Tải bản đầy đủ (.pdf) (94 trang)

Dùng phương pháp wavelet tăng cường biên ảnh để xác định kích thước khối u đặc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.34 MB, 94 trang )

viii

MC LC
Trang
Trang ta
Quy tài i
Lý lch khoa hc iii
L v
C vi
Tóm tt lu vii
Mc lc x
Danh mc các t vit tt xiii
Danh mc các bng xiv
Danh mc các hình v th xv
Chng 1. Tổng quan v xác đnh kích thc khi u đặc
1.1. Tổng quan v xác đnh kích thc khi u đặc 1
1.2. Mc tiêu nghiên cu 5
1.3. Nhim v của đ tƠi vƠ phm vi nghiên cu 6
1.4. Phng pháp nghiên cu 6
Chng 2. C sở lý thuyt v xử lý nh y t
2.1. Khái nim v nh y t 7
2.1.1.  7
2.1.2. Các 10
2.1.2.1.  10
2.1.2.2.  10
2.1.2.3.  14
2.2. Xử lý nh y t 16
2.2.1.  16
2.2.2.  16
ix


2.2.3.  17
2.3. Bin đổi Wavelet 18
2.3.1.  18
2.3.2.  20
2.3.3.  21
2.3.4.  22
2.4. Nơng cao chất lng nh 23
2.4.1.  24
2.4.1.1.  24
2.4.1.2.  25
2.4.1.3.  28
2.4.2.  29
2.4.3.  30
2.5. Phát hin biên nh 31
2.5.1.  31
2.5.2.  32
2.5.3. Quy trình  33
2.5.4.  34
2.5.5.  36
2.5.6.  36
2.5.7.  36
2.5.8.  37
2.6. Khi u 39
2.6.1.  39
2.6.2.  40
2.6.3.  40
Kt lu2: 42
x

Chng 3. Xác đnh kích thc khi u đặc

3.1. Quá trình xác đnh kích thc khi u đặc 43
3.2. Đọc nh đầu vƠo 44
3.3. Tin xử lý 44
3.3.1.  44
3.3.2.  47
3.4. Trích lọc đi tng 52
3.5. Dò biên nh 52
3.6. Tính kích thc khi u 54
3.6.1. tích các pixel 54
3.6.2.  56
3.6.3.  57
Kt lu 58
Chng 4. Quá trìnhxác đnh kích thc khi u đặc và kt qu mô phng
4.1. Tìm din tích các hình c bn 59
4.2. Tìm din tích khi u 61
4.2.1.  61
4.2.2.  62
4.2.3.  64
4.2.4. Tìm biên 65
4.2.5.  66
4.2.6.  73
Kt lu 74
Chng 5. Kt lun và hng phát trin đ tài
5.1. Kt lun 76
5.2. Hng phát trin của đ tƠi 77
Tài liu tham kho 78
xi

Ph lc A 81
xii


DANH MC CÁC T VIT TT

CT computed tomography
MRI Magnetic Resonance Imaging
PET Positron Emission Tomography
SPECT Single Photon Emission Computed Tomography
DSA Digital Subtraction Angiography
ROI Region object interest
PACS Picture archiving and communication system

xiii

DANH SÁCH CÁC BNG

BNG TRANG
Bng 2.1. B HU trong nh CT 14
Bng 2.2. Kt qu m biên lân cng biên khác nhau 39
Bng 2.3. n c 42
Bng 4.1. Kt qu tìm din tích các hình gi lp khi u 60


xiv

DANH MC CÁC HÌNH VẼ, Đ TH

HÌNH TRANG
Hình 1.1: Hình  2
Hình 1.2: Hình nh MRI hin th não trái b chuyng (trái) và sau khi chnh sa
(phi) 2

Hình 2.1. nh nh phân 8
Hình 2.2. nh grayscale 9
Hình 2.3. nh RGB 9
Hình 2.4. nh Indexed 10
Hình 2.5. nh X- Quang 11
Hình 2.6. Hình nh siêu âm (trái) và siêu âm màu Doppler (phi) 12
Hình 2.7. Hình nh SPECT 13
Hình 2.8. nh chp CT não 14
Hình 2.9. Quá trình ánh x nh CT 15
Hình 2.10.  khi x lý nh y sinh 17
Hình 2.11. Hình dng hàm sinusoid và hàm Wavelet 19
Hình 2.12. Các hình dng Wavelet ph bin 19
Hình 2.13. Bii Wavelet ri rc mt chiu 21
Hình 2.14. Bii Wavelet ri rc hai chiu cho nh 22
Hình 2.15. i s dng phép bii Wavelet ri rc 22
Hình 2.16. Bii Wavelet ri rc 3 bc 23
Hình 2.17. B lc khôi phc da trên lý thuyt DWT 1D 23
Hình 2.18. Các long biên ca nh 31
Hình 2.19. Quy trình phát hin biên 33
Hình 2.20. Thut toán phát hin biên 34
Hình 2.21. Mt n s dng tách biên ca b lc Sobel 35
xv

Hình 2.21. Hình mô t m biên lân cn 38
Hình 3.1. khc khc 43
Hình 3.2. nh gc và nh bi Histogram, Histogram chung 45
Hình 3.3. Mt s kt qu tách nh s dng các h s khác nhau 46
Hình 3.4. nh gc và nh bii Wavelet bc 1 47
Hình 3.5. Hình gc và thêm nhiu Gaussian 48
Hình 3.6. Biên nh khi nh gc khi không b nhiu và b nhiu Gaussian 48

