Luận Văn Thiết Lập Phần Mềm Xử Lý và Hợp Nhất Ảnh 3D Hình Ảnh Chẩn Đoán Y Khoa

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn này đã thực hiện khảo sát một cách chi tiết các kỹ thuật dùng để hợp nhất ảnh 3
chiều thu nhận từ ảnh 2 chiều cắt lớp của nhiều thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học khác nhau
như CT, MRI, SPECT, PET. Trên cơ sở đó, căn cứ vào tốc độ, kết quả và độ linh hoạt đã rút
ra nhận định rằng hình thức hợp nhất bán tự động dựa vào cường độ là một kỹ thuật có ưu thế
hơn nhiều kỹ thuật khác và khả thi trên máy PC. Phần thực hành đã ứng dụng kỹ thuật này để
thiết kế một phần mềm hợp nhất hình ảnh 3 chiều trên nền ngôn ngữ lập trình MATLAB. Sau
khi tính toán thử nghiệm và so sánh với các phần mềm khác, phần mềm thực hiện được chứng
tỏ tính hiệu dụng trong khả năng áp dụng thực tiễn và có giá trị đáng kể phục vụ cho nghiên
cứu và giảng dạy. Phương pháp có tiềm năng phát triển thành một kỹ thuật hợp nhất hoàn
toàn tự động mà trong tương lai không xa sẽ là một bộ phận xử lý ảnh không thể thiếu được
của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y khoa.

MỤC LỤC

Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt .iii
Mục lục v
Danh mục các chữ viết tắt .ix
Danh mục các hình ảnh .x

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU 1
1.1 Tổng quan 1
1.2 Nhu cầu .4
1.3 Nhận định vấn đề 7
1.4 Mục tiêu luận văn .8

CHƯƠNG 2 : NỀN TẢNG NGHIÊN CỨU 9
2.1 Các phương tiện hiển thị hình ảnh y khoa .9
2.1.1. Thiết lập và biểu diễn ảnh .9
2.1.2. Hiển thị hình ảnh cộng hưởng từ 12
2.1.3. Chụp cắt lớp điện toán .13
2.1.4. Chụp cắt lớp phát xạ positron .13
2.1.5. Chụp cắt lớp điện toán phát xạ đơn photon 14
2.2 Hợp nhất hình ảnh 15
2.2.1. Không gian đặc điểm 16
2.2.2. Xác định sự tương đồng 17
2.2.3. Không gian nghiên cứu 18
2.2.4. Chiến lược nghiên cứu .29
2.2.5. Các ứng dụng hợp nhất hình ảnh 20
2.3 Định dạng hình ảnh số 20
2.3.1. Ảnh tiêu chuẩn DICOM .20
2.3.2. Một số định dạng ảnh khác có liên quan .24

CHƯƠNG 3 : KHẢO SÁT CÁC PHƯƠNG PHÁP HỢP NHẤT 26
3.1 Tổng quát .26
3.2 Tiêu chuẩn phân loại 27
3.2.1. Nguồn ảnh 27
3.2.2. Bản chất của phép biến đổi .28
3.2.3. Mức độ tự động .29
3.3 Phân loại 30
3.4 Hợp nhất hình ảnh theo hình thức đánh dấu 30
3.4.1. Hệ thống khung cố định .32
3.4.2. Các cấu trúc đánh dấu .34
3.4.3. Điểm đánh dấu 35
3.5 Hợp nhất hình ảnh có tương tác .36
3.5.1. Điểm và cấu trúc tương đồng 37
3.5.2. Hợp nhất trực quan tăng cường 38
3.6 Hợp nhất hình ảnh theo đặc điểm 39
3.6.1. Trục nguyên lý và moments 40
3.6.2. Bề mặt 42
3.6.3. Đặc điểm cao cấp 43
3.7 Hợp nhất hình ảnh theo cường độ 44
3.7.1. Tương đồng voxel 44
3.7.2. Thông tin tương hỗ 46
3.8 Thực nghiệm các kỹ thuật hợp nhất 47
3.9 Thảo luận .49

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ PHẦN MỀM TRÊN NỀN MATLAB 7.0 53
4.1 Cơ sở lý thuyết .53
4.1.1. Hình thức hợp nhất sử dụng 53
4.1.2. Nguyên lý hợp nhất ảnh 2 chiều cơ bản .53
4.1.3. Nguyên lý tái tạo ảnh 3 chiều 55
4.1.4. Nguyên lý hợp nhất ảnh 3 chiều .56
4.2 Trình tự thiết kế phần mềm hợp nhất hình ảnh 3 chiều .57
4.2.1. Thiết kế giao diện trình duyệt ảnh .57
4.2.2. Xây dựng công cụ hợp nhất ảnh 2 chiều 59
4.2.3. Xây dựng trình duyệt ảnh 3 chiều 61
4.2.4. Thiết lập ảnh 3 chiều hợp nhất .66
4.2.5. Xây dựng một số công cụ cho trình duyệt ảnh 3 chiều 67
4.3 Đánh giá kết quả đạt được và so sánh .68
4.3.1. Trình duyệt ảnh y khoa 68
4.3.2. Trình duyệt ảnh 3 chiều .75
4.4 Tổng kết .83
CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN 85
5.1 Đánh giá kết quả nghiệm thu 85
5.1.1. Đối với trình duyệt ảnh y khoa .85
5.1.2. Đối với kỹ thuật hợp nhất hình ảnh .85
5.1.3. Đối với trình duyệt ảnh 3 chiều 85
5.2 Định hướng phát triển 86

THAM KHẢO 87
PHỤ LỤC 91
​