от проведени

тестове на зрителна памет с използване на цветните полета от Gretag Macbeth

color checker по отношение на отклоненията в зрителното възприятие.

Получените статистически резултати са сравнени с установените особености

на възприятието и спектралните зони на действие на сензорите в човешкото

око. Изведени са две хипотези:

1.Паметта за цветове следва особеностите на възприятие за донасищане

на цвета при наличие на фон със сходно оцветяване;

2.Погрешен избор се прави основно при цветовете, въздействащи в зоната

на преход в приоритета на чувствителността на сензорите.

13

[Г.8.15] Павлова П. „Приложни аспекти на обучението в колориметрия и

работа с цветове в ТУ София, филиал Пловдив“.

Представеният материал описва приложената методика, интереса на

обучаемите и основните проблеми при създаването на трайни знания в

областта на колориметрията и работата с цветове. Обучението е насочено към

създаване на интелигентни потребители на съществуващите методи, средства

и стандарти в колориметрията. Разгледани са две възможностите за

предоставяне на знания: в направление Машинно инженерство – специалност

Полиграфия и в направление Комуникационна и компютърна техника –

специалност Компютърни системи и технологии (КСТ). От гледна точка на

приложни знания, двете специалности ползват различни раздели застъпени в

колориметрията и използването на цветове. В специалност Полиграфия,

обучението е насочено към удовлетворяване на нуждите на печата, докато в

КСТ приложенията са свързани със създаване на програмни системи

работещи с изображения. Представен е подходът, приложен за поднасяне на

материала в двете специалности и резултати от работата на студенти. Описани

са и са систематизирани основните наблюдавани трудности и проблеми.

V. Методи и алгоритми за количествена оценка на специфични

параметри в природни и синтезирани обекти.

[Г.7.3] G.R. Jones, P.Pavlova, J.W. Spencer, “Other Chromatic Processing

Algorithms”.

Материалът е обзорен и показва алтернативните алгоритми за

пресмятане на цветност в различни условия на наблюдение. Направен е

анализ за пригодността на всеки модел. Алгоритмите ползващи H, S, V са

полезни за разграничаване на промени, когато доминират изменения в

честотната лента (насищане). Алгоритмите, определящи базовите параметри x,

y, z са удобни за изпълнение в хардуер или софтуер за разграничаване на

промените в условията на наблюдение. С алгоритмите за x, y, се реализира

равнина на цветността с неравномерна граница, докато с алгоритмите H, L, S и

Lab границите на областта са фиксирани като кръг, осигурявайки симетричност.

Lab системата също нормализира изхода към условията на регистрация.

[Г.8.1] Angelov T., P. Pavlova, L. Avramov, E. Borisova, H. Naradikian, Y.

Marinov, A.G. Petrov. “Temperature – concentration Dependence of Chromaticity in

Polimer-dispersed Cholesteric Liquid Crystals”.

Настоящата работа е продължение на предишни проучвания на полимер-

диспергирани смеси от холестерични течни кристали (PDCLC). Основната цел е

определянето на температурната зависимост на видимия цвят от

концентрацията на течния кристал в PDCLC. Експериментът е проведен чрез

нагряване до различни температури на термо-индикатор NOA65 и

регистриране на спектрите в интервал на дължини на вълната 380 – 780 nm.

Направено е сравнение на цветовите характеристики на отразената и

14

преминалата през пробата светлина. Цветовете са изчислени и визуализирани

в стандартната CIE система.

[Г.8.3] Павлова П., “Количествена оценка на флуоресценция в

микроскопски изображения”.

Това изследване демонстрира разработването на алгоритъм за бърза и

автоматична оценка на количеството флуоресцентна светлина, излъчвана от

налични антитела в тестови проби. Основната теория обсъжда възможната

обработка на изображенията от гледна точка на колориметрията и различните

цветови модели. Методът за разпознаване на излъчваната дължина на вълната

се основава на ограничаване на цветовия тон, оценен на базата на емитирания

спектър. Количествената оценка на светенето в пробата използва стандарта

CIE, за получаване на стойност, сравнима с визуалната оценка. Изведена е

скала за ниво на налично светене. Разработената софтуерна програма се

прилага за серия от микроскопски изображения, получени от флуоресцентни

проби при различни видове флуорофори. Резултатите подкрепят важността на

автоматизацията и създаването на експертна система.

[Г.7.4] E. Borisova, G.R. Jones, P.Pavlova, C.D. Russel „Chromatic Monitoring

of Biological Tissues and Fluids“.

Материалът е обзорен и показва реални възможности за използване на

методики, базирани на цветност, използвани както за in vivo, така и за in vitro

биологични анализи. Оптичното отражение, абсорбция, разсейване и смущения

от човешката тъкан и кръв могат да бъдат обработвани и като цветност.

Конвенционалните спектроскопични техники имат определени ограничения при

идентификация на специфични състояния, докато колориметрични методики

дават възможност те да бъдат преодоляни. Показаните приложения

предполагат регистрация на спектри и изображения. Застъпени са

колориметрично базирана импулсна оксиметрия; спектрален анализ на кожни

увреждания; обработка на изображения за разграничаване на различни видове

бели кръвни клетки, допълнено от едномерна обработка и оптична томография

на биологични тъкани. В материала са дадени също калибровъчни и тестови

процедури подсигуряващи коректността на анализите и възможността за

автоматизиране на процеса.

VI. Разработване на софтуерни методи и инструменти за

нуждите на оптичната биопсия: [Г.7.5], [З.1], [З.2], [Г.8.10], [Г.8.14].

В [Г.7.5] (Borisova Е., P. Pavlova, P. Troyanova, L.Avramov. “Automation of

cancer diagnosis based on colorimetric transformation of cutaneous reflectance

spectra”) са представени резултати от прилагане на метода за колориметрична

класификация по спектър-отношение. Техниката има три важни етапа:

записване на спектри на отражение, получени от здрави и увредени области на

кожата; класифициране на увредената област като здрава или болна;

15

откриване на най-вероятното заболяване. Първоначалните отражателни

спектри-отношение между “здрави” и “увредени” спектри са трансформирани до

цветови характеристики на спектъра-отношение. Използването на

колориметрична оценка се основава на факта, че всяка зона на кожата има

собствено пигментно съдържание със съответен цвят, а видимият цвят се

дължи на отразената светлина с дължини на вълната в диапазона 380–780 nm.

Цветът е използван чрез параметрите му за светлост, наситеност и цветови

тон. В процеса на разработване на алгоритмите класификацията е сведена до

(1) първоначален подбор – здрави, болни и (2) тест за принадлежност на

увредени лезии чрез сравнение на стойностите на избраните характеристики с

предварително дефинирани еталони. Критерият за принадлежност към

конкретна болест е избран като максимална разлика от равномерен спектър,

даден като допълващ процент до 100. Изчисляват се три отклонения -

отклонение на наситеността, отклонение на цветовия тон и средна стойност на

тези две отклонения.

[З.1] Borisova E., L. Avramov; P. Pavlova; E. Pavlova; P. Troyanova.

“Qualitative optical evaluation of malignancies related to cutaneous phototype”

Спектралните техники, използвани за ранна диагностика на рак на кожата,

дават на изследователите диагностично важни характеристики, обикновено в

процеса на сравнение на сигнали, получени от нормални и увредени кожни

области. В това проучване са представени някои първоначални резултати от

флуоресценция за ранно откриване на кожни тумори. Въпреки това, поради

голямото разнообразие от оптични свойства и спектрите на разпределение на

хоромофорите на "нормалната" кожа могат да имат видими разлики помежду

си. Диагностично значимите характеристики, като интензивността, появата на

специфични минимуми или максимуми в получените спектри, когато се

измерват in vivo зависят от анатомично място, възрастта и кожения фототип на

индивида. Следователно, развитието на обективни алгоритми за

диференциация за ранна диагностика на кожни патологии ще зависи силно от

това какво е влиянието на основните флуорофори и абсорбатори в спектрите,

наблюдавани в дефинирани като „здрави“ кожни области и как тези спектрални

особености биха могли да повлияят на спектрите, получени от зоната на

лезията, изкривявайки диагнозата. Чрез тях начин бихме могли да получим

пълна картина на нормалните свойства на флуоресценцията на кожата, която

да е фон за сравнение с всяка появяваща кожна патология, полезна за ранна

диагностика и предупреждение за предракови състояния.

[З.2] Borisova E.; Al. Jeliazkova; E. Pavlova; P. Troyanova; T. Kundurdjiev; P.

Pavlova; L. Avramov “Reflectance spectroscopy of pigmented cutaneous benign and

malignant lesions”

Направено е изследване на характеристиките на отражателните спектри

от човешка кожа, в зависимост от мястото на регистрация на спектъра.

