%38تخفیف

دانلود پروژه:استخراج نقشه‌ی سه‌بعدی عروق لایه مشیمیه در تصاویر EDI-OCT

تعداد 67صفحه در فایل word

چکیده

لایه‌ی مشیمیه پرده نازك سياه رنگي است دور شبكيه را احاطه كرده است.  اين پرده تعداد زيادي رگ‌هاي خوني دارد كه وظیفه‌ی تامین اکسیژن و تغذیه به بخش‌هايي از لایه‌های بالایی را بر عهده دارد. برای تصویربرداری از این لایه چندین روش وجود دارد یکی از آن‌ها OCT است. تصویر OCT با انجام یک اسکن خطی پیرامون دیسک نوری بدست می‌‌آید که در آن تمامی لایه‌‌های شبکیه وجود دارد. در این تصاویر لایه‌ی مشیمیه دیده می‌شود اما وضوح کاملی برای بررسی دقیق این لایه حاصل نمی‌شود. به منظور حصول دقت بیشتر در مشاهده‌ی این لایه از یک تکنیک جدیدتر به نام EDI-OCT استفاده می‌شود. در این روش، امکان تصویر برداری با عمق بیشتر مهیا می‌شود.

برخی بیماری‌ها همچون پولیپ مشیمیه ، تومور مشیمیه و تغییرات تصلب شرائین مویرگی و کهولت سن روی رگ‌های خونی موجود در این لایه اثرگذار است. در این پروژه به دنبال استخراج نقشه‌ی سه بعدی عروق این لایه هستیم تا به تشخیص این‌گونه بیماری‌‌ها کمک کنیم.

از جمله اهداف این گزارش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: کاهش نویز ذاتی این تصاویر، جداسازی لایه‌ی مشیمیه از سایر لایه‌ها، استخراج سطح مقاطع در هر تصویر و نهایتا ایجاد ساختار سه‌بعدی عروق لایه‌ی مشیمیه که در تصاویر EDI-OCT موجود انجام شده است.

ابتدا با استفاده از  روش  bilateral filterکاهش نویز را روی تصاویر EDI-OCT انجام می‌دهیم سپس میزان روشنایی لایه مشیمیه را مبنا قرار داده‌ایم و این لایه را جداسازی نموده‌ایم. برای استخراج نقشه‌ی سه بعدی عروق از روش کانتورهای فعال هندسی سه‌بعدی استفاده نموده‌ایم. برای این منظور ابتدا نیاز به استخراج سطح مقاطع عروق می‌باشد. برای استخراج اطلاعات سطح مقاطع در تصویر لایه‌ی مشیمیه از روش کانتور فعال استفاده کرده‌ایم.

 این سیستم با ارائه‌ی ترم انرژی جدید توانایی استخراج هرچه دقیق‌تر سطح مقاطع عروق را  فراهم نموده است.

الگوریتم بدست آمده برای استخراج سطح مقاطع در تصاویر دوبعدی بر روی 40 تصویر EDI-OCT تقطیع شده توسط پزشک تست شد که نهایتا دقت الگوریتم 96% بدست آمد. الگوریتم بدست آمده برای استخراج نقشه‌ی سه‌بعدی عروق نیز با تصاویر شبیه سازی شده توسط نرم افزار2013 solidwork مقایسه گردید و دقت این بخش از الگوریتم 92% به دست آمده است.

1- مقدمه. 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- ساختار کلی چشم 3

