تقویت محور مرکزی ساختارهای لوله‌ای و کاربرد آن در استخراج محور مرکزی سیاهرگ پورتال
محورهای موضوعی : تخصصیامیرحسین فروزان 1 * , رضا آقایی زاده ظروفی 2 , یوشی نبو ساتو 3 , ماساتوشی هوری هوری 4
1 - دانشگاه شاهد
2 - دانشگاه تهران
3 - دانشگاه اساکا
4 - دانشگاه اساکا
کلید واژه: استخراج ساختارهای لوله‌ای, استخراج محور مرکزی سیاهرگ پورتال, آنالیز تصاویر سی‌تی‌اسکن کبد, پردازش تصاویر پزشکی,
چکیده مقاله :
در این مقاله با ارائه توصیف جدیدی از ویژگی نقاط محور مرکزی ساختارهای لوله‌ای، روشی برای تقویت این ساختارها پیشنهاد شده‌است. در این روش، در یک چارچوب چندمقیاسی و با استفاده از بردارهای ویژه ماتریس هسین نقاط تصویر، فاصله هر نقطه را از لبه‌های تصویر به‌دست می-آوریم. برای نقاطی که روی محور مرکزی قرار دارند این فاصله از دوسر هر راستای دلخواه متقارن است. در این مرحله با نمونه‌برداری فاصله هر نقطه از لبه‌های تصویر در راستاهای مختلف، به نقاطی که تقارن بیشتری دارند مقدار بیشتری نسبت می‌دهیم. در مرحله بعد برای تقویت محور مرکزی لوله‌ها، از یک فیلتر براساس روش Pock استفاده می‌کنیم. ارزیابی روش پیشنهادی با استفاده از تصاویر فانتوم دوبعدی و سه‌بعدی و داده-های پزشکی به صورت کیفی و کمی با معیارهای حداکثر خطای تعیین محور مرکزی و نرخ آشکارسازی انجام گرفته است که مزیت این روش را به روش‌های موجود نشان می‌دهد.
I In this paper, a new filter is designed to enhance medial-axis of tubular structures. Based on a multi-scale method and using eigenvectors of Hessian matrix, the distance of a point to the edges of the tube is found. To do this, a hypothetical line with a deliberate direction is passed through the point which cuts the tube at its edges. For points which are located on the medial-axis, this distance is symmetric with respect to any deliberate direction. We find samples of the distances in different directions and assign a measure to the points based on this symmetry property. The output of this step is an enhanced image in which noise is removed and tubes can be seen more clearly. Then, we employ the filter developed by Pock et al. to enhance medial axis. Evaluation of the proposed method is performed using 2D/3D synthetic/clinical datasets both quantitatively and qualitatively.