Резултатите показват, че спектрите на отражение, получени от нормална кожа в

16

идентични анатомични места на различни пациенти, имат сходна форма на

спектъра, като леко се различават по интензитета на отражение при различни

дължини на вълната, в зависимост от фототипа на конкретния пациент. Това

предполага наличието на диагностично важни спектрални характеристики,

свързани с промените в специфичната интензивност за дадена дължина на

вълната поради появата на специфични пигменти; промени в наклона по

стойност и знак за кривите в специфичен спектрален диапазон; изчезване или

проявата на минимуми, свързани с усвояването на хемоглобина при 410-420

nm, 543, 575 nm. Въз основа на наблюдаваните особености е приложен

многоспектрален анализ на спектрите на отражение на различните лезии и са

открити диагностично специфични характеристики.

[Г.8.10] Павлова П. “Използване на цветност като пространство за

сравняване на спектри”

Направено е изследване на точността на метода за установяване на

критерии за диагностициране на кожни заболявания с помощта на отражателни

спектри-отношение. Методът използва пространството за цветност, за да

провери равномерността на спектралните разпределения чрез отстояние до

точката на равностимулно бяло. Необходимите пресмятания водят до различна

различимост в зависимост от спектралния интервал на отклонението от

равномерност. Тестът е проведен чрез добре позната техника за получаване на

импулсната реакция на системите. За целта са генерирани спектри с различна

амплитуда на отклонение за всяка дължина на вълната във видимия диапазон.

Локализирани са зоните, в които налични изменения не биха довели до

откриване на различия. Описан е и пример за възможно използване на

споменатите особености.

[Г.8.14] Pavlova P., E. Borisova. “Technique for Matching Similarity Using the

Chromaticity Space”.

Материалът описва прилагането на техника за автоматична оценка на

сходство на спектралните разпределения в набор от спектри на дифузно

отражение, получени от различни кожни доброкачествени и злокачествени

лезии in vivo. За оценка се използва специфична особеност на

колориметричното преобразуване за задаване на едни и същи координати на

цветност за равномерни спектрални разпределения. Началната обработка

създава нормализирано отношение между спектрите здрав-болен от дифузно

отражение в обхвата от 380 до 780 nm, което дава възможност за извличане и

оценка само на вариации между тях. Практическият експеримент е направен

върху набор от измерени спектри от пациенти с различни кожни заболявания.

Всеки спектър-отношение се сравнява с предварително дефинирани еталонни

разпределения чрез създаване на нов спектър-отношение. Окончателното

решение се основава на два резултата: координати на цветност за новия

спектър-отношение и координати на цветност за импулсните

последователности, съставени от разпределението на амплитудата в него за

17

всяка дължина на вълната. Дадената "допълваща" диагноза се основана на

приликите с всеки от еталоните модели, а точността на диагностиката се

оценява въз основа на хистологичната оценка на същите кожни лезии.

VII. Генериране на тримерни компютърни обекти

[Г.8.6] Павлова П., Н. Стоилова. “Техника за тримерна визуализация на

обекти в реални изображения”,

Настоящата работа показва разработена методика за преобразуване на

двумерна проекция на обект (изображение) в негов тримерен образ чрез

отчитане на разпределението на яркостните му характеристики. Използва се

разликата в осветеността на близки и далечни обекти, осветени дифузно.

Аналогична промяна в яркостите се появява при наличие на оптичен поток в

движещи се обекти в серия от изображения. Дефинирани са условията, на

които трябва да отговаря използваната величина за получаване на коректна

визуализация. Показано е действието на разработен софтуер върху синтезиран

начален образ и последователност от изображения от слънчевата корона, в

които промяната на оптичния поток съответства на промяна в релефа на

обекта.

[Г.7.1] Pavlova P. “Training in creation of 3D printed products”

Създаването на тримерни отпечатъци на различни обекти е модерно и все

по-достъпно направление в съвременните технологии. Обучението в областта

изисква комплексни познания за различни области: от боравене с програмни

продукти за 3D моделиране, през различните технологични операции, ползвани

от принтерите, до представи за самите устройства и практическите изисквания

за коректното им използване. Направен е анализ за определяне на най-

необходимата информация, която би довела до създаване на грамотни

потребители. Показан е направеният избор на теми и методиката на

преподаване. Постигнатите резултати са оценени чрез статистика на

пригодността на направените избори на базата на изпитните резултати.

VIII. Изследване на условията на регистрация на изображения,

калибровка и адаптация на регистриращи устройства.

[Г.8.2] Pavlova P., E. Angelova. “Colorimetrical Problems in Colour

Identification of Objects in Computer Images”.

Този материал представя резултати от началния етап в обвързването на

колориметрични измервания с автоматизацията на идентификация на обекти в

компютърни изображения. Факторите, влияещи върху параметрите на цвета са

разделени на три типа отнасящи се до околната среда, регистриращата камера

и моделните представяния на цветовете. Техните ефекти са демонстрирани

чрез изображения заснети с различно по сила и спектрален състав осветяване;

18

различна калибровка на камерата и мащабно изменение на един и същ обект.

Показано е и приложение на компенсация в наличните цветови изкривявания.

[Г.8.4] Павлова П., Хр. Христев, Ив. Атанасов, Д. Георгиев, Сп. Арнаудов,”

Приложна методика за оценка на режима на регистрация на цветни

изображения”

Разработена е методика, която да се използва при оценка на пригодността

на режима на регистрация на цифрови изображения за нуждите на

идентификация на обекти по цветови характеристики. Показани са резултатите

от тестов експеримент, приложен върху карта с цветни полета, измерени

колориметрично и пренесени по различен начин като цифрови изображения в

компютъра. Оценката е направена чрез параметър за разлика в два цвята и

разлика в хроматичност в CIELab стандарта. Предложена е конфигурация на

сървърна система с подходящи периферни устройства подкрепена от

организирана база данни от изображения с контролирани параметри.

[Г.7.2] Pavlova P., “Applied methodology for dynamic estimation of visibility

parameters: colors”

Материалът представя първи етап от разработването на техники за оценка

на параметрите на околната среда, които влияят на видимостта на цифровите

камери и възможността за динамична корекция чрез смяна на калибровката.

Атмосферните условия променят спектъра на осветлението. Калибровката на

камерата се извършва чрез заснемане на цветни полета на тестер, като се

определя точка на референтно бяло със специфична цветова температура.

Референтното бяло подлежи на автоматична корекция чрез хроматична

адаптация. Разработената методика предлага използване на възможностите,

които дава стандартизацията в колориметрията за представяне на полетата на

тестера във вид на спектрални разпределения. Чрез тях е направена

колориметрична калибровка на триканален радиометър. Измерените от

радиoметъра данни са използвани за изчисляване на корелираната цветова

температура по време на измервания в различни атмосферни условия.

IX. Включените тук публикации [Г.8.5], [Г.8.7], [Г.8.9], [Г.8.11], [Г.8.12] са

свързани с практическа реализация скоростна обработка на изображения в

различни хардуеърни варианти, част от работата на докторанти.

[Г.8.5] K. Shiev, N. Shakev, A. Topalov, P. Pavlova. “Real-time Stabilization and

Visual Tracking Control of a Mini-quadrotor Rotorcraft”.

Етап от автономни алгоритми за управление на полета за този тип

самолети е проверката на получените резултати от симулацията чрез

провеждане на експерименти в реално време. Внедряването на стратегиите за

управление в приложения в реално време изисква значително време и усилия

за разработване на подходящ хардуер и софтуер, интегриране на алгоритми за

управление и осигуряване на средства за мониторинг на работата на системата

19

под контрол. В това изследване е предложен подход за изграждане на система

за контрол на полета в реално време за миниатюрeния четиримоторен

хеликоптер Draganflyer V Ti, като се използва бързо прототипиране в среда

Matlab / Simulink, интегрирана със софтуера за контрол в реално време на

QUARC.

[Г.8.7] Garnevski D., P. Pavlova, “Study of opportunities for remote support

coronagraph’s database at NAO Rozhen”.

Научните изследвания в НАО Рожен и особено в областта на

регистрацията на слънчевите изригвания водят до бързо натрупване на голям

обем данни, които трябва да се съхраняват и прехвърлят на място, където ще

бъдат обработвани. В проведеното изследване е направена оценка на

основните фактори и са зададени основни изискванията към системата за

прехвърляне, съхранение и отдалечена обработка на изображенията на

слънчевата корона и създаване на първоначална архитектура, която изпълнява

необходимите функции.

[Г.8.9] Kanev I., P. Pavlova, D. Kromichev, J. Genoff, “Generating 2D Gaussian

Kernels for the Purpose of Studying FPGA-Based Linear Spatial Filters”

Този материал представя един подход за генериране на нормализирани

2D Gaussian ядра за филтрация на изображения. Определени са условията за

определяне на коефициентите на ядрото на трансформацията. Избран е

подход, чрез който коефициентите са представени като положителни числа.

Този подход има за цел да ускори времето за изчисляване на линейните

пространствени филтри (LSF) и да намали броя на логическите елементи.

