9853

9853

بهبود كيفيت تصاوير الاستوگرافي با استفاده از تحليل EMD

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي-گرايش بيوالكتريك

بهمن ماه 1390

بهمن ماه 1390

دكتر حميد بهنام

دكتر جهانگير توكلي

چكيده- الاستوگرافي اولتراسونيك يك روش غير تهاجمي است كه نحوه توزيع الاستيسيته در بافت هاي نرم را تصوير مي كند. براي ساختن تصوير، سيگنال هاي RF قبل و بعد از اعمال فشار بر روي بافت اخذ مي شوند و تاخير زماني بين آنها تخمين زده مي شود؛ سپس از روي اين تاخيرهاي زماني كرنش محاسبه شده، و توزيع آن به عنوان يك تصوير الاستوگرافي ترسيم مي شود. در اين پژوهش به دنبال آن هستيم تا با ايجاد تغييراتي در روند تخمين جابجايي تصاويري با كيفيت بهتر بسازيم. EMD يك روش پردازشي است كه توسط آن يك سيگنال پيچيده به مجموعه اي از سيگنال هاي ساده تر، IMF، تجزيه مي شود. ايده اصلي اين است كه به جاي تخمين جابجايي از روي سيگنالهاي اوليه، از IMF هايش استفاده شود. براي اين كار ايده هاي مختلفي مورد آزمايش قرار گرفتند كه در نهايت در دو حالت موفق به افزايش قابل قبولي در كيفيت الاستوگرام ها شديم. در حالت اول ماتريس جابجايي از روي هر IMF به طور جداگانه تخمين زده شد و سپس بين اين ماتريس ها ميانگين گيري انجام گرفت كه با مشتق گرفتن از ماتريس بدست آمده الاستوگرام نهايي حاصل مي شود. در حالت دوم سيگنال ها با استفاده از تركيب هاي مختلفي از IMF ها بازسازي شدند؛ نتايج نشان مي دهد تركيب هاي شامل IMF هاي مياني به نتايج بهتري مي رسند و از بين آنها نيز جمع IMFسوم و چهارم بهترين نتيجه را دارد. براي پياده سازي الگوريتم ها دو مجموعه داده مورد استفاده قرار گرفتند. مجموعه اول يك ساختار ساندويچي شامل بافت خام و پخته است كه بافت پخته شده در وسط، و بالا و پايين آن نيز از بافت پخته نشده استفاده مي شود. مجموعه دوم نيز شامل فريم داده هايي است كه از يك تومور سينه اخذ شده اند. همچنين براي تخمين جابجايي دو روش همبستگي متقابل و ويولت مورد استفاده قرار گرفت. براي ارزيابي كمي تصاوير از دو معيار سيگنال به نويز و كنتراست به نويز استفاده مي شود. محاسبه اين دو معيار نشان مي دهد، در مجموعه داده اول مقادير CNR و SNR در روش همبستگي متقابل هنگام ميانگين گيري به ترتيب dB16 و dB9 و هنگام تركيب IMF ها به ترتيب dB10 و dB3 و در روش ويولت هنگام ميانگين گيري به ترتيب dB14 و dB10 و هنگام تركيب IMF ها به ترتيب dB11 و dB3 افزايش پيدا مي كنند. همچنين در مجموعه داده اخذ شده از تومور سينه، اين مقادير در روش همبستگي متقابل هنگام ميانگين گيري به ترتيب dB18 و dB7و هنگام تركيب IMF ها به ترتيب dB13 و dB2 و در روش ويولت هنگام ميانگين گيري به ترتيب dB17 و dB6 و هنگام تركيب IMF ها به ترتيب dB13 و dB5/0 بهبود مي يابند.