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

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  [...]... Matlab đầy đ quá trình tìm kích thước khối u đặc, xác định kích thước khối u đặc gồm diện tích và thể tích 1.3.2 Ph m vi nghiên c u Trong đề tài này chỉ tập trung vào xác định kích thước khối u đặc thông qua việc dùng phương pháp Wavelet tăng cường biên nh đối với nh CT hai chi u Kích thước khối u đặc trong đề tài này là tìm diện tích và thể tích khối u Trong đó diện tích tìm bằng hai phương pháp tìm tổng... N u biết được hi u qu tiếp nhận thuốc thì bác sĩ đi u trị có thể ch động hơn trong việc phân phối thuốc đi u trị 1.2 M c đích đ tƠi Trong các nghiên c u trên, phần lớn tập trung vào xử lỦ nh để tăng cường nh cho ra chất lượng nh tốt hơn, nhận định nh hư ng kích thước khối u trong đi u trị ung thư Do đó trong luận văn này, tác gi xác định kích thước khối u đặc dùng phương pháp Wavelet tăng cường biên. .. đ u dò hiện đ i thì việc xác định kích thước khối u cũng như nhận định về ph n ng khối u đã có bước đột phá mới nước ngoài có nhi u tài li u, bài báo đã công bố các công trình nghiên c u liên quan đến vấn đề khối u, kích thước khối u cũng như các phương pháp xử lỦ nâng cao chất lượng nh y tế Yang Qiang từ trường Đ i học Yibin, Trung Quốc đã nghiên c u thuật toán tách nhi u nh dựa vào phép biến đổi Wavelet. .. Khối u có thể lành tính hay ác tính Kích thước khối u có thể xác định được giai đo n phát triển c a khối u để theo dõi và có biện pháp đi u trị thích hợp Ngoài ra nó giúp bác sĩ có cái nhìn tổng thể trước khi ph u thuật cắt bỏ khối u và theo dõi việc phân phối thuốc trong quá trình đi u trị ung thư Vì vậy, kích thước khối u có vai trò quan trọng trong chẩn đoán và đi u trị ung thư Đó là lỦ do đề tài Dùng. .. đề tài Dùng ph ng pháp Wavelet tăng c ng biên nh đ xác đ nh kích th c kh i u đặc được thực hiện trên cơ s kế thừa và phát triển một số kết qu nghiên c u c a các đề tài trong và ngoài nước Để xác định được kích thước khối u đặc cần ph i xác định được vùng nghi vấn trong nh y tế bằng các thuật toán tăng cường nh, trích lọc vùng quan tâm và xác định được biên nh Việt Nam, các kết qu đã công bố về xử... khối u Công bố trong [7] đưa ra gi i pháp tìm thể tích c a khối u từ nh 2D bằng công th c chuyển đổi khi biết chi u dài, chi u rộng và giới tính c a bệnh nhân bằng phương pháp thực nghiệm Đánh giá hi u qu tiếp nhận thuốc đi u trị ung thư phụ thuộc vào kích thước và hình d ng khối u đặc được công bố năm 2012 [9] Kết qu này thật sự có giá trị trong giai đo n sau khi cắt bỏ khối u và đi u trị bằng thuốc... tìm tổng pixel và chia nhỏ khối u Thể tích được tìm bằng công th c tính khi biết chi u dài và chi u rộng khối u 1.4 Ph ng pháp nghiên c u Phương pháp nghiên c u sử dụng trong đề tài này là nghiên c u lỦ thuyết bao gồm nghiên c u, phân tích và tổng hợp tài li u kết hợp với mô phỏng sử dụng Matlab để xử lỦ nâng cao chất lượng nh y tế và xác định kích thước khối u đặc Nghiên c u trong đề tài này có sự kế... được xác định theo bi u th c:   H * (u, v) S f (u, v) ˆ  G (u, v)  F  (u, v)   2  S (u, v) H (u, v)  S (u, v)    f  2  1  H (u, v)   G (u, v)  2  H (u, v) H (u, v)  S (u, v) / S (u, v)   f   (2.16) Trong đó: 2   H (u, v) ˆ (u, v)   1  M  H (u, v) H (u, v) 2  S (u, v) / S (u, v)  f    (2.17) Công th c (2.16) là biến đổi Fourier c a bộ lọc Wien cho khôi phục nh S (u, ... biên nh Kích thước khối u khối u 5 đây là diện tích và thể tích 1.3 Nhi m v của đ tƠi vƠ ph m vi nghiên c u 1.3.1 Nhi m v của đ tƠi Để đ t được mục ti u nghiên c u cần thực hiện các nhiệm vụ sau:  Tìm hi u lỦ thuyết về khối u đặc, cách t o hình nh CT và đặc điểm nh CT  Biến đổi Wavelet và ng dụng phép biến đổi Wavelet trong xử lỦ nhi u  Nâng cao chất lượng nh  Tìm biên nh dùng biến đổi Wavelet. .. thầy thuốc có thể đo được tương đối chính xác kích thước các t ng đặc trong ổ bụng (gan, lách, thận, tuỵ, và các bộ phận khác) và phát hiện các khối bất thường n u có Từ hình nh si u âm tim có thể xác định c u trúc, kích thước các buồng tim, van tim và các m ch m u lớn Trong s n khoa, si u âm giúp xác định và theo dõi sự phát triển c a thai nhi trong bụng mẹ; hình nh CT Scanner giúp thầy thuốc xác định . 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 ti u 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. 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. u đặc 3.1. Quá trình xác đnh kích thc khi u đặc 43 3.2. Đọc nh đ u 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