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CAD&DICOM
CAD1.Introduction2.Enhancement3.Segmentation4.Detection5.Malignancyanalysis6.Evaluationfordetectionalgorithms1.Introduction近年來(lái)有很多女性死于乳癌,由于這種病的產(chǎn)生原因還不明確,所以早期預(yù)防似乎是不可能的。因此需要能夠較早的診斷,CAD是用于乳癌等疾病的診斷與控制控制,其原理如上。2.增強(qiáng)Enhancement傳統(tǒng)方法其他方法Region-basedenhancement
基于區(qū)域增強(qiáng),增大與周圍背景的對(duì)比度可運(yùn)用區(qū)域生長(zhǎng)法。Feature-basedenhancement
基于特征增強(qiáng),利用圖像特征,估算背景,或移除背景。可將圖像增強(qiáng)。Contraststretching
對(duì)比伸展,移去相同的背景,方法簡(jiǎn)單,但難以消除噪聲Enhancementbyhistogramequalizationmethod
圖像直方圖均衡法,將圖像灰度調(diào)節(jié)的盡量均勻,但噪聲也被增強(qiáng)Convolutionmaskenhancement
卷積屏蔽,普遍運(yùn)用于乳房X照片,使用非銳化屏蔽,減少低頻信息,加強(qiáng)高頻信息,這種方法戲劇化地改變了圖片F(xiàn)ixedandadaptiveneighborhoodenhancement
鄰近固定和適應(yīng)法,采用鄰近區(qū)域的特征及灰度分布的方法,利用Square-rootfunction,但會(huì)使圖像特征損失,而且很難和同樣被加強(qiáng)的噪聲和背景區(qū)分開(kāi)。
Evaluationofenhancementalgorithms增強(qiáng)算法評(píng)估3.分割SegmentationGoalsofsegmentation:總的來(lái)說(shuō),分割就是將圖像分為不同的部分ObtainthelocationofsuspiciousareaClassifytheabnormalitiesofthebreastintobenignormalignantLocalthresholding局部門限法,確定門限值,將圖像分為四個(gè)窗口,將每個(gè)窗口最大灰度與最小灰度移動(dòng)。每個(gè)像素點(diǎn),都至少需要五個(gè)獨(dú)立的窗口門限值。Regiongrowing區(qū)域生長(zhǎng)法,以一個(gè)種子點(diǎn),和周圍的點(diǎn)比較,若差別在閾值范圍類,則歸為一類,否則算作另一類,重復(fù)上述過(guò)程。Edgedetection邊緣探測(cè)法,用于解決圖像分析中的幾何問(wèn)題。Wavelettransform微波轉(zhuǎn)換,利用一些微波算子,可進(jìn)行邊緣特征分析,并且能夠保存被分割圖像的形態(tài)學(xué)特征及其空間信息。Stochasticapproaches隨機(jī)方法,隨機(jī)域模型,用來(lái)解決迭代處理中標(biāo)記獲得的空間關(guān)系。其優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)像素點(diǎn)的完善都有很大的利用4.探測(cè)DetectionTemplatematching模板匹配,將圖片與已儲(chǔ)備的模板進(jìn)行匹配,為二位模板,是最簡(jiǎn)單以及最早的結(jié)構(gòu)識(shí)別方法。但只是一個(gè)模擬的結(jié)果,且沒(méi)在乳房X照片上演示,只能對(duì)有所存儲(chǔ)的模板左移,噪聲太大也不適用。Microcalcificationdetectionbaseonitsfeatures特征探測(cè),用各種特征作為輸入進(jìn)行探測(cè),特征有從圖像提取的,也有直接描述個(gè)別圖像的。4.探測(cè)DetectionMicrocalcificationdetectionbasedonstatisticaltexturefeatures
基于統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)構(gòu)特征的探測(cè)Surroundingregiondependencemethod(SRDM)
依賴周圍區(qū)域的方法,二維直方矩陣Spatialgrayleveldependencemethod(SGLDM)
依賴空間灰度的方法Graylevelrunlengthmethod(GLRLM)
Agrey-levelrunisasetofconsecutiveandcollinearpixelpointshavingthesamegraylevelvalueanditslengthisthenumberofpixelpointsintherun.一系列有著相同灰度值共線的連續(xù)像素點(diǎn),長(zhǎng)度為點(diǎn)的個(gè)數(shù)Grayleveldifferencemethod(GLDM)
灰度差異的方法,兩像素點(diǎn)有明顯灰度差異4.探測(cè)DetectionMicrocalcificationdetectionbasedonmulti-scaletexturefeatures基于多數(shù)值結(jié)構(gòu)特征Waveletbasedmethod基于微波的方法,運(yùn)用不同微波轉(zhuǎn)化數(shù)值,獲得不同特征。GaborfilterbankmethodGabor濾波庫(kù)方法,運(yùn)用不同中心頻率的波,可將原始圖像變成不同數(shù)值及空間方向空間。將濾波后的圖像分為小的nonoverlapping區(qū),每個(gè)區(qū)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差被計(jì)算出來(lái),同時(shí)生成一個(gè)特征矢量,將這些矢量輸入。LaplacianofGaussianmethod高斯-拉普拉斯算法,改變?yōu)V波器大小,圖像可分為不同的數(shù)值空間,不同的數(shù)值被認(rèn)為是一種特征。通過(guò)比較高斯-拉普拉斯算法預(yù)先確定的門限的microcalcification的回應(yīng)就可判斷一個(gè)點(diǎn)是否是microcalcificationMicrocalcificationdetectionbasedonfractaldimensionfeatures基于不規(guī)則碎片尺寸,fractaldimension表示圖片的粗糙度。Microcalcificationclusterdetectionusingclusteringfeatures運(yùn)用串特征,設(shè)定門限值,用microcalcification之間的距離來(lái)進(jìn)行分組,區(qū)分各個(gè)串。5.惡性腫瘤分析Malignancyanalysis