Предложен е алгоритъм за генериране на 2D Gaussian ядра. Проучванията се

провеждат с помощта на софтуерния инструмент "Gaussian Kernel Generator

(GKG)". В резултат на изследванията коефициентите на ядрото, които са

представени като реални и цели числа, се определят въз основа на

предварително зададените критерии. Получените резултати могат да бъдат

използвани при проектирането и изучаването на LSF чрез използване на FPGA

платформи.

[Г.8.11] Kanev I., P. Pavlova, ”Optimised linear spatial filters implemented in

FPGA”

Линейните пространствени филтри (LSF) се използват за филтриране на

цифрови изображения с цел замъгляване, намаляване на шума, подобряване

на детайлите и др. В този материал е описан подход за оптимизиране на LSF

чрез използване на паралелни алгоритми и тяхното хардуерно внедряване на

FPGA. Представени са модел и алгоритъм, базиран на частични суми и

насочени към изчисляване на филтрираните пиксели. Определени са критерии

за сравнение на различните видове линейни филтри. Показана е схема на

базиран на FPGA операционен блок DSP и използване на VHDL за хардуерния

дизайн. Проведени са проучвания, фокусирани върху сравняването на

20

частичните суми и методите за филтриране, основаващи се на не частични

суми. Установено е, че методите, използващи частични суми, намаляват броя

на операциите до размера на прозореца (3, 5, 7, ...). Базираните на FPGA LSF

са подходящи за приложения, използващи откриване на праг, откриване на

граници или подобряване на детайлите на изображението.

[Г.8.12] Garnevski D., P. Pavlova, ”Performance estimation of parallel

application for solar images processing”.

Много от реализираните паралелни версии на приложения са базирани на

последователни такива. В процеса на създаване на паралелната версия или

подобряването й е необходимо да се оцени ефективността на приложението,

като се използват различни показатели. Проблемът придобива повече тежест в

случаите, когато се използват различни техники за създаване на паралелизъм в

изследваното приложение. В настоящата работа е разгледана методология за

оценка на работата на създадена паралелна версия на приложение за

обработка на серия изображения на слънчевата корона.

X. Глави от книги:

[Г.9.1] Pavlova P., E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P. Troyanova.

Investigation of Relations between Skin Cancer Lesions’ Images and Their

Reflectance and Fluorescent Spectra,. – представя обобщен материал на

изследванията върху вида на дифузни отражателни спектри и флуоресцентни

спектри емитирани при стимулация с три различни дължини на вълната и

мястото върху лезията, от което се получават.

[Г.9.2] Тодоровска Р., П. Павлова, Г. Тодоров, С. Димитров – “Метод за

светлинно-асистирано избелване на зъби” – демонстрира ефекта от прилагане

на създаден метод за избелване на зъби чрез извличане на цветови

характеристики от компютърни изображения на мостри.

Обобщени научни, научно-приложни и приложни приноси на доц. д-р

инж. Петя Павлова:

Разработване на методи за обработка на изображения и спектри на базата

на цветови модели, елиминиращи субективността и даващи възможност за

автоматизация.

Разработване на методики и тестове за оценка и калибровка на

регистриращи и възпроизвеждащи изображения устройства на базата на

съществуващите колориметрични стандарти.

Създаване на специализирани софтуеърни модули за реализация на

разработените методи.

Провеждане на тестове и анализи на резултати от прилагане на

разработените методи в конкретни практически задачи.

21

ИЗПЪЛНЕНИЕ НА МИНИМАЛНИТЕ ИЗИСКВАНИЯ на ТУ София, за заемане на академична длъжност професор от кандидата доц. д-р инж. Петя Павлова

Група от показатели

Необходим общ брой

точки

Показател Наличност

N Точкуване брой точки общо

A 50 1. 50

Автореферат на дисертационен труд на тема: Разширяване възможностите за автоматизация на диагностиката при микроскопски медицински изследвания. Диплома N 27816/ 01.04.2002, по научна специалност „Оптични и лазерни уреди и методи“ издадена от ВАК

50

Б - 2. 100 - - -

В 100 3. 100 - -

179 4. 60/n 10 179

Г 250

5. 30 -

284

6. 30 -

7. 40/n 5 113

8. 20/n 15 167

9. 10/n 2 4

10. 30/n -

11. 35 -

Д 100

12. 10 53 530

530 13. 3 -

14. 2 -

15. 10 -

Е 220

16. 40 -

312

40 17. 40/n 2 80

18. 10 3 30

19. 20 -

20. 20 1 20

21. 40 1 40

22. 1 т. за 5000 лв. По договор Е20 22

23. 40/n 2 60

24. 20/n 1 20

25. 20 -

26. 40 -

27. 10 -

28. 20 -

29. 20 2 40

Ж 120 30. По 1 т. за всеки лекционен час

367 367 367

З 20 31. 10 2 20 20

Подпис:

19.03.2020 (доц. д-р П. Павлова)

22

A brief description of the scientific publications of Assoc. Prof. еng.P. Pavlova, PhD

Submitted in competition for occupation of the academic position of

"Professor"

at the Technical University of Sofia, Plovdiv Branch

professional field: 5.3. Communication and computer technics

specialty "Automated Systems for Information Processing and Control"

Announced in the State Gazette 94 / 29.11.2019.

For participation in the competition are contributed 37publications including 34

scientific publications, 2 university textbooks and 1university handbook. 27 of the

publications are in English and the other 7, the textbooks and handbook – in

Bulgarian. The candidate presents 6 individual scientific publications, in 12 is the first

author (a total of 53%), in 10 is second author, and in the remaining 6 – after second

place. The candidate is a single author of 1 university textbook and 1 handbook, and

first co-author in 1 university textbook. From the publications:

17 are published in journals that are indexed and referred in the world-class of

scientific databases as follow:

- 16 are presented with a reference to Scopus

(9-in list B4; 7-in list Г7 and 2-in list З)

- 1-with reference to Web of Science (list В4).

- 8 are in journals with IF and/or SJR: (6-in list В4 and 2-in list З).

15 are in Bulgarian scientific journals and academic journals, collections of

national and international scientific forums (list Г8)

2 chapters of books (list Г9)

1 – In Tech Open Access Publisher – in English

1 – BAS News – in Bulgarian.

List В.4 : Scientific publications indexed and referred in the world-class of scientific databases equivalent to a habilitation work (60/n)

Points

179

B.4.1 Todorovska R., S. Dimitrov, P. Pavlova, G.Todorov “Light-enhanced chemical whitening of teeth – new “in-vitro” investigations” , Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6604, art. no. 66042D, (2007); ISSN: 0277786X , ISBN: 0819467421;978-081946742-3 Scopus,WoS SJR=0,238 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-34249012538&doi=10.1117%2f12.727722&partnerID=40&md5=df3e87597565aae48af6a415921e8e8a

15

B.4.2 Pavlova P., K. Koleva. “Technique for tracking and visualization of motion in sequence of images of the solar corona”. Astron. Soc. ”Rudjer Boškovic” ,No9, pp:207-216, (2008), ISBN 978-8689035-02-5;

30




23

Scopus https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84902455712&partnerID=40&md5=5108824fc93d0160c95be81160c5374e

B.4.3 Pavlova P., E. Duncheva, K. Koleva. “Method for tracking and mapping a motion based on images of the solar corona”, Astron. Soc. ”Rudjer Boškovic” No 11, pp:325-329, (2010), ISBN 978-8689035-02-5; Scopus https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84902477331&partnerID=40&md5=0f08f75ad404f50fcd4b5878e1e44e04

20

B.4.4 Pavlova P., D. Garnevski, K.Koleva. “Optimization of a motion tracking and mapping method based on images of the solar corona“, Bulgarian Astronomical Journal Vol. 24, pp:99-106, (2016), ISSN: 13132709 Scopus SJR=0,238 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84949870383&partnerID=40&md5=54410cf184c5fc716a013648976b9774

20

B.4.5 Garnevski D., P. Pavlova, N. Petrov, ”A technique for automatic image sequences

alignment”, Proceedings of the XI Bulgarian-Serbian Astronomical Conference (XI

BSAC) Belogradchik, Bulgaria, May 14-18, 2018,.pp 189-196, (2018)

ISBN 978-86-89035-11-7

Scopus

https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072831629&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=pavlova&st2=p&nlo=1&nlr=20&nls=afprfnm-t&sid=96752d9bb9f861de4520ce4c71a2d6a4&sot=anl&sdt=aut&sl=37&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm=

20

B.4.6 Borisova E., P. Troyanova, P. Pavlova, L. Avramov. “ Diagnostics of pigmented skin tumors based on laser-induced autofluorescence and diffuse reflectance

spectroscopy ”, Quantum Electronics Vol 38, N 6, pp 597-605, (2008),

ISSN 1063-7818 Scopus,WoS SJR=0,453;IF=1.119 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-54949137324&doi=10.1070%2fQE2008v038n06ABEH013891&partnerID=40&md5=bbfcf7bbc4882f7f323fad25bbd4d12f

