دانلود پروژه:ارائه یک الگوریتم جدید مبتنی بر تخمین کرنل تاری برای بازیابی تصاویر رادیولوژی تار شده

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                         صفحه  

فصل1-­ مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………….1

• پیشگفتار …………………………………………………………………………………………………………………….2

1-1-1- صنعت ………………………………………………………………………………………………………………………2

1-1-2- هواشناسی …………………………………………………………………………………………………………………3

1-1-3-  علوم نظامی و امنیتی ………………………………………………………………………………………………….3

1-1-4- نجوم و فضانوردی ……………………………………………………………………………………………………..4

1-1-5- پزشکی ……………………………………………………………………………………………………………………..4

• خصوصیات اشعه­ی ایکس …………………………………………………………………………………………….5

• موارد استفاده­ی اشعه­ی ایکس ………………………………………………………………………………………..6

• خطرات اشعه­ی ایکس …………………………………………………………………………………………………..7

• نحوه­ی تولید اشعه­ی ایکس ……………………………………………………………………………………………8

• تصویربرداری پزشکی ……………………………………………………………………………………………………9

1-6-1- تعریف رادیولوژی ………………………………………………………………………………………………………..9

1-6-2- پیشینه …………………………………………………………………………………………………………………………9

1-6-3- دسته­بندی انواع تصویر­برداری پزشکی ……………………………………………………………………………10

فصل 2- بررسی تاری تصاویر ………………………………………………………………………………………….22

2-1- تعریف تاری تصویر ………………………………………………………………………………………………………..23

2-1-1- مدل کلی اعوجاج و بازیابی تصویر ………………………………………………………………………………23

2-1-2- نویز گوسین ………………………………………………………………………………………………………………23

2-1-3- فیلتر حرکت­دهنده ……………………………………………………………………………………………………..27

2-2- کرنل تاری …………………………………………………………………………………………………………………….28

2-3- انواع psf ……………………………………………………………………………………………………………………….29

2-4- بازگردانی تصاویر تار ……………………………………………………………………………………………………..31

2-4-1- بازگردانی غیرکور ………………………………………………………………………………………………………32

2-4-2- بازگردانی کور …………………………………………………………………………………………………………..33

2-5- کاربردهای نورشناخت و تصویربرداری …………………………………………………………………………….33

فصل 3- مروری بر کارهای انجام شده ……………………………………………………………………………..35

فصل 4- پردازش تصاویر اشعه­ی ایکس ……………………………………………………………………………..41

4-1- تصویربرداری اشعه­ی ایکس …………………………………………………………………………………………….42

4-2- بررسی الگوریتم پیشنهادی ……………………………………………………………………………………………….44

4-3- تخمین پارامترها در یک تصویر نویزی ……………………………………………………………………………….48

4-4- بهبود کیفیت تصاویر ………………………………………………………………………………………………………..49

4-5- آشکارساز لبه­ی کنی …………………………………………………………………………………………………………49

4-6- تابع Edge taper ………………………………………………………………………………………………………………………………..50

4-7- ارزیابی عملکرد ……………………………………………………………………………………………………………….50

فصل 5- پیاده­سازی …………………………………………………………………………………………………………52

5-1- پیاده­سازی ………………………………………………………………………………………………………………………53

5-2- ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی براساس نظر پزشک ارتوپد…………………………………………………..59

فصل 6- نتیجه­گیری و کارهای آینده …………………………………………………………………………………..61

فهرست مراجع ………………………………………………………………………………………………………………………….63

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                      صفحه    

شکل 1-1 تصویر سی تی اسکن قفسه­ی سینه ……………………………………………………………………………14

شکل 1-2 تصویر گرفته شده از مغز توسط ام.آر.آی …………………………………………………………………..15

شکل 1-3 تصویر گرفته شده از مغز توسط اف.ام.آر.آی ……………………………………………………………..16

شکل 1-4 تصویری از یک دستگاه پت …………………………………………………………………………………….18

شکل 1-5 تصویری از یک دستگاه پت ساخت شرکت زیمنس با دو دوربین گاما …………………………..19

شکل 2-1 مدل کلی اعوجاج و بازیابی تصویر …………………………………………………………………………..23

شکل 2-2 تابع توزیع احتمال نویز گوسی …………………………………………………………………………………24

شکل 2-3 نمونه کاربرد حذف تاری در تصاویر میکروسکوپی و نجومی. (الف و ت) تصاویر تار گرفته

 شده توسط میکروسکوپ و تلسکوپ (ب و ت) همان تصویر بعد از حذف تاری ………………………..26

شکل 2-4 انواع مختلف تاری در تصویر (الف) نشان دهنده ی تاری ناشی از لرزش دوربین (ب)

