15315

15315

آشكارسازي ديواره رگ در تصاوير توموگرافي همدوسي نوريدرونرگي ( IVOCT ( مبتني بر گراف متناظر

كارشناسي ارشد

برق گرايش الكترونيك

دي ماه 93

دي ماه 93

دكتر احمد آيتاللهي

چكيده توموگرافي همدوسي نوري درونرگي ) IVOCT ( يك فنّاوري نوظهور مبتني بر نور مادونقرمز نزديك است كه ميتواند تصاويري سهبعدي با وضوح بالا بهصورت بلادرنگ ارائه دهد كه براي بررسي و ارزيابي گرفتگي شريان و پلاكهاي آسيبپذير استفاده ميشوند. در اين نوع تصاوير پزشكي، تشخيص مرزهاي بافت عروق از اولين گامهاي تشخيص بيماري بشمار ميرود. هدف از اين پاياننامه ارائه الگوريتمي مبتني بر گراف است تا بتواند ديواره رگ را به صورت بلادرنگ، خودكار و با دقت بالا در تصاوير IVOCT آشكار كند. بنابراين دو الگوريتم پيشنهاد شدهاند كه عبارتاند از: ) 0( آشكارسازي ديواره رگ مبتني بر برش گراف مبتني بر ناحيه و ) 2( آشكارسازي ديواره رگ مبتني بر برش گراف با مدل توزيع ثابت تكهاي. از آنجايي كه در الگوريتم پيشنهادي ) 0( از يك برچسبزني اوليه جهت كاهش گرههاي گراف استفاده ميشود، بسياري اطلاعات بافتي از ديواره رگ از بين ميرود؛ بنابراين اين الگوريتم نسبت به ساير الگوريتمهاي ارائهشده دقيق، دقت كمتري دارد. از اين رو، الگوريتم دومي به عنوان الگوريتم پيشنهادي اصلي اين پاياننامه ارائه شده است كه از مدلهاي مبتني بر پيكسل با حجم محاسباتي كم بهره ميگيرد. الگوريتم پيشنهادي ) 2( شامل 1 مرحله اصلي: پيشپردازش، استخراج ويژگي، بخشبندي تصوير به روش برش گراف مبتني بر كرنل و بازسازي و استخراج ديواره رگ ميباشد. در بخشبندي تصوير مبتني بر برش گراف از مدل ثابت تكهاي به دليل حجم محاسباتي كم )نسبت به ساير روشهاي مبتني بر پيكسل( استفاده ميشود. از آنجايي كه تصاوير IVOCT داراي مدل توزيع داده كلي ميباشند، براي قابل اجرا شدن اين مدل بخشبندي مبتني بر گراف در اين نوع تصاوير، از تابع كرنل گوسي در تابع معيار آن استفاده شده است. همچنين بهمنظور مقداردهي اوليه مدل بخشبندي برش گراف، در فريم اول از الگوريتم خوشهبندي K - ميانگين استفاده شده است. با توجه به اينكه تغييرات ناچيزي بين فريمهاي متوالي در مجموعه تصاوير IVOCT اتفاق ميافتد بنابراين از نتايج بهينهسازي فريم قبل براي مقداردهي اوليه بخشبندي مبتني بر برش گراف فريم فعلي بهكار گرفته شده است. اين ترفند ضمن ارائه يك مقداردهي اوليه مناسب، سبب كاهش زمان كل آشكارسازي ديواره رگ براي مجموعه تصاوير IVOCT ميشود. بهمنظور ارزيابي الگوريتمهاي پيشنهادي از مجموعه دادگان واقعي بهره بردهايم و نتايج مقايسه نشان 5/ ميدهد كه الگوريتم پيشنهادي ) 2( علاوه بر اينكه داراي دقت بالايي است )فاصله هاسدورف 5209 5 ميليمتر(، سرعت پردازش مناسبي نسبت به ساير روشهاي ارائه شده / ميليمتر و فاصله متوسط 5220 9 ثانيه بر فريم(. / دارد ) 3 واژههاي كليدي: توموگرافي همدوسي نوري درونرگي، نور مادونقرمز نزديك، ديواره رگ، الگوريتم برش گراف.