15

B.4.7 Pavlova P. , E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P. Troyanova. “Investigation of Relations between Skin Cancer Lesions’ Images and Their Fluorescent Spectra”. Laser Physics, Vol. 20, No. 3, pp 596-603,(2010), ISSN 1054_660X Scopus, WoS SJR=0,376; IF =1.41 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77952426642&doi=10.1134%2fS1054660X10050142&partnerID=40&md5=1543c388b4ed5efae0c66148995b6f84

12

B.4.8 Borisova E., P. Pavlova, El. Pavlova, P. Troyanova, L. Avramov. “Optical Biopsy of Human Skin – A Tool for Cutaneous Tumours’ Diagnosis”. International Journal

Bioautomation, 16 (1), pp. 53-72, (2012),

ISSN Print: 1314-1902 Scopus, WoS SJR= 0,231; IF = 0.876 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84865073895&partnerID=40&md5=f45f5ef20cd4a8deeeb3f34e09e4926e

12

B.4.9 Pavlova P., E. Borisova , El. Pavlova, L. Avramov. “Adaptive technique for matching the spectral response in skin lesions' images“, Journal of Physics Conference Series 01/2015, 594(1),(2015). ISSN: 17426588 Scopus https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84925326064&doi=10.1088%2f1742-

15























24

6596%2f594%2f1%2f012025&partnerID=40&md5=a56def4d037f1f2dbb67d1193acc75ca

B.4.10 Pavlova P., N. Shakev, E. Borisova, „Comparative analysis of methods for ascertainment the similarity between reflected spectra obtained from skin lesions“, TECIS 2019, 19

th IFAC conference on technology, culture and international stability

IFAC-Papers On Line, Vol. 52, Issue 25, pp 365-369 (2019) ISSN:2405-8963 SJR (2018)=0.298 https://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=1&SID=E4v3qJmwEmuvRuvliHq&page=1&doc=1&cacheurlFromRightClick=no

20

The topic of the submitted publications, equivalent to a habilitation work is:

“A use of the mathematical transformations in colorimetry for tracing and

identification of changing objects”

In colorimetry, the initial data transforms into color parameters through

mathematical transformations leading to performance in three-dimensional spaces

with supporting triples of independent vectors. An achromatic parameter and a pair of

chromaticity parameters could be produced from the each space. Their values

reproduce the changes of the input data for the same object with a different degree of

independency on the external factors, and the stability of the chromaticity parameters

is higher than that of the achromatic parameter. Generally, the colorimetry is applied

to continuous or deterministic signals limited in the range from 380 nm to 780 nm

wavelength of optical radiation, but separated from this condition, the transformations

can be used in case of any type of input data. The materials below present use of the

mathematics of colorimetrical transformations to solve specific problems.

I. Chemical impact assessment based on analysis of color parameters’

values.

The main problem with this type of analysis is the inability for objective evaluation

of changes into a particular object without limiting the study area and conducting

statistically significant averaging. A possible solution is to create an image and fix the

number of pixels that form a large enough area on the surface of the treated object.

The results of the application of the methodology and the program module are

given in publication [B. 4.1 ] ( Todorovska R., S. Dimitrov, P. Pavlova, G. Todorov

"Light-enhanced chemical whitening of teeth - new" in-vitro "investigations" ) , where

an experimental chemical substance for teeth bleaching was evaluated. The

bleaching effect is evaluated by comparing images before and after treatment with

substance, without changing the geometry of the study area. The images, obtained

with a Canon Power Shot -75 digital camera, are processed using specially

developed image comparison software. The statistics is produced for pixels within the






25

tooth contour, using the distribution of color-reproducing signals - red, green, blue

(RGB). The program calculates and displays average and modal values for the

studied area. The same characteristics are calculated for intensity I and color

saturation S. Since the color of the pigmented tooth is characterized by almost no

blue component, increasing it '(decrease in color saturation S) is a measure of the

achieved bleaching.

II. Tracking and mapping the motion of objects without defined form

The difficulties in such a task come from the inability to compare the identical

parameters at the same points of the tested object due to their problematic

localization. Existing methods use a separation of simple volumes, which are tracked

in the dynamics of the process. The solution of such tasks in the presented materials

is shown for images of eruptive prominences in the solar corona. The records,

captured from various terrestrial devices are characterized by additional peculiarity-

the presence of atmospheric turbulence, which introduces an additional false

movement. From the point of view of digital images, the minimal shift of a point (pixel)

is reduced to 9 possible directions: cross, diagonal, and no shift. The images’

registration mode is also important for automatic verification and objective verification

of motion assessment. In addition, tracking the processes in the solar corona

requires an accurate alignment of the positioning of the sun in the analyzed

sequence of images. This problem is mainly due to the fact that the manual

positioning of the solar-coronоgraph can lead to a relatively large deviation in the

position of the objects in two consecutive frames, which also uses a manual

alignment of the images during processing or analysis.

The results of the work on these problems are shown in the materials [B.4.2], [B.4.3],

[B.4.4], [B.4.5] .

[B.4.2] Pavlova P., K. Koleva. “Technique for tracking and visualization of motion in a

sequence of images of the solar corona”.

The material presents a specialized technique for tracking and visualizing

movements in a sequence of images of a solar corona. The algorithm of processing

includes:

1 Pre-processing of each frame: initial analysis and elimination of atmospheric light

scattering, image enhancement by Gaussian filtering and sharp filtering to emphasize

contours;

2 Series Processing: cropping an area of the currently processed frame, aligning the

crop area with the same area in the initial frame, forming an image at maximum

brightness for each pixel of each image from the sequence, calculation a space-time

gradient to determine the direction of change in gradient and visualization the motion

direction by its conversion to saturation - S and tone - H for each pixel.

26

The technique was used to develop a special computer program that works with

images in FITS and JPG image file formats. The results of testing on the sequences

of images from the NAO Rozhen solar coronograph are shown.

[ B.4.3] Pavlova P., E. Duncheva, K. Koleva. “Method for tracking and mapping a

motion based on images of the solar corona”.

The purpose of this work is to map the direction of movement of different layers

of eruptive prominences. Creation of the map is based on the directions of the

compass, which are 8 possible - north, south, west, east, north-west, north-east,

south-west, and south-east. The tests in this study are performed on image

sequences obtained from the 15-cm Lio Coronograph-Telescope of NAO Rozhen

used to observe the prominences in the solar corona.

[B.4.4] Pavlova P., D. Garnevski, K.Koleva. “Optimization of motion tracking and

mapping method based on images of the solar corona”.

The study presents the current stage of development and application of a motion

tracking and mapping method, based on solar corona images. The object of

discussion is the problems of image processing during the extraction of features of

interest in the sequence of solar prominences images. At first the method requires

calculating techniques that ensure processing time-period commensurable with the

time-period of the fastest developing part of the prominence body. That defines the

necessity of optimization of the basic algorithms. The paper describes results of test

procedures on accepted approaches for reducing the operation time by parallel

processing of the images. The method also requires presentation of the lightness

information independent on the sensor of particular coronagraph and image file

format saving. This investigation proposes two techniques for achievement the

identity of images from different instruments/sensors.

[B.4.5] Garnevski D., P. Pavlova, N. Petrov , “A technique for automatic image

sequences alignment” complements the described method by offering a sequential

frame matching technique that allows for automated processing. The proposed

solution to the problem is to find and fix three points inside each image, by which

averaged center and radius of the filtering artificial moon are calculated. The

alignment is performed by translation of the each new center from that one of the

initial image and stepwise rotation around that center until a minimum difference

between two images is achieved. The accuracy relies on better spatial and temporal

resolution when of the records and reduction of the recording intervals of two

consecutive frames. This leads to an increase of the amount of information that

would be processed, that is why the proposed algorithm is aimed at using parallel

calculations.

27

III. Investigation of similarity for the purposes of non-invasive skin cancer

diagnostics

Non-invasive diagnosis of skin cancer relies on imaging and reflection and

fluorescence spectra obtained from skin lesions. The main problems in achieving a

reliable diagnosis come from several prerequisites:

- a large number of varieties of diseases;

- variations of the values of the investigated parameters depending on the patient;

- different values of the analyzed characteristics at different stages of one disease;

- dependence of the results on the way of registration of the input information and the

location of the place from which the spectrum is taken.

In a previous study, a method was developed to process the reflectance spectra,

which made it possible to overcome variations between patients with one disease

and variations determined by the patient's current state. The method relies on

creating a spectrum-ratio between the spectra of healthy and damaged tissue, and

applying the colorimetry mathematical transformations to set a criterion for similarity,

taking a disease as a class in the space of features. The developments in the

implementation, analysis and improvement of the method mentioned above, are

related to publications [B.4.6] , [B.4.7], [B.4.8], [B.4.9], and [ B.4.10].

In [B.4.6] (Borisova E ., P . Troyanova , P . Pavlova , L . Avramov . " Diagnostics

of pigmented skin tumors based on laser - induced autofluorescence and diffuse

reflectance spectroscopy) are presented results of investigation of cutaneous benign

and malignant pigmented lesions by laser-induced autofluorescence spectroscopy

(LIAFS) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The main spectral features of

benign (dermal nevi, compound nevi, dysplastic nevi) and malignant (melanoma)

lesions are discussed. The combined usage of the fluorescence and reflectance

spectral methods to determine the type of the lesion, which increases the total

diagnostic accuracy, is compared with the usage of LIAFS or DRS only. We also

applied colorimetric transformation of the reflectance spectra detected and received

additional evaluation criteria for determination of type of the lesion under study.

Spectra from healthy skin areas near the lesion were detected and changes between

healthy and lesion skin spectra were revealed. The influence of the main skin

pigments on the detected spectra is discussed and evaluation of possibilities for

differentiation between malignant and benign lesions is performed based on their

spectral properties.

The material [B.4.7] ( Pavlova P., E. Borisova , L. Avramov , El. Petkova , P.

Troyanova . "Investigation of Relationships between Skin Cancer Lesions' Images

and Their Fluorescent Spectra" ) is a study based on images obtained from healthy

tissues and skin tumors and their fluorescence spectra obtained after optical

excitation. The results from analyzes show that the spectra of the lesions are different

from those obtained from normal tissue and the differences depend on the type of

cancer. However, the value of the light emitted (fluorescence) varies not only

28

between patients but also depending on the position of the test area inside a lesion.

These variations can be the result of two reasons: different degree of damage and

different thickness of the lesion area. Regarding to the visible image of the area, it

may be related to the color in the tested area and the homogeneity of the lesion. For

this study, images and spectra of three types of non-melanoma malignancies were

processed, namely, basal cell carcinoma ( BCC ), spinocellular carcinoma ( SCC ),

and keratoacanth. Images are converted by eliminating the background in them,

determined by an average color parameter in LAB-system. The background value is

derived from healthy tissue and is applied with reference white values in

transformation from RGB to Lab model. The color of the emission zones is compared

with the relative fluorescence levels in the spectra obtained by stimulation with three

different wavelengths. As a result, information on the most appropriate variant of

optical excitation is obtained, allowing separation of the selected three types of

malignant skin pathologies with maximum diagnostic accuracy.

The material [B.4.8] (Borisova E., P. Pavlova, El. Pavlova, P. Troyanova, L.

Avramov. "Optical Biopsy of Human Skin - A Tool for Cutaneous Tumours' Diagnosis

") is a brief overview of the current state of optical biopsy. Mainly described are laser

and light-induced fluorescence and diffuse reflection techniques included in the so-

called "optical biopsy technique" used for skin tissue analysis, as well as some

original results and findings from our own research. Fluorescence spectroscopy

mainly provides information on changes in biochemical content. Diffuse reflection

provides information on morphological changes and pigment concentrations in

human skin. Both techniques are applied separately and as a common tool for early

diagnosis of skin cancer, giving high accuracy and objective diagnosis applicable in

clinical practice.

[B.4.9] ( Pavlova P., E. Borisova , El. Pavlova, L. Avramov . "Adaptive

technique for matching the spectral response in skin lesions' images ")

The suggested technique is a subsequent stage for data obtaining from diffuse

reflectance spectra and images of diseased tissue with a final aim of skin cancer

diagnostics. Our previous work allows us to extract standards for some types of skin

cancer, as a ratio between spectra, obtained from healthy and diseased tissue in the

range of 380 – 780 nm wavelengths. The authenticity of the standards depends on

the tested point into the area of lesion, and the resulting diagnose could also be fixed

with some probability. In this work, two adaptations are implemented to localize pixels

of the image lesion, where the reflectance spectrum corresponds to standard. First

adapts the standard to the personal patient and second – translates the spectrum

white point basis to the relative white point of the image. Since the reflectance

spectra and the image pixels are regarding to different white points, a correction of

the compared colors is needed. The latest is done using a standard method for

chromatic adaptation. The technique follows the steps below:

- Calculation the colorimetric XYZ parameters for the initial white point, fixed by

reflectance spectrum from healthy tissue;

29

- Calculation the XYZ parameters for the distant white point on the base of image of

non-diseased tissue;

- Transformation the XYZ parameters for the test-spectrum by obtained matrix;

- Finding the RGB values of the XYZ parameters for the test-spectrum according

sRGB;

- Finally, the pixels of the lesion’s image, corresponding to color from the test-

spectrum and particular diagnostic standard are marked with a specific color.

The investigation presented in the publication [B.4.10] (Pavlova P., N. Shakev,

E. Borisova. "Comparative analysis of methods for ascertainment the similarity

between reflected spectra obtained from skin lesions") demonstrates the results of

tests of abilities for classification of reflected spectra from human cutaneous lesions.

Typical peculiarity for these spectra is big deviation for collections obtained from

healthy skin areas and from lesions with same diagnoses. Two different approaches

are used to ascertain similarity: calculation of the distance to the point of full identity

in area of chromaticity and neural network identification. The test is provided on data

from patients with different histologically fixed diagnoses. Each diagnose is presented

by etalon distribution. The test samples are preliminary processed transforming the

distributions to normalized spectra, which are ratio between spectra measured from

healthy and damaged skin. The etalon distributions are extracted by averaging the

ratio-spectra. Methods are compared by criterion of number coincidence of

histological and classified diagnoses.

Index Г points

284

List Г7: Scientific publications indexed and referred in the world-class of scientific databases (40/n)

113

Г.7.1

Pavlova P. “Training in creation of 3D printed products”, Proceedings of XXVIII International Scientific Conference Electronics -ET2019, 12-14 September 2019 Electronic ISBN: 978-1-7281-2574-9 Print on Demand (PoD) ISBN: 978-1-7281-2575-6 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85074927575&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=pavlova&st2=Petya&nlo=1&nlr=20&nls=count-f&sid=a252e608d5226a4ee4fff9920b1be173&sot=anl&sdt=aut&sl=37&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm=

40

Г.7.2

Pavlova P., “Applied methodology for dynamic estimation of visibility parameters: colors” , Proceedings of X National Conference with International Participation Elektronika'2019, May 2019 Electronic ISBN: 978-1-7281-3622-6 CD-ROM ISBN: 978-1-7281-3621-9 Print on Demand(PoD) ISBN: 978-1-7281-3623-3 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072821973&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=Pavlova&st2=Petya&nlo=1&nlr=20&nls=afprfnm-t&sid=3b52d9042a965a48d1c98cb296180eb0&sot=anl&sdt=aut&sl=85&s=AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Em%22+8244489400%29++OR+AU-ID%28%22Pavlova%2c+Petya+Emilova%22+57211155300%29&relpos=0&citeCnt

40













30

=0&searchTerm=

Г.7.3

Jones G.R., P.Pavlova, J.W. Spencer, “Other Chromatic Processing Algorithms”, ed. G Jones and A. Daikin, Chromatic Monitoring of Complex Conditions, Taylor and Francis (CRC Press), (2008) ISBN 978-1-58488-988-5 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85057698113&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&sid=eda5c722b721acc8de73317a4f72bd04&sot=autdocs&sdt=autdocs&sl=17&s=AU-ID%288244489400%29&relpos=9&citeCnt=0&searchTerm=

13

Г.7.4

Borisova E., G.R. Jones, P.Pavlova, C.D. Russel „Chromatic Monitoring of Biological Tissues and Fluids“, ed. G Jones and A. Daikin, Chromatic Monitoring of Complex Conditions, Taylor and Francis (CRC Press), (2008) ISBN 978-1-58488-988-5 https://www.scopus.com/record/display.uri?src=s&origin=cto&ctoId=CTODS_1106573076&stateKey=CTOF_1106573077&eid=2-s2.0-63749122760

10

Г.7.5

Borisova Е.,P. Pavlova,P. Troyanova, L.Avramov. “Automation of cancer diagnosis based on colorimetric transformation of cutaneous reflectance spectra”. Conference on Lasers and Electro-Optics Europe - Technical Digest, art. no. 4386657; (2007) ISBN: 1424409306;978-142440930-3 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-51249105059&doi=10.1109%2fCLEOE-IQEC.2007.4386657&partnerID=40&md5=886900d3a3734f24d502a8628d94b199

10

List Г8: Scientific publications in journals and collective works with a

scientific review (20/n) 167

Г.8.1

Angelov T., P. Pavlova, L. Avramov, E. Borisova, H. Naradikian, Y. Marinov, A.G. Petrov. “Temperature - concentration Dependence of Chromaticity in Polimer-dispersed Cholesteric Liquid Crystals”. 7th National workshop on nanoscience & nanotechnology, Sofia, 2005 pp.46-48, (2005) ISSN 1313-8995

3

Г.8.2

Pavlova P., E. Angelova. “Colorimetrical Problems in Colour Identification of Objects in Computer Images”. Workshop COST’529 WG4 “Colour Aspects for Light Sources”-“Colorimetry and it’s Applications in Industry and Environment”, Varna 2006. pp.41-45 (2006) ISBN -10: 954-91198-2-3 : ISBN – 13:978-954-91198-2-4

10

Г.8.3 Pavlova P. “Quantification of fluorescence in microscopic images”, Automatics and informatics N 2, 2010, pp. 25-28, (2010) ISSN- 0861-7562

20

Г.8.4

Pavlova P., Hr. Hristev, Eve. Atanasov, D. Georgiev, Sp. Arnaudov, “Applied methodology for evaluation of the mode of registration of color images” E&E, N.9-10 2011, стр. 23-27 (2011) ISSN 0861-4717

4

Г.8.5

Shiev K., N. Shakev, A. Topalov, P. Pavlova. “Real-time Stabilization and Visual Tracking Control of a Mini-quadrotor Rotorcraft”, International Conference AUTOMATICS AND INFORMATICS’11 Oct. 2011, Sofia, Bulgaria, pp: B-169-B-172,(2011) ISSN 1313-1850

5

Г.8.6

Pavlova P., N. Stoilova. "A technique for three-dimensional visualization of objects in real images ", Journal of the Technical University- Sofia Plovdiv branch ”Fundamental Sciences and Applications“, Vol. 19, 2013, pp 201-204. (2013) ISSN 1310-8271

10

Г.8.7

Garnevski D., P. Pavlova, “Study of opportunities for remote support coronagraph’s database at NAO Rozhen”, Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch ”Fundamental Sciences and Applications“ , Vol.21, N.1, 2015 pp.211-214, (2015) ISSN 1310-8271

10

Г.8.8

Pavlova P., St. Kamishev, “ Computer-based testing of visual memory for color ”, Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch „Fundamental Sciences and Applications“ Vol.21, N.1, 2015 стр.207-210,(2015) ISSN 1310-8271

10











31

Г.8.9

Kanev I., P. Pavlova, D. Kromichev, J. Genoff, “Generating 2D Gaussian Kernels for the Purpose of Studying FPGA-Based Linear Spatial Filters” , Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch ”Fundamental Sciences and Applications“ , Vol 22, TECHSYS 2016, 26 - 28 May, Plovdiv, pp 111-118, (2016) ISSN 1310-8271

5

Г.8.10

Pavlova P. “ Using color as a space for comparing spectra”, International scientific conference “AUTOMATICS AND INFORMATICS’17 Oct. 2017, Sofia, Bulgaria, pp: B-169-B-172, (2017) ISSN 1313-1869

20

Г.8.11

Kanev I., P. Pavlova, ”Optimized linear spatial filters implemented in FPGA”, IOSR Journal of VLSI and Signal Processing (IOSR-JVSP), Volume 7, Issue 1, Ver. I (Jan. - Feb. 2017), PP 01-07, (2017) e-ISSN: 2319 – 4200, p-ISSN: 2319 – 4197,

10

Г.8.12

Garnevski D., P. Pavlova,” Performance estimation of parallel application for solar images processing”, Journal of Technical University Sofia, Plovdiv branch „Fundamental Sciences and Applications“ Vol.24,2018 pp133-136, (2018) ISSN 1310-8271

10

Г.8.13

Pavlova P., “ Statistical Analysis of Visual Color Memory Deviations” , Seventh International Scientific Conference “Engineering, Techologies, and Systems” TECHSYS 2018, Plovdiv, pp 161-164, (2018) ISSN Online: 2535-0048,2018

20

Г.8.14

Pavlova P., E. Borisova. “Technique for Matching Similarity Using the Chromaticity Space”. International Journal of Applied Research and Technologies, open access journal, IJART- Vol-3, Issue-5, (2018) ISSN 2519-5115

10

Г.8.15 Pavlova P. "Applied aspects of training in colorimetry and work with colors in TU Sofia, Plovdiv branch", Scientific conference „Color and education - 2019”, (2019), ISSN 1314-5142

20

List Г9: Books chapters (10/n) 4

Г.9.1

Pavlova P. , E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P. Troyanova. Investigation of Relations between Skin Cancer Lesions’ Images and Their Reflectance and Fluorescent Spectra, Book chapter: edited by Mandi Murph. Melanoma in the Clinic - Diagnostics, Management and Complications of Malignancy, 2011, pp: 87-104, InTech Open Access Publisher, (2011) ISBN 978-953-307-571-6.

2

Г.9.2 Todorovska R., P. Pavlova , G. Todorov , S. Dimitrov - “Light-assisted Teeth Whitening Method” –BAS News N.9 (37) Vol.IV, (2006) ISSN 1312-2436

2

List З: Scientific publications in journals with impact factor (IF of Web of

Science) and/or impact rank (SJR of Scopus) (х10)

Points

20

З.1

Borisova E.; L. Avramov; P. Pavlova; E. Pavlova; P. Troyanova. “Qualitative optical evaluation of malignancies related to cutaneous phototype”. Dynamics and Fluctuations in Biomedical Photonics VII, Proc. Of SPIE Vol. 7563, pp 75630X-1 - 75630X-8; (2010), ISSN: 16057422 , ISBN: 978-081947959-4 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77951706960&doi=10.1117%2f12.852791&partnerID=40&md5=b3e8e29abdf89e4cf3238143ba94344a S/WoS SJR=0,234 https://www.scopus.com/sourceid/130022?origin=resultslist

10

З.2

Borisova E., Al. Jeliazkova; E. Pavlova; P. Troyanova; T. Kundurdjiev; P. Pavlova; L. Avramov “Reflectance spectroscopy of pigmented cutaneous benign and malignant lesions”. Proceedings SPIE,Volume 9421, Eighth International Conference on Advanced Optical Materials and Devices (AOMD-8); 94210I (2014), ISSN: 0277786X , ISBN: 978-162841520-9

10





32

Publications beyond those submitted as an equivalent to habilitation

The publications are grouped in several topics related to areas of application:

IV. Applied aspects of colorimetry training and color perception

The work in this area is performed as a subsequent result from the joint

cooperation contract [E21.1] Joint Research Project for scientific cooperation

between Hungarian Academy of Sciences and Bulgarian Academy of

Sciences "Color and Light in Multimedia, new Light Sources as LED's,

machine of robotics and vision analyses of color stability of different colors on

small and large areas using colors in Environment and for Color Quality in

Industry ".

[Г.8.8] Pavlova P., St. Kamishev, “ Computer-based testing of visual memory for

color ”.

The material describes the development of the creation and application of a

test for individual visual memory for color based on computer images and specialized

software for data visualization and processing. The proposed test consists of the 18

colored fields of the Gretag Macbeth tester, generated as digital images in two

variants: a uniformly colored field without a gray frame and with a gray background

frame. The fields are of two sizes: maximum size when viewed on a monitor screen,

and 9 small fields, such as a combination of a non-bias field and fields with color and

color deviations and brightness at reduced area. The selected deviations in the small

fields are with respect to the Lab system as follows: -5 and +5 along axis a, -5 and +5

along axis b; combination with a variance in brightness and two of the base colors in

color: -3 on a, -3 on b and -2 on L; -3 on a, -3 on b and +2 on L, +3 on a, + 3 on b

and -2 on L; +3 on a, +3 on b and +2 on L. The necessary testing conditions are

indicated and results are shown from the statistical evaluation of the correct choice

and deviation from coloring, and the evaluation of the abilities of the person.

[Г.8.13] Pavlova P., “ Statistical Analysis of Visual Color Memory Deviations”

This paper analyzes the accumulated data from visual memory tests using the

color fields of Gretag Macbeth color checker with respect to visual perception basis

and color memory. The obtained statistical results are compared with the established

peculiarities of the perception and spectral ranges of sensitivity of the sensors in the

human eye. Two hypotheses are derived:

1.Color memory follows the peculiarities of the perception of color saturation in the

presence of a background with a similar color;

https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84922701396&doi=10.1117%2f12.2082632&partnerID=40&md5=0cae979bab9746d6b7b6c3cb6c1af211 S/WoS SJR=0,238 https://www.scopus.com/sourceid/40067?origin=resultslist





33

2. The wrong choice is made mainly in the colors that affect in the area of transition in

the priority of the sensitivity of the sensors.

[Г.8.15] Pavlova P. "Applied aspects of training in colorimetry and work with colors in

TU Sofia, Plovdiv branch" .

The presented material describes the methodology applied learning, the interest

of students and the main problems in creating a lasting knowledge of colorimetry and

work with colors. The training aims teaching intelligent users of existing methods,

tools and standards in colorimetry. Two possibilities for delivering knowledge: for

Mechanical engineering - specialty Printing and for Communication and computer

technics - specialty Computer Systems and Technologies (CST) are considered. In

terms of practical knowledge, both specialties use different areas from the colorimetry

and use of colors. The training in the specialty Printing, is directed to meet the needs

of the press, while in the specialty CST it is more related to creation of software

systems working with images. The approach used in presentation of the educational

topics for the both specialties and students works is described. The main observed

difficulties and problems are also discussed.

IV. Methods and algorithms for quantitative estimation of specific

parameters in natural and synthesized objects.

[Г.7.3] GR Jones, P. Pavlova, JW Spencer. “Other Chromatic Processing Algorithms”

The material is an overview and shows the alternative algorithms for calculation

of color in different conditions of monitoring. An analysis of the suitability of each

model is made. The H,S,V algorithms are useful for discriminating changes when the

bandwidth (saturation) variations dominate. The algorithms defining basic parameters

x, y, z are suitable for implementation in hardware or software to distinguish the

changes in the monitoring conditions. A plane of chromaticity with uneven borders is

a result of algorithms for x, y, while the algorithms using H, L, S and Lab the finite

borders of the area are fixed as a circle, and provide symmetry. Lab system also

normalizes the output to the conditions of registration.

[Г.8.1] Angelov T., P. Pavlova, L. Avramov , E. Borisova , H. Naradikian , Y. Marinov

, AG Petrov . " Temperature - concentration Dependence of Chromaticity in Polymer-

Dispersed Cholesteric Liquid Crystals ".

The present work is a continuation of previous studies on polymer-dispersed

cholesterol liquid crystal (PDCLC) mixtures. The main objective is to determine it on

the temperature dependence of the visible color on the concentration of the liquid

crystal in PDCLC. The experiment was carried out by heating to different

temperatures of the NOA65 thermal indicator and recording the spectra in the

wavelength range 380 - 780 nm. The color characteristics of the light reflected and

transmitted through the sample are compared. The colors are calculated and

displayed in the standard CIE system .

34

[Г.8.3] Pavlova P. “Quantification of fluorescence in microscopic images”

This study demonstrates the development of an algorithm for fast and automatic

estimation of the amount of fluorescent light emitted by antibodies in test samples.

The basic theory discusses a possible image processing in terms of colorimetry and

different color models. The method of recognizing the emitted wavelength is based

on the limitation of the hue obtained on the basis of the emitted spectrum. The CIE

standard is used to obtain a value for quantity of the fluorescence of the sample

comparable with its visual evaluation. The scale of available light level is also

displayed. The developed software program is applied to series of microscopic

images obtained from fluorescence samples for different types of fluorophores. The

results support the importance of automation and the creation of an expert system.

[Г.7.4] E. Borisova, GR Jones, P. Pavlova, CD Russell "Chromatic Monitoring of

Biological Tissues and Fluids"

The material is an overview and shows the real possibilities for use of the

methods based on the color applied for both in vivo, and the in vitro biological

analysis. Optical reflection, absorption, scattering and interference effect from human

tissue and blood can be processed chromatically. Conventional spectroscopic

techniques have certain limitations in the identification of specific states, while

colorimetric methods allow their overcoming. Displayed applications involve

registration of spectra and images. Colorimetric-based pulse oximetry; spectral

analysis of skin lesions; image processing for distinguishing the different types of

white blood cells supplemented by one-dimensional processing and optical

tomography of biological tissues are described. In the material are also given

calibration and test procedures that ensure the correctness of analysis and the

possibility for automation of the process

VI . Development of software methods and tools for the needs of optical

biopsy: [Г.7.5], [З.1], [З.2], [Г.8.10], [Г.8.14].

The publication [Г.7.5] (Borisova E., P. Pavlova, P. Troyanova, L.Avramov.

“Automation of cancer diagnosis based on colorimetric transformation of cutaneous

reflectance spectra”) presents the results of application of the method for colorimetric

classification by spectral distribution. The technique has three important steps:

recording reflection spectra obtained from healthy and damaged skin areas;

classification of the damaged area as healthy or sick; detection of the most likely

disease. The initial reflectance ratio-spectra between “healthy” and “damaged”

spectra - were transformed to their color characteristics . The use of colorimetric

estimation is based on the fact that each area of the skin has its own pigment content

and a corresponding color, and the visible color is due to reflected light with

wavelengths in the range 380-780 nm. Color is used by its parameters for lightness,

saturation and hue. In the process of developing the algorithms, the classification

was reduced to (1) initial selection - healthy, unhealthy, and (2) test for belonging of

35

the damaged lesions to particular disease by comparing the values of the selected

characteristics with the same characteristics of predefined standards. The criterion

for belonging to a disease is chosen as a maximum difference from the uniform

spectrum given as a complementary percentage of up to 100. Three deviations are

calculated - saturation deviation, hue deviation, and the average of these two

deviations.

[З.1] Borisova E .; L. Avramov ; P. Pavlova; E. Pavlova; P. Troyanova. "Qualitative

optical evaluation of malignancies related to cutaneous phototype "

The spectral techniques used for the early diagnosis of skin cancer provide

researchers with diagnostically important characteristics, usually in the process of

comparing signals received from normal and damaged skin areas. This study

presents some initial fluorescence results for early detection of skin tumors. However,

due to the wide variety of optical properties the spectral distributions of the

hromophores of "normal" skin may have visible differences between them.

Diagnostically relevant characteristics, such as an intensity and occurrence of

specific minima or maxima obtained in the measured in vivo spectra , depend on the

anatomical position, age, skin phototype.Therefore, the development of objective

differentiation algorithms for the early diagnosis of skin pathologies will strongly

depend on our understanding - what is the impact of major fluorophores and

absorbers on the spectra observed in defined as "healthy" skin areas and how these

spectral features could affect the spectra obtained from the area of the lesion, and

distort the diagnosis. In this way, we could get a complete picture of the normal

properties of skin fluorescence, which will be a background for comparison with any

appearing skin pathology, useful for early diagnosis and warning of pre-cancerous

conditions.

[З.2] Borisova E .; Al. Jeliazkova ; E. Pavlova; P. Troyanova ; T. Kundurdjiev ; P.

Pavlova; L. Avramov “Reflectance spectroscopy of pigmented cutaneous benign and

malignant lesions”

The characteristics of the reflecting spectra of human skin have been

investigated, depending on the location of the spectrum registration. The results

show that the reflection spectra obtained from normal skin in identical anatomical

locations of different patients have similar spectral shape characteristics, slightly

differing in the reflection intensity at different wavelengths, depending on the

phototype of the particular patient. This implies the presence of diagnostically

important spectral characteristics associated with changes in the specific intensity for

a given wavelength due to the appearance of specific pigments; changes in slope by

value and sign of curves in particular spectral range; disappearance or manifestation

of minima associated with hemoglobin uptake at 410-420 nm, 543, 575 nm. On the

basis of the observed peculiarities, a multi-spectral analysis of the reflection spectra

of the different lesions has been applied and diagnostically specific characteristics

are found.

36

[Г.8.10] Pavlova P. “ Using color as a space for comparing spectra”

The material presents a subsequent investigation on method for establishing

criteria for diagnosing skin diseases using reflectance spectra. The method uses the

chromaticity space to verify the uniformity of spectral distributions. The needed

colorimetric transformation produces some peculiarities that are object of this

investigation. The test experiment uses well known technique for obtaining the

impulse reaction of systems. An example of possible use of peculiarities is also

described.

[Г.8.14] Pavlova P., E. Borisova. “ Technique for Matching Similarity Using the

Chromaticity Space”

The paper describes application of technique for estimation spectral

distributions similarity on a set of diffuse-reflectance spectra obtained from different

cutaneous benign and malignant lesions in vivo. A specific peculiarity of the

colorimetric transformation to set same chromaticity coordinates for even spectral

distributions is used for assessment of this similarity. Initial consequence is

processed to obtain normalized diffuse-reflectance spectrum in the range from 380 to

780 nm. The technique uses ratio between spectra that gives an opportunity to

extract and estimate only variations between them. Final decision is based on two

results: chromaticity coordinates for the normalized spectrum and chromaticity

coordinates of the impulse sequences composed from the amplitude distribution for

each wavelength. The practical experiment and check of the patterns is carried out

on a new set of measured diffuse-reflectance cutaneous spectra from patients with

different skin disorders. Each spectrum is compared with preliminary defined pattern

distributions. A “complementary” diagnosis, based on the similarities with these

patterns, was given to address the exact spectral data set, and the diagnostic

accuracy was evaluated based on the histological evaluation of these lesions.

VII. Three-dimensional computer modeling

[Г.8.6] Pavlova P., N. Stoilova. "A technique for three-dimensional visualization of

objects in real images "

The present work shows a developed methodology for converting a two-

dimensional projection of an object (image) into its three-dimensional model by

considering the distribution of its brightness. The basis of methodology is the

difference in illumination of the near and the far objects, which are diffusely

illuminated. A similar changes of the brightness also appear when there is an optical

flux in a sequence of images of moving objects. The results of execution of the

developed software is demonstrated for two types of objects:

- an image of generated object

- a sequence of images from the solar corona in which the change of the optical

flux corresponds to a change in the relief of the object.

37

[Г.7.1] Pavlova P. “Training in creation of 3D printed products”

The creation of three-dimensional prints of different objects is a modern and

increasingly accessible trend in modern technology. Training in the field requires

complex knowledge of various fields: from handling 3D modeling software , through

the various technological operations used by printers, to ideas about the devices

themselves and the practical requirements for their correct use. An analysis has been

made to identify the most relevant information that will allow to achieve teaching of

competent users. On this base the topics and training methodology are

selected. The results are evaluated using statistics of the examine-test.

VIII. Investigations on the conditions of registration of images, calibration and

adaptation of recording devices

[Г.8.2] Pavlova P., E. Angelova . “Colorimetric Problems in Color Identification of

Objects in Computer Images”

This material presents the results of an initial stage in linking the colorimetric

measurements to the automation of object identification in computer images. The

factors affecting the color parameters are divided into three types relating to the

environment, the recording camera and the model of color presentations. Their

effects are demonstrated by images captured with varying strength and spectral

composition of illumination; different camera calibration and large-scale modification

of the same object. The use of compensation in available color distortions is also

shown.

[Г.8.4] Pavlova P., Hr. Hristev, Eve. Atanasov, D. Georgiev, Sp. Arnaudov, “Applied

methodology for evaluation of the mode of registration of color images”

The paper presents a methodology for assessing the suitability of the system of

registration of digital images for the purposes of identification of objects by color

characteristics. The results of a test experiment, applied to the card with colored

fields is described. The fields are colorimetrycaly measured and transferred as digital

images to the computer by different methods. The assessment of differences is made

by parameter “difference between two colors” and “difference of chromaticity” defined

in CIELab standard. A configuration of a server system with appropriate peripheral

devices and supported by collected database of images with controlled parameters is

proposed

[Г.7.2] Pavlova P. “Applied methodology for dynamic estimation of visibility

parameters: colors ”

The material presents first stage in development of techniques for estimation the

parameters of environment which influence to digital camera visibility. This includes

calculation the relative spectral power distribution of the fields of color checker

assumed as illuminants; colorimetrical calibration of radiometer by these spectral

distributions and calculation the correlated color temperature using particular

38

measured signals. The use of spectral distributions of the fields of color checker

leads to more possibilities for devices calibration including possible dynamic change

of basic triangle. Analysis of the results of test-samples shows that this approach

gives realistic values of the searched parameters..

IX. The publications [Г.8.5], [Г.8.7], [Г.8.9], [Г.8.11], [Г.8.12] are related to the

practical implementation of high-speed image processing in different hardware

variants, part of the work of doctoral students.

[Г.8.5] Shiev K., N. Shakev, A. Topalov, P. Pavlova. “Real-time Stabilization and

Visual Tracking Control of a Rotorcraft Mini-Quadrotor”

A stage of autonomous flight control algorithms for this type of air crafts is the

verification of the obtained simulation results by conducting real-time experiments.

Implementation of the control strategies in real-time applications requires

considerable time and efforts to develop appropriate hardware and software,

integrating control algorithms and providing means for monitoring the performance of

the system under control. In this investigation an approach to build a real-time

laboratory flight control system for the miniature quadrotor rotorcraft Draganflyer is

proposed using rapid prototyping in Matlab/Simulink environment integrated with the

QUARC real-time control software.

[Г.8.7] Garnevski D., P. Pavlova, “ Study of opportunities for remote support of

coronagraph's database at NAO Rozhen ”.

The scientific researches at NAO Rozhen, especially in the area of registration of

solar prominence, lead to rapid accumulation of large amounts of data that must be

stored and transferred to the place where they will be processed. This study carried

out an assessment of the main factors and set the basic requirements for the system

for transfer, storage and remote processing of the images of the solar corona and

creation of an initial architecture that fulfills the necessary functions.

[Г.8.9] Kanev I., P. Pavlova, D. Kromichev , J. Genoff , “Generating 2D Gaussian

Kernels for the Purpose of Studying FPGA-Based Linear Spatial Filters”

This material presents an approach for generating normalized 2D Gaussian

image filtering kernels. Establishes the terms for determining the coefficients of the

core of the transformation. An approach is chosen by which the coefficients are

represented as positive numbers. This approach aims to accelerate the time to

calculate linear spatial filters (LSF) and reduce the number of logical elements. An

algorithm for generating 2D Gaussian kernels is proposed . The surveys are carried

out using the Gaussian Kernel Generator (GKG) software tool . As a result of the

studies, the Gaussian kernel coefficients, which are presented as real and integers,

are determined based on predefined criteria. The results obtained can be used in the

design and study of LSF using FPGA platforms.

39

[Г.8.11] Kanev I., P. Pavlova. “ Optimized linear spatial filters implemented in FPGA”

Linear spatial filters (LSF) are used for filtering of digital images with the purpose

of blurring, noise reduction, detail enhancement etc. The realization of LSF confronts

the capital problem of a lot of operations needed for their computation. In this paper,

described is an approach for optimizing of LSF by utilizing parallel algorithms and

their hardware implementation on FPGA. A model and an algorithm based on partial

sums and aimed at calculating the filtered pixels are presented. Defined are criteria

for comparing of the different types of linear filters. A schematic diagram of an FPGA-

based DSP operational block is shown. VHDL is utilized for the hardware design.

Conducted are studies focused on comparing the partial sums and the non-partial

sums based methods of filtering. It is ascertained that the methods employing partial

sums reduce the number of operations to the size of the window (3, 5, 7,...) . These

FPGA-based LSF are suitable for applications using threshold detecting, edge

detection or image detail enhancement.

[Г.8.12] Garnevski D., P. Pavlova. “Performance estimation of parallel application for

solar image processing”

Many of the implemented parallel versions of applications are based on

sequential ones. In the process of creating or upgrading a parallel version, it is

necessary to evaluate the performance of the application using different metrics. The

problem becomes more serious when different techniques are used to create

concurrency in the application under study. In this paper, a methodology for

evaluating the performance of a parallel version of a solar corona image processing

application is considered .

X. Book chapters :

[Г.9.1] Pavlova P., E. Borisova, L. Avramov, El. Petkova, P. Troyanova.

“Investigation of Relationships between Skin Cancer Lesions' Images and Their

Reflectance and Fluorescence Spectra” - presents a summary of studies on the

variances of diffuse reflectance spectra and fluorescence spectra emitted by

stimulation with three different wavelengths, and the location of the lesion from which

they are obtained.

[Г.9. 2] Todorovska R., P . Pavlova , G. Todorov , S. Dimitrov - “Light-assisted Teeth

Whitening Method” - demonstrates the effect of applying an developed method of

tooth bleaching by extracting color characteristics from computer images of test-

samples.

40

Summarized scientific, scientific-applied and applied contributions

Development of methods for processing of images and spectra, based on color

models, that achieve objectivity and give a possibility of automation.

Development of techniques and tests for evaluation and calibration of recording

and reproducing images devices based on the existing colorimetric standards.

Creation of specialized software modules for realization of the developed

methods.

Conducting tests and analyses of the results of the implementation of the

developed methods to specific practical tasks.

COMPLINIANCE OF THE MINIMAL REQUIREMENTS of Technical University Sofia for academic position “professor” from the candidate assoc.prof. eng. Petya Pavlova PhD

Group of metrics

Minimal number of

points

Index Available number of points by major indexes

per group

points number points Total score

A 50 1. 50

Summary of the PhD thesis titled “Expansion of the possibilities for automatic diagnostics in microscopic medical analyses Diploma N 27816/ 01.04.2002, Scientific specialty „Optical and laser devices and methods“. Issued by High Attestation Commission.

50

Б - 2. 100 - - -

В 100 3. 100 - -

179 4. 60/n 10 179

Г 250

5. 30 -

284

6. 30 -

7. 40/n 5 113

8. 20/n 15 167

9. 10/n 2 4

10. 30/n -

11. 35 -

Д 100

12. 10 53 530

530 13. 3 -

14. 2 -

15. 10 -

Е 220

16. 40 -

312

40 17. 40/n 2 80

18. 10 3 30

19. 20 -

20. 20 1 20

21. 40 1 40

41

22. 1 p. for each

5000 lv. Project Е20 22

23. 40/n 2 60

24. 20/n 1 20

25. 20 -

26. 40 -

27. 10 -

28. 20 -

29. 20 2 40

Ж 120 30. 1 point for 1

lecture’s hour 367 367 367

З 20 31. 10 2 20 20

Signature:

19.03.2020 (assoc. prof. P.Pavlova, PhD)

р инж. П.Павлова по конкурс...

Documents