BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
o0o








ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ngành công nghệ thông tin







HẢI PHÒNG - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
o0o

TÌM HIỂU PHƢƠNG PHÁP PHÂN ĐOẠN ẢNH Y HỌC



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ Thông tin






HẢI PHÒNG - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
o0o




TÌM HIỂU PHƢƠNG PHÁP PHÂN ĐOẠN ẢNH Y HỌC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ Thông tin


Sinh viên thực hiện: Ngô Huy Chƣơng
Giáo viên hƣớng dẫn: PGS. TS. Ngô Quốc Tạo

Mã số sinh viên: 121412





HẢI PHÒNG - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
o0o




NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP



Sinh viên: Ngô Huy Chƣơng
Mã số sinh viên: 121412
Lớp: CT1201
Ngành: Công nghệ Thông tin
Tên đề tài: Tìm hiểu phƣơng pháp phân đoạn ảnh y học

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp
a. Nội dung:
Tổng quan về xử lý ảnh và ảnh Y học. Mục đích giới thiệu các giai đoạn

cơ bản trong xử lý ảnh.
Chẩn đoán Y học
Một số kỹ thuật phân đoạn ảnh Y học.
Xây dựng chƣơng trình thử nghiệm.
b.Các yêu cầu cần giải quyết
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán




3. Địa điểm thực tập











CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất:
Họ và tên: Ngô Quốc Tạo
Học hàm, học vị: Phó giáo sƣ, Tiến sĩ
Cơ quan công tác: Viện Công nghệ thông tin, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
Nội dung hƣớng dẫn:
Phân đoạn ảnh dựa trên phƣơng pháp phát hiện biên

Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai:
Họ và tên:
Học hàm, học vị:
Cơ quan công tác:
Nội dung hƣớng dẫn:
Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày 27 tháng 08 năm 2012
Yêu cầu phải hoàn thành trƣớc ngày 30 tháng 11 năm 2012

Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N
Sinh viên Cán bộ hƣớng dẫn Đ.T.T.N




Hải phòng, ngày…….tháng…….năm 2012
HIỆU TRƢỞNG





GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị




PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp:
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. Đánh giá chất lƣợng của đề tài tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đã đề ra
trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp)
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn:
(Điểm ghi bằng số và chữ)
……………………………………………………………………………………
Ngày……tháng……năm 2012
Cán bộ hƣớng dẫn chính
(Ký, ghi rõ họ tên)

PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ
TÀI TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp (về các mặt nhƣ cơ sở lý luận,
thuyết minh chƣơng trình, giá trị thực tế,…)
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. Cho điểm của cán bộ phản biện
(Điểm ghi bằng số và chữ)
……………………………………………………………………………………
Ngày…….tháng…….năm 2012
Cán bộ chấm phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)




LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Ngô Quốc
Tạo, đã tận tình hƣớng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Công Nghệ Thông
Tin trƣờng Đại Học Dân Lập Hải Phòng đã tận tình truyền đạt kiến thức trong suốt
những năm em học tập tại trƣờng .Với vốn kiến thức đƣợc tiếp thu trong quá trình học
không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu đồ án mà còn là hành trang quí báu để
em bƣớc vào đời một cách vững chắc và tự tin.
Em cũng thầm biết ơn sự ủng hộ của gia đình, bạn bè – những ngƣời thân yêu
luôn là chỗ dựa vững chắc cho em.

Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy, Cô và gia đình dồi dào sức khỏe và
thành công trong sự nghiệp cao quý.
Hải Phòng , ngày 21 tháng 11 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Ngô Huy Chƣơng
1

MỤC LỤC

CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ XỬ LÝ ẢNH, ẢNH Y HỌC VÀ CHẨN ĐOÁN Y HỌC 8
I. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH 9
1. Giới thiệu về xử lý ảnh 9
2. Quá trình xử lý ảnh. 9
3. Một số khái niệm cơ bản. 11
3.1. Điểm ảnh - PixeL 11
3.2. Mức xám - Gray level 11
3.3. Biên. 12
3.4.Láng giềng. 12
3.5. Vùng liên thông. 12
3.6. Biểu diễn ảnh. 12
3.7. Tăng cƣờng và khôi phục ảnh. 12
3.8. Biến đổi ảnh. 13
3.9. Phân tích ảnh. 13
3.10. Nhận dạng ảnh. 13
3.11. Nén ảnh. 13
4. Các định dạng cơ bản trong xử lý ảnh 13
II. ẢNH Y HỌC 14
1. Giới thiệu. 14
1.1. Chẩn đoán dựa trên hình ảnh. 14
1.2. Một số các chuẩn hình ảnh ứng dụng trong y tế. 15

1.3. Trợ giúp chẩn đoán, điều trị và đào tạo chỉnh hình từ xa cho tuyến trƣớc. 16
2. Chuẩn PACS. 16
2.1. Giới thiệu chung. 16
2.2. Kĩ thuật Web. 18
3. Chuẩn DICOM 19
3.1. DICOM 19
3.2. Chuẩn DICOM 19
3.2.1. Giới thiệu chung 19
3.2.2. Chuẩn DICOM 20
III. CHẨN ĐOÁN Y HỌC. 24
1. Một số kiến thức cơ bản. 24
2

1.1.Nguyên lý tạo hình 24
1.2.Tạo hình. 24
1.3.Trị số đậm độ 25
1.4.Thay đổi đậm độ 26
1.5.Độ dày lát cắt và khoảng cách lát cắt 26
1.6. Hình định vị 27
2.Chẩn đoán hình ảnh. 27
2.1. X- Quang chẩn thƣơng sọ não 27
2.2. X- quang giải phẫu tuyến vú 31
3. Tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác. 33
3.1: Độ nhạy (sensitivity) 33
3.2: Độ đặc trƣng(specificity) 33
3.3: Tỉ lệ vùng bệnh đƣợc phân lớp đúng 34
3. 4. Tỉ tệ vùng bình thƣờng đƣợc phân lớp đúng 34
CHƢƠNG II: MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP PHÂN ĐOẠN ẢNH Y HỌC 34
I.TỔNG QUAN VỀ PHÂN ĐOẠN ẢNH. 34
II.MỘT SỐ PHƢỚNG PHÁP PHÂN ĐOẠN ẢNH Y HỌC. 35

1. Phân đoạn giựa vào ngƣỡng biên độ 35
1.1. Giới thiệu 35
1.2.Chọn ngƣỡng cỗ định. 36
1.3.Chọn ngƣỡng dựa trên lƣợc đồ (Histogram) 36
1.3.1.Thuật toán đẳng liệu 36
1.3.2.Thuật toán đối xứng nền 37
1.3.3.Thuật toán tam giác. 37
1.3.4. Chọn ngƣỡng đối với Bimodal Histogram 38
2. Phân đoạn dựa trên cơ sở vùng 39
2.1: Giới thiệu 39
2.2. Cộng thức cơ bản 39
2.3. Tăng vùng 40
2.4. Chia và chọn vùng 41
3. Phân đoạn theo miền đồng nhất 43
3.1. Giới thiệu. 43
3.2. Phƣơng pháp tách cây tứ phân. 44
3.3. Phƣơng pháp phân vùng hợp 45
3

3.4. Phƣơng pháp tách hợp (Split- Meger) 46
4. Phân đoạn ảnh dựa vào đồ thị. 46
4.1. Giới thiệu. 47
4.2.Phân đoạn dựa vào đồ thị. 47
4.3.Tính chất của so sánh cặp miền. 48
4.4. Thuật toán và các tinh chất 49
4.3.1.Định nghĩa 49
4.3.2.Định nghĩa 2 49
4.3.3.Tinh chất 49
4.3.4. Thuật toán 50
CHƢƠNG III: CÀI ĐẶT CHƢƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 51

1.Giới thiệu bài toán 51
2. Giao diện chính của chƣơng trình 51
Tài liệu tham khảo 53
Tài liệu Tiếng Việt 53
Tài liệu Tiếng Anh 53
PHỤ LỤC A: BỆNH HỌC 54
A.l Tụ máu (lƣới màng cứng (Subdural Hematoma/SDH) 54
A.2 Tụ máu ngoài màng cứng (Epidural Hematoma/EDH) 54
A.3 Xuất huyết khoang dƣới nhện (subarachnoid hemorrhage) 55
A.4 Xuất huyết trong não thất (intraventricular hemorrhage) 56
A.5 Tụ máu trong não (intracerebral hematoma) 57
PHỤ LỤC B: MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA GIẢI PHẪU CT NÃO 57