روشی جدید برای تشخیص سرطان در تصویربرداری الاستوگرافی استاتیک با استفاده از الگوریتم همگرایی متناظر تصاویر دیجیتال

 

فهرست مطالب

چکیده1

فصل اول: کليات تحقیق

1-1-مقدمه2

1-2-الاستوگرافی4

1-2-1-روش­های شبه استاتیک7

1-2-2-روش­های دینامیکی 8

1-2-3-الاستوگرافی به روش شبه استاتیک9

1-2-4- اکوستوگرافی لرزشی10

1-2-5- روش های الاستوگرافی گذرا11

1-2-5-الاستوگرافی گذرا یک بعدی 13

1-2-6-الاستوگرافی گذرا دو بعدی14

1-2-7-تصویر برداری فوق سریع14

1-3-همبستگی متقاطع تصاویر دیجیتال15

1-4-اهمیت و ضرورت بررسی مو ضوع17

1-5-اهداف و نوآوری و روش تحقیق18

1-6- فصل بندی و ساختار پایان نامه19

فصل دوم: مروري­ برتحقیقات انجام شده

 2-1- مقدمه20

• مروری بر روش های مختلف الاستوگرافی 21

فصل سوم:  روش شناسی پژوهش

3-1- مقدمه38

3-2- مرحله تبدیل داده ورودی40

3-2-1- استفاده از داده های فراصوت یا RF Data40

3-2-2- نرمالسازی داده ها41

3-2-3- تقسیم ماتریس ها اصلی به بلوکهای n*n41

3-3- مرحله محاسبه جابجایی و کرنش42

3-3-1-محاسبه جابجایی بلاک ها42

3-3-1-1- روش همبستگی تصاویر دیجیتال43

3-3-1-2- محاسبه کرنش46

3-3-1-3- فیلتر کالمن51

3-3-1-4- تشخیص تومور52

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- مقدمه53

4-2- بافت شماره یک54

4-3- بافت شماره دو62

4-3- بافت شماره سه70

4-4- بافت شماره چهار78

4-5- بافت شماره پنج86

4-5-1- اعمال فیلتر کالمن90

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- مقدمه95

5-2- ساختار پایان نامه96

5-3- نتیجه گیری98

5-4-پیشنهادات و کارهای آتی 98

فهرست منابع 100

پیوست ها 104

چکیده انگلیسی 109

فهرست اشکال

شکل (1-1) جسم جامد نرم تحت تنش خارجی  5

شکل (1-2) اعمال فشار به بافت a) قبل از فشار استاتیکی b) بعد از فشار استاتیکی10

شکل (1-3) اکوستوگرافی لرزشی11

شکل(1-4) منحنی جابجایی نقطه کانونی­ ­­در­­اکوستوگرافی لرزشی12

شکل (1-5) ویبراتور پالسی با فرکانس پایین13

شکل (1-6) الاستوگرافی­گذرای دو بعدی14

شکل (1-7) سه تصویر برداشت شده در حالت B-Mode16

شکل(3-1) بلوک دیاگرام روش پیشنهادی39

شکل(3-2) نحوه تقسیم ماتریس تصویر RF به بلاکهای n*n41

شکل(3-3) مقایسه هر بلاک از تصویر اول با n  بلاک از تصویر دوم42

شکل(3-4) نمایش تابع همبستگی دیجیتال در عکس های متوالی43

شکل(3-5) محاسبه میزان شدت نور خاکستری بین دو تصویر46

شکل(3-6) تغییر طول اجسام تحت تاثیر نیروی محوری 47

شکل (3-7) رفتار مواد الاستیک خطی49

شکل(3-8)ساختار فیلتر کالمن51

شکل(4-1) تصویر بافت شماره یک در حالت BMode54

شکل(4-2) مقدار شدت طیف خاکستری سطر های 200،150،100،5055

شکل(4-3) مقدار جابجایی سطر های 200،150،100،50 بر حسب پیکسل56

شکل(4-4) تصویر جابجایی های افقی بافت شماره یک57

شکل(4-5) تصویر جابجایی های عمودی بافت شماره یک57

شکل( 4-6 )نمودار کرنش محاسبه شده روی بافت شماره یک58

شکل( 4-7 )نمودار میزان کرنش افقی را در سطرهای 400 ، 1200، 1600 ، 2200 در بافت اول59

شکل( 4-8 )نمودار میزان کرنش عمودی را در سطرهای 400 ، 1200، 1600 ، 2200 در بافت اول60

شکل( 4-9)نمودار تشخیص تومور بافت شماره اول61

شکل(4-10) تصویر بافت شماره دو در حالت BMode62

شکل(4-11) مقدار شدت طیف خاکستری سطر های 200،150،100،5063

شکل(4-12) مقدار جابجایی سطر های 200،150،100،50 بر حسب پیکسل63

شکل(4-13) تصویر جابجایی های افقی بافت شماره دو65

شکل(4-14) تصویر جابجایی های عمودی بافت شماره دو65

شکل( 4-15) نمودار کرنش محاسبه شده روی بافت شماره دو66

شکل( 4-16) نمودار میزان کرنش را در سطرهای 500 ، 1000، 2000 ، 2500در بافت دوم67

شکل( 4-17) نمودار میزان کرنش را در سطرهای 500 ، 1000، 2000 ، 2500در بافت دوم68

شکل( 4-18) نمودار تشخیص تومور بافت شماره دو69

شکل(4-19) تصویر بافت شماره سه در حالت BMode70

شکل(4-20) مقدار شدت طیف خاکستری سطر های 200،150،100،5071

شکل(4-21) مقدار جابجایی سطر های 200،150،100،50 بر حسب پیکسل72

شکل(4-22) تصویر جابجایی های افقی بافت شماره سه73

شکل(4-23) تصویر جابجایی های عمودی بافت شماره سه73

شکل (4-24) نمودار کرنش محاسبه شده روی بافت شماره سه74

شکل( 4-25) نمودار میزان کرنش را در سطرهای  1000 ، 1500، 1800 ، 2000 و2500 در بافت سوم75

شکل( 4-26) نمودار میزان کرنش را در سطرهای  1000 ، 1500، 1800 ، 2000 و2500 در بافت سوم76

شکل( 4-27) نمودار تشخیص تومور بافت شماره سه77

شکل(4-28) تصویر بافت شماره چهارم در حالت BMode78

شکل(4-29) مقدار شدت طیف خاکستری سطر های 200،150،100،5079

شکل(4-30) مقدار جابجایی سطر های 200،150،100،50 بر حسب پیکسل80

شکل(4-31) تصویر جابجایی های افقی بافت شماره چهار81

شکل(4-32) تصویر جابجایی های عمودی بافت شماره چهار81

شکل(4-33) نمودار کرنش محاسبه شده روی بافت شماره چهار82

شکل (4-34) نمودار میزان کرنش افقی در سطرهای  400 ، 550، 1200 ، 1500 1700 در بافت چهارم83

شکل (4-35) نمودار میزان کرنش عمودی در سطرهای  400 ، 550، 1200 ، 1500 1700 در بافت چهارم84

شکل (4-36) نمودار تشخیص تومور بافت شماره چهار85

شکل(4-37) تصویر بافت شماره پنجم در حالت BMode86

شکل(4-38) مقدار شدت طیف خاکستری سطر های 200،150،100،5087

شکل(4-39) مقدار جابجایی سطر های 200،150،100،50 بر حسب پیکسل88

شکل(4-40) تصویر جابجایی های افقی بافت شماره پنج89

شکل(4-41) تصویر جابجایی های عمودی بافت شماره پنج89

شکل( 4-42) نمودار کرنش محاسبه شده روی بافت شماره پنج90

شکل( 4-43)نمودار کرنش محاسبه شده روی بافت شماره پنج با اعمال فیلتر کالمن91

شکل( 4-44) نمودار میزان کرنش افقی در سطرهای 200 ، 600 ، 800 ، 1000 ، 1250 ، 1450در بافت پنجم92

شکل( 4-45) نمودار میزان کرنش عمودی در سطرهای 200 ، 600 ، 800 ، 1000 ، 1250 ، 1450در بافت پنجم93

شکل( 4-46) نمودار تشخیص تومور بافت شماره پنج94

فهرست جداول

جدول (1-1) مقادیر معمول الاستیسیته در انواع بافتهای مختلف6

جدول(3-1) مجموعه پارامترهای مبدل داده RF به تصویر40

جدول (4-1) مدت زمان اجرای بخش های مختلف الگوریتم را بر روی بافت شماره یک بر حسب ثانیه60

جدول (4-2) مدت زمان اجرای بخش های مختلف الگوریتم را بر روی بافت شماره دو بر حسب ثانیه68

جدول (4-3) مدت زمان اجرای بخش های مختلف الگوریتم را بر روی بافت شماره سه بر حسب ثانیه76

جدول (4-4) مدت زمان اجرای بخش های مختلف الگوریتم را بر روی بافت شماره چهار بر حسب ثانیه84

جدول (4-5) مدت زمان اجرای بخش های مختلف الگوریتم را بر روی بافت شماره پنج بر حسب ثانیه93