Development of a GUI in MATLAB environment for medical images analysis and processing
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IMPLEMENTAZIONE DI UNA GUI IN AMBIENTE MATLAB PER L’ANALISI E
L’ELABORAZIONE DI IMMAGINI BIOMEDICALI
Facoltà di Ingegneria – Laurea in Ingegneria Biomedica
Relatori: Laureando:Ing. Antonio Fasano Andrea LandiIng. Luca Vollero
ANNO ACCADEMICO 2006/2007
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Graphical User Interface (GUI)•Esigenze per la creazione•Requisiti da soddisfare
STRUMENTI DI SVILUPPO•MATLAB•Approcci
GUI IMPLEMENTATA•Struttura•Funzionalità
ESEMPI DI UTILIZZO•Imadjust•Gauss-Laguerre
CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI
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Esigenze per la creazione della GUI
1) Strumento personalizzabile per l’analisi e la diagnostica
2) Consentire l’uso delle funzioni MATLAB senza conoscerne il linguaggio
Potenziale strumento di ausilio al personale medico
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Requisiti da soddisfarea) Gestione di file DICOM monoframe (visualizzazione
metadati)b) Consentire elaborazioni di miglioramento delle
immaginic) Filtraggio immagini con maschere derivate da funzioni
di Gauss-Laguerred) Possibilità di esportare le immagini elaborate in vari
formatie) Struttura modulare GUIf) Possibilità di eseguire più istanze indipendenti
Gestione interazione finestre
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Formato DICOM Standard di riferimento per la trasmissione di immagini
biomedicali E’ al di sopra dei protocolli di trasporto
trasparente rispetto al mezzo fisico di comunicazione
File DICOM metadati immagine
legame indissolubile tra immagine ed esame diagnostico
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Funzioni di Gauss-Laguerre Famiglia di wavelet ortogonali Forniscono una rappresentazione di un’immagine
Strumento per l’estrazione di caratteristiche Formula generale:
Specificati n, k, σ
Trasformata diGauss-Laguerre
Singola funzione
Generazione maschera filtraggio
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Strumenti di sviluppoAmbiente MATLAB:Stato dell’arte per l’elaborazione numerica
Potenti librerie per l’elaborazione di immagini digitali (Image Processing Toolbox)
Librerie e strumenti che agevolano la creazione di interfacce grafiche
Potente linguaggio di script
Principio di modularità
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Approcci di programmazione GUI in MATLAB
“GUIDE”: top-down PROGRAMMAZIONE MANUALE: bottom-up
PRO: Semplice e veloce Ha interfaccia grafica Genera automaticamente i
file necessariCONTRO: Mancanza di controllo
completo sui meccanismi dell’interfaccia
Numero di file vincolato
PRO: Alta flessibilità Maggiore controllo
sull’interfaccia Numero file variabiliCONTRO: Scrittura manuale script Più lunga la fase di
programmazione Richiede maggiori conoscenze
dell’ambiente MATLAB
DESIGNMODULARE
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Presentazione della GUIFunzioni implementate: FUNZIONE IMADJUST Alterazione parametrica livelli intensità
TRASFORMAZIONE LOGARITMICA
MIGLIORAMENTO DEL CONTRASTO
ELABORAZIONE ISTOGRAMMI Visualizzazione Equalizzazione
BIT-PLANE SLICING
FILTRAGGIO Con maschere predefinite Con maschere personalizzate Con maschere generate da funzioni di Gauss-Laguerre
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Struttura della GUI ESECUZIONE:
Sia dall’ambiente MATLAB sia da eseguibile compilato
ORGANIZZAZIONE:
Struttura gerarchica modularità
Tre tipi di finestre:h) Finestra principale (unica per ogni istanza)i) Finestre di livello 1j) Finestre di livello 2
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Struttura della GUI: schema logico
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Esempio 1: Gauss-LaguerrePASSI:2) Caricamento set file
4) Selezione “Gauss-Laguerre” da menù elaborazione
6)Selezione di una ROI
8)Specifica parametri
10)Elaborazione
12)Visualizzazione risultati ed eventuale salvataggio
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Esempio 2: funzione ImadjustPASSI:2) Caricamento set file
4) Selezione “Imadjust” dal menù di elaborazione
6) Specifica parametri
8) Elaborazione
10) Visualizzazione risultati ed eventuale salvataggio
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Conclusioni GUI con struttura modulare
Elaborazioni standard e non standard (filtraggio con maschere generate da funzioni di Gauss-Laguerre)
Agevole l’aggiunta di nuove funzioni di elaborazione
Controllo sulla coerenza dei dati di ingresso
Gestione degli errori e delle eccezioni