1-3- لایه‌ی مشیمیه. 6

1-4- تصویربرداری از چشم 7

1-5- اهداف رساله. 9

1-6- دستاوردهای پایان نامه. 9

1-7- ساختار پایان نامه. 9

2- مروری بر کارهاي گذشته. 11

2-1- مقدمه. 12

2-2- تقطیع لایه‌ی مشیمیه. 12

2-2-1- پیش پردازش… 13

2-2-2- استخراج مرز بالایی لایه‌ی مشیمیه. 15

2-2-3- استخراج مرز پایینی لایه‌ی مشیمیه. 17

2-2-4- پس پردازش… 18

2-3- تقطیع سطح مقاطع لایه‌ی مشیمیه. 19

2-3-1- روش‌های موجود جهت تقطیع. 20

2-3-2- پیشینه‌ی تقطیع لایه‌ی مشیمیه. 24

2-4- تقطیع اشکال سه‌بعدی.. 25

2-4-1-تقطیع اشکال سه‌بعدی با استفاده از روش‌های مش‌های فعال. 25

2-4-2- تقطیع اشکال سه‌بعدی با استفاده از کانتورهای فعال. 25

2-5- نتیجه‌گیری.. 27

3- پیش‌زمینه‌ی کانتورهای فعال.. 28

3-1- مقدمه. 29

3-2- مرز فعال پارامتریک…. 29

3-3- مرز فعال هندسی.. 30

3-3-1- تئوری تکامل منحنی.. 31

3-3-2- روش سطح تراز. 32

3-4- مرز فعال مبتنی بر لبه. 32

3-5- مرز فعال مبتنی بر ناحیه. 33

4- سیستم پیشنهادی.. 39

4-1- مقدمه. 40

4-2- تقطیع لایه‌ی مشیمیه. 40

4-2-1- پیش پردازش… 40

4-2-2- استخراج مرز بالایی لایه‌ی مشیمیه. 40

4-2-3- استخراج مرز پایینی لایه‌ی مشیمیه. 41

4-3- تقطیع سطح مقاطع و استخراج نقشه‌ی سه‌بعدی عروق لایه‌ی مشیمیه. 41

4-3-1- تقطیع دو بعدی سطح مقاطع تصویر و تعیین مرز اولیه. 41

4-3-2- استخراج نقشه‌ی سه‌بعدی عروق.. 45

4-3-3- کمینه سازی تابعی انرژی.. 46

5- ارزیابی سیستم.. 48

5-1- مقدمه. 49

5-2- ارزیابی سیستم استخراج سطح مقاطع عروق لایه‌ی مشیمیه. 50

5-2-1- ارزیابی کیفی سیستم از طریق مقایسه با نتایج روش‌های موجود 50

5-2-2- ارزیابی کمی سیستم از طریق مقایسه با تقطیع دستی پزشک…. 50

5-3- ارزیابی سیستم استخراج نقشه‌ی سه بعدی عروق لایه‌ی مشیمیه. 52

5-3-1- ارزیابی سیستم پیشنهادی بر اساس معیار تفاضل متقارن. 52

6- نتيجه‌گيري و ارائه پيشنهادها 53

6-1- مقدمه. 54

6-2- کارهای آینده 54

مراجع.. 55

فهرست جدولها

جدول ‏5‑1- بررسی معیار DSC برای الگوریتم پیشنهادی.. 51

جدول ‏5‑2-بررسی معیار تفاضل متقارن برای الگوریتم پیشنهادی.. 52

فهرست شکلها

شکل ‏1‑1 اثر کهولت سن بر قطر لایه مشیمیه(A) تصویر گرفته شده از یک بیمار 12 ساله با ضخامت مشیمیه mµ 356 و (B) تصویر گرفته شده از یک بیمار 83 ساله با ضخامت مشیمیه mµ 139[1] 3

شکل ‏1‑2 اثر کهولت سن بر دید چشم بر اثر کاهش ضخامت مشیمیه[2] 3

شکل ‏1‑3- چگونگی شکلگیری تصویر بر روی شبکیه. 4

شکل ‏1‑4 ساختار لایه‌های چشم و موقعیت لایهی مشیمیه بین این لایه‌ها [3] 7

شکل ‏1‑5 ساختار عروق لایهی مشیمیه[3] 7

شکل ‏1‑6- مقایسه رنج به کارگیری تصویربرداری OCT نسبت به سایر تکنیکهای استاندارد [4] 8

شکل ‏1‑7 نمونهای از تصاویر EDI-OCT و مشاهدهی لایهی مشیمیه با وضوح بیشتر. قسمت جدا شده در تصویر سمت راست، لایهی مشیمیه را معین میکند. 9

شکل ‏2‑1(a)  نمایش موقعیت لایهی مشیمیه بین سایر لایهها  (b) رابطهی عروق با سایر لایهها و (c)  وضعیت عروق لایهی مشیمیه[5] 12

شکل ‏2‑2 – ضخامت لایهی مشیمیه[6] 13

شکل ‏2‑3 پیشپردازشهای موجود در مقالات… 13

شکل ‏2‑4- A و B نمایش حالت سایه مانند زیر رتینال C استخراج دو لایه D ماسک استخراجی[12] 15

شکل ‏2‑5 تصویر PS-OCT  (a) تصویر شدت B-Scan  (b)  DOPU B-scan با نوار رنگ 0-1 (c) B-Scan با تاخیر   (d)  تاخیر A-Scan در خط نارنجی مشخص شده در a (e) تصویرشدت B-Scan تقطیع شده، خط قرمز RPE سبز CSI  16

شکل ‏2‑6 بیان تصویری نتیجهی الگوریتم Maxflow[8] 16

شکل ‏2‑7 روند انتخاب همسایه  [10] 17

شکل ‏2‑8 روند استخراج مرز مشیمیه [7] 18

شکل ‏2‑9 روند تشخیص غشاء بروخ توسط الگوریتم[10] 19

شکل ‏2‑10- هیستوگرام یک تصویر دو قلهای.. 20

شکل ‏2‑11 روند تکمیل مش [36] 25

شکل ‏2‑12- نمونه‌ای از اعمال الگوریتم [40] 27

شکل ‏3‑1 دستهبندی مرزهای فعال.. 29

شکل ‏3‑2 مثالی از یک تابع سطح تراز صفر. 31

شکل ‏3‑3 نتیجه اعمال الگوریتم  ستون اول: کانتور اولیه، ستون دوم:  کانتور نهایی، ستون سوم: بخش بایاس تصویر، ستون چهارم: تصویر اصلاح شده [48] 38

شکل ‏4‑1 روند اجرای سیستم پیشنهادی.. 40

شکل ‏4‑2 استخراج لایهی مشیمیه در تصویر EDI-OCT.. 41

شکل ‏4‑3 نمایش نقاط اتصال سطح مقاطع عروق به یکدیگر. 44

شکل ‏4‑4 نمایش شکل کانتور در نقاط زینی که در شکل بالا با دایره مشخص شده است. 44

شکل ‏4‑5 عملکرد روش پیشنهادی در تقطیع عروق لایهی مشیمیه با استفاده از تصاویر EDI-OCT.. 45

شکل ‏4‑6 نتیجهی اعمال الگوریتم پیشنهادی.. 47

شکل ‏5‑1 نمونهای از تصاویر بانک تصویر ایجاد شده 49

شکل ‏5‑2 مقایسهی روش پیشنهادی با روش مقالات Chan-Vese  [49] ، LBF [29] و مقالهی ارائه شده در [48] 50

شکل ‏5‑3 نتیجه اعمال الگوریتم پیشنهادی روی تصاویر شبیه سازی شده 52

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo