b. Kết quả làm trơn, tăng cường biên ảnh của mô hình khuếch tán phi tuyến và tensor cấu trúc (KTPT&TSCT)
KẾT LUẬN CHUNG
---
Những kết quả đưa ra trong luận án là sự kết hợp giữa hướng tiếp cận đối với hai mô hình đề xuất cho xử lý nhiễu - sự chuẩn bị cơ sở lý thuyết - tham khảo những đề xuất liên quan tới mục tiêu nghiên cứu đã đề ra.
Luận án đã tập trung tìm hiểu những kiến thức lý thuyết liên quan tới phương trình khuếch tán phi tuyến, dựa vào cơ sở đó để xây dựng các mô hình toán cho các mô hình đề xuất. Trình bày các kết quả đã được công bố theo hướng ứng dụng phương trình khuếch tán trong lọc nhiễu ảnh, trên cơ sở đó đề xuất các mô hình khử nhiễu và bảo toàn, tăng cường biên ảnh.
Luận án đề xuất hàm dừng biên động cho phương trình (2.4) của mô hình khử nhiễu và bảo toàn biên ảnh, phương trình (2.4) được chứng minh là có tiến trình khuếch tán ổn định trong làm trơn ảnh vùng đồng nhất thông qua phát biểu mệnh đề 2.1 làm cơ sở Toán học cho mô hình với hàm dừng biên động đề xuất. Xây dựng lược đồ sai phân tương ứng với phương trình của mô hình đề xuất để tính gần đúng giá trị mức xám của các điểm ảnh trong ảnh từ dữ liệu ảnh đầu vào.
Phương trình khuếch tán phi tuyến bất đẳng hướng (3.4) với hàm khuếch tán
2
h u được đưa ra trong chương cuối cùng của luận án. Phương trình (3.4) được chứng minh thông qua phát biểu mệnh đề 3.1 là thỏa mãn tiến trình khuếch tán thuận ổn định trong vùng đồng nhất và có khả năng làm trơn nhiễu và tăng cường biên ảnh làm cơ sở Toán học cho mô hình với hàm khuếch tán đề xuất. Từ đó xây dựng mô hình khuếch tán phi tuyến và tensor cấu trúc (3.8) tác động tích cực tới sự điều khiển độ lớn và hướng khuếch tán vùng ảnh cục bộ trong ảnh có cấu trúc. Lược đồ sai phân tương ứng với phương trình khuếch tán phi tuyến bất đẳng hướng và
tensor cấu trúc (3.8) được xây dựng để tính gần đúng giá trị mức xám của các điểm ảnh trong ảnh từ dữ liệu đầu vào. Phát biểu và chứng minh mệnh đề 3.2 để chứng tỏ lược đồ sai phân (3.13) có khả năng mở rộng kích thước bước thời gian >0.
Trên cơ sở hai mô hình đề xuất, luận án đã áp dụng thuật toán được xây dựng cho cả hai mô hình này vào thực nghiệm với nguồn dữ liệu ảnh siêu âm được lấy từ nguồn ảnh chuẩn và ảnh siêu âm lấy trực tiếp trên bệnh nhân tại một số bệnh viện trong nước. Thêm vào đó, nguồn dữ liệu ảnh này còn là dữ liệu đầu vào cho các thực nghiệm được thực hiện trên một số máy PC khác nhau với các mô hình lọc nhiễu và bảo toàn, tăng cường biên ảnh siêu âm có liên quan tới các mô hình đề xuất.
Các chỉ tiêu đo lường chất lượng ảnh MSE, SNR, PSNR, thời gian thực hiện thuật toán có được trong thực nghiệm khử đốm, bảo toàn và tăng cường biên ảnh siêu âm của cả hai mô hình khuếch tán phi tuyến đề xuất trong luận án có khả năng tiếp tục phát triển theo hướng khôi phục ảnh đa chiều cho các hệ thống tạo ảnh y tế. Trong đó mô hình khuếch tán phi tuyến và tensor cấu trúc khắc phục hoàn toàn được hiện tượng khuếch tán ngược khi u Kvà có kết quả tốt hơn so với kết quả của những mô hình theo hướng tiếp cận khuếch tán phi tuyến bất đẳng hướng đã được công bố gần đây trong [11][22][26][28][41] trong hầu hết các trường hợp.
Hai mô hình đề xuất đã tạo được sự chính xác, ổn định cho các bước nghiên cứu tiếp theo như phân vùng các tổ chức, mô mềm khác nhau trong ảnh, tự động sắp xếp tập đa dữ liệu ảnh với nhau (Registration) nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu đa phương tiện y tế trong hệ thống quản lý thông tin bệnh viện.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1. Nguyễn Hải Hà, Phạm Trần Nhu, Khuếch tán phi tuyến và tensor cấu trúc trong mô hình hóa nhằm giảm nhiễu đốm và tăng cường biên ảnh siêu âm, Tạp chí Tin học và Điều khiển học, Vol 29, No 1 (2013), trang 13-25.
2. Nguyễn Hải Hà, Phạm Trần Nhu, Lọc nhiễu và phát hiện biên ảnh trong khuếch tán phi tuyến không đẳng hướng, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Viện KH&CN VN, tập 48, số 3, 2010, trang 1-9.
3. Nguyễn Hải Hà, Phạm Trần Nhu, Mô hình lọc giảm nhiễu bảo toàn biên ảnh, Tạp chí Công nghệ thông tin & truyền thông -Bộ TT&TT - Chuyên san Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT, kỳ 3, tập V-1, số 2, tháng 12/2009, trang 5-13.
4. Nguyễn Hải Hà, Phạm Trần Nhu, Mô hình khuếch tán phi tuyến và tensor cấu trúc cho giảm nhiễu và tăng cường ảnh, Kỷ yếu Hội thảo quốc gia lần thứ XV: Một số vấn đề chọn lọc của Công nghệ thông tin và truyền thông- Chủ đề tính toán khoa học - Hà Nội, 03-04/12/2012, trang 196-205.
5. Nguyễn Hải Hà, Đánh giá hiệu quả của mô hình giảm đốm, bảo toàn biên ảnh siêu âm y tế, Hội nghị Khoa học kỹ thuật đo lường toàn quốc lần thứ V, năm 2010, Tổng cục Đo lường chất lượng Việt nam, trang815-820.
6. Nguyễn Hải Hà, Nguyễn Minh Tuấn, Kỹ thuật giảm nhiễu đốm ảnh siêu âm y tế
sử dụng lọc Homomorphic, Hội nghị Khoa học lần thứ 20, năm 2006, Đại học Bách khoa Hà nội, trang 108-113.