FeaturesetsClassifiers
Neuralnetworks(NN)Thekeycharacteristicsoftheartificialneuralnetworksisthedistributedrepresentation,localoperations,andnonlinearprocessing.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),主要特征:分布式表示,局部運(yùn)算,非線性處理。這些屬性使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適用于在許多數(shù)據(jù)中只有一些結(jié)論的地方,和一些復(fù)雜的非線性關(guān)系需要學(xué)習(xí)的地方。當(dāng)一般的專業(yè)知識(shí)不適用時(shí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以找到更好的方法,它還可以有效地學(xué)習(xí)非線性繪圖,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效地更新來(lái)學(xué)習(xí)新的特征。K-nearestneighborclassifiers(KNN)K值最鄰近分類器,基于已知樣品區(qū)分未知結(jié)構(gòu)。KNN算法計(jì)算未知結(jié)構(gòu)與已知樣本的距離,選取最近的K來(lái)分類,但比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的效果差些。Bayesianbeliefnetwork(classifier)(BBN)貝葉斯定理網(wǎng)絡(luò),BNN是最佳的結(jié)構(gòu)識(shí)別方法,運(yùn)用概率性的方法來(lái)確定一個(gè)特殊數(shù)據(jù)庫(kù)最佳的分割方法。結(jié)果更加依賴于特征和數(shù)據(jù)庫(kù),而不是分類器。Binarydecisiontree二元判定樹(shù),通過(guò)把特征設(shè)置門限,分為兩類,直到能夠分開(kāi)為止。比起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更簡(jiǎn)單,計(jì)算量更小,也不需要知道特征的概率,而且模糊邏輯學(xué)可以提高其精度。6.探測(cè)算法的量化Evaluationfordetectionalgorithms
Sensitivityandspecificity靈敏度和特征值TP,acorrectjudgmentofanactualabnormalityFP,anormalregionwasfalselyidentifiedasabnormalityTN,anormalregionwascorrectlylabeled.FN,atrueabnormalitywasnotdetectedsensitivity=TPs=(TPs+FNs)specificity=TNs=(TNs+FPs)ROCandFROCcurveanalysis曲線分析,兩種曲線都有局限。Theydonotaddressthecomplexityofimagesandaredi9culttotransformthesubjectivemeasurements(radiologist’sobservations)totheobjectiveFROCcurve.AZvaluescomputingAZ值計(jì)算。TheareaundertheROCcurveortheFROCcurveisanimportantcriterionforevaluatingdiagnosticperformance.可表示FP,TP等的數(shù)值。DICOM1.DICOMBitmaps2.ImageCompression3.WorkingwithDigitalMedicalImages1.DICOM位圖DICOMBitmaps
2.圖像壓縮ImageCompression
LosslessCompression無(wú)損壓縮1000,1001,1002,1002,1000,1000,1001,1057,….用a代替1000a,1001,1002,1002,a,a,1001,1057,….只能為原來(lái)的一半或四分之一LossyCompression有損壓縮1000,1001,1002,1002,1000,1000,1001,1057,….將1001,1002近似為1000,用a代替a,a,a,a,a,a,a,1057,….有損壓縮容易出現(xiàn)一些人眼難以辨認(rèn)的錯(cuò)誤,但CAD軟件可以辨別。一個(gè)項(xiàng)目中所有有損壓縮的壓縮值需要相同。不斷地壓縮解壓會(huì)累積損失。StreamingCompression按需求,選擇性壓縮特點(diǎn):快速下載,只需下載需要的,不需要全部都清晰。但整個(gè)下載需要很長(zhǎng)時(shí)間。3.工作中的數(shù)字醫(yī)療圖像WorkingwithDigitalMedicalImages
ImageInterpolation圖像篡改,修改原圖像,人為增加像素點(diǎn)。DICOM忽視篡改
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