Hình 3.7. Bii Wavelet nh nhiu 49
Hình 3.8. Kt qu sau khi x lý nhiu. 50
Hình 3.9. Hình gc và hình sau khi thêm nhiu Gaussian 50
Hình 3.10. Kt qu x lý nhic trung bình
và lc Wien 51
Hình 3.11. c và sau khi thc hin tin x lý 52
Hình 3.12. nh gc và biên c s d 53
Hình 3.13. Bii Wavelet ca nh 53
Hình 3.14. Tìm biên s d 54
Hình 3.15ng theo tng hàng và c dò biên trong gii pháp 1 55
Hình 3.16. Quá trình tìm din tích khi u bng ginh biên bng thao tác
trc tip trên hình 56
Hình 3.17. Tìm din tích b khi u thành nhiu lát ct 56
Hình 4.1. c và sau khi chuyn thành nh Grayscale 8 bit 62
Hình 4.2. nh gc và Histogram chung 63
Hình 4.3. Tách nh vi h s 0.005 63
Hình 4.4. ng s dng Histogram 64
Hình 4.5. Hình trích lc vùng quan tâm 65
Hình 4.6. Khng biên ca khi Wavelet 66
Hình 4.7. Biên nh sau khi x lý 66
xvi

Hình 4.8. ng biên 67
Hình 4.9. Kt qu sau khi chuyi 67
Hình 4.10. Quá trình x lý c khi u 68
Hình 4.11. nh vùng quan tâm và trích lng 70
Hình 4.12. Khi u và biên nh ca khi u 70
Hình 4.13. ng biên sau khi loi b các thành phn không quan tâm 71
Hình 4.14. Sai s ng biên theo hàng và ct 71
Hình 4.15. Sai s  khi u 72

Hình 4.16. ng biên ng biên (b) 72
Hình 4.17. Kt qu chuyi các pixel bên trong thành mc 1 73
Hình 4.18. Phân tích sai s trong gii pháp 1 75

1

CHNG 1
TNG QUAN

1.1 Tổng quan v nơng cao chất lng hình nh xác đnh kích thc khi u đặc
Càng ngày  
 .
 

 


 

 trong
.
  X-quang, 
 (CT)- (DSA),
    (MRI),        (PET, SPECT). Trong
các phép 
                





gây 
trong 
2


Hình 1.1: Hình ảnh Xquang ung thư vú [26]

Hình 1.2: Hình ảnh MRI hiển thị não trái bị chuyển động (trái) và sau khi
chỉnh sửa (phải)[26]



 lành tính hay ác tính. 
 

 
 
Dùng phng pháp Wavelet tăng cng biên nh đ xác đnh kích thc khi u
đặc



. 
3



W
và các 
[2]. 



W

              



h.Tran Duy Linh và Huynh Quang Linh 


[18]. này lý, phân vùng 
 và 
-
 phân tích
5].


  
 
   

              
4

-
- JAVA.
a   



 


trong các
 máy tính.

qua các tiêu chí
[10].

 



 
]. 
 Tác
 c
.
Jinshan T 
24]
. giúp 

.
5

   

(X--
. Ngoài ra, các
        


Mary Frances Dempsey  não 
 ]   và
 
.  
. 
1D.

], [11], [19
. 
[7


 ]
 

1.2 Mc đích đ tƠi






6

1.3 Nhim v của đ tƠi vƠ phm vi nghiên cu
1.3.1. Nhim v của đ tƠi

 
 B

 N
 Tìm  
 MMatlab   
 
1.3.2. Phm vi nghiên cu

 . Kích 


.
1.4 Phng pháp nghiên cu



 
 
.


7


CHNG 2
C S Lụ THUYT X Lụ NH Y T

2.1. Khái nim nh y t
2.1.1. Khái nim v nh
   



 

f(x,y)
f (x,y) 

(x,y) 

 f(x,y) 




xám.
f(x,y)  x, y 
x
i
,y
j


8























),()1,()2,()1,(
),1()1,1()2,1()1,1(
),2()1,2()2,2()1,2(
),1()1,1()2,1()1,1(
),(
NMfNMfMfMf
NMfNMfMfMf
NfNfff
NfNfff
yxf





(2.1)
v

12),(0 
m
yxf
-
 -
512x512 (M=512, N=512).

 
.

 [25]
 

 
 


9


[25]
 




 [25]
 ed

(m x 3) 

10





 [25]
2.1.2. Cách to nh y t
2.1.2.1. nh y t

 )  
. : X-
quang, CT   -
 (PET,SPECT) và

2.1.2.2. Cách to nh y t

:
 X  Quang



11





-



Hình 2.5 . X-Quang [26]
 Siêu âm


khô







12





 




Hình 2.6(trái) và siêu âm màu Doppler ) [26]
 SPECT





 tiêm) 
                
 

13

  


      

toàn             
(Tomo)

Hình 2.7 [26]
 
Trong







 
 
14





Hình 2.8 [26]
2.1.2.3. Đặc đim nh CT
  
lý thông qua sau:

w
wX
HU



1000
(2.2)
- t
 
Vt chất
HU
Không khí
-1000

-700

-84

0

15
15


Máu
30 ~ 45

40

100 ~ 300

700 ~ 3000










Hình 2.9. Quá 
3























2
),(255
2
),(
2
255*
2
),(
2
),(0
),(
W
Cyxp
W
Cyxp
W
C
W

W
Cyxp
W
Cyxp
yxp
w
(2.3)
v
 sau:
3000
-1000
0
255
W
C
16


 





khácyxp
tyxptyxpG
yxq
w
HwLw
),(

),(),(
),(
(2.4)
2.2. Xử lý nh y t
2.2.1. Khái nim xử lý nh y t
Xử lý nh 
 
. 
  
Xử lý nh y t 










 





2.2.2. Quá trình xử lý nh y t


×