 نشان دهنده­ی تاری ناشی از سوژه­ی متحرک، عکس گرفته شده از یک اتومبیل در حال حرکت ……..26

شکل 2-5 (الف) شکل اصلی گرفته شده از کره­ی زمین (ب) شکل بلور شده در اثر چرخش

کره­ی زمین …………………………………………………………………………………………………………………………….27

شکل 2-6 اعمال فیلتر حرکت دهنده (الف) شکل اصلی (ب) همان شکل بعد از اعمال فیلتر حرکت

 دهنده ……………………………………………………………………………………………………………………………………27

شکل 2-7 مدل لرزش دوربین (الف) تصویر غیرتار (ب) کرنل تاری (ث) تصویر تار شده ……………….28

شکل 2-9 تصویر لنا حاوی سه نوع تاری مختلف (الف) تاری گوسی (ب) تاری فوکوس نامناسب (پ)شکل 2-8 چند نمونه کرنل ایجاد شده بر اثر لرزش دوربین ………………………………………………………….29

تاری حرکتی (ت) طیف تبدیل فوریه­ی اول تصویر الف (ث) طیف تبدیل فوریه­ی اول تصویر ب (ج)

طیف تبدیل فوریه­ی اول تصویر پ (چ) طیف تبدیل فوریه­ی دوم تصویر الف (ح) طیف تبدیل فوریه­ی

دوم تصویر ب (خ) طیف تبدیل فوریه­ی دوم تصویر (پ) …………………………………………………………….30

شکل 2-10 اعمال تبدیل فوریه بر روی یک تصویر اشعه ایکس تار جهت تشخیص نوع تاری. (الف) تصویر اشعه ایکس تار (ب) طیف تبدیل فوریه تصویر الف که نشان دهنده­ی تاری گوسین است …………………31

شکل 2-11 بیان دکانولوشن کور و غیرکور (الف) دکانولوشن غیرکور (ب) دکانولوشن کور ……………..32

شکل 2-12 انواع رایج کرنل در حالت غیرکور …………………………………………………………………………….33

شکل 4-1 تصویر اشعه­ی ایکس. (الف) تصویر لگن (ب) تصویر گردن ………………………………………….43

شکل 4-2 بلوک دیاگرام کلی الگوریتم پیشنهادی …………………………………………………………………………45

شکل 4-3 (الف) و (ب) تصویر اصلی و تبدیل فوریه­ی آن. (پ) تصویر تار تحت زاویه­ی 45 درجه

 و طول 10 پیکسل. (ت) طیف تبدیل فوریه­ی تصویر (پ). (ث) تصویر تار تحت زاویه­ی (0) درجه و

طول 10 پیکسل. (ج)طیف تبدیل فوریه­ی تصویر (ث) …………………………………………………………………46

شکل 4-4 تبدیل رادون شکل 4-3 (الف) …………………………………………………………………………………..47

شکل 4-5 (الف) پاسخ تبدیل فوریه­ی شکل4-3 (الف)، تار شده تحت زاویه­ی 45 درجه و طول 10 پیکسل. (ب) پاسخ تبدیل فوریه­ی همان شکل تار شده تحت زاویه­ی 45 درجه و طول 20 پیکسل ……………….48

شکل 4-6 (الف) طیف تبدیل فوریه شکل تار شده 4-3 (الف) آغشته به نویز گوسین با میانگین

صفر و واریانس 0.001 (ب) طیف تبدیل فوریه همان شکل آغشته به نویز گوسین با میانگین صفر و

واریانس 0.01 ………………………………………………………………………………………………………………………..48

شکل 5-1 تصاویر اشعه­ی ایکس ورودی …………………………………………………………………………………..53

شکل 5-2 پیاده سازی در متلب (الف) تصویر اشعه­ی ایکس از مچ دست (ب) تصویر اشعه­ی ایکس

از شانه ………………………………………………………………………………………………………………………………….54

شکل 5-3 نمودار PSNR ………………………………………………………………………………………………………..57

شکل 5-4 نمودار MSE ………………………………………………………………………………………………………….58

شکل 5-5 نمودار RMSE ……………………………………………………………………………………………………….58

شکل 5-6 ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی بر اساس نظر پزشک ارتوپد ………………………………………. 59

فهرست جداول

عنوان                                                                                                         صفحه   

جدول 5-1 نتایج محاسبه­ی PSNR …………………………………………………………………………………………56

جدول 5-2 نتایج محاسبه­ی MSE …………………………………………………………………………………………..56

جدول 5-3 نتایج محاسبه­ی RMSE ………………………………………………………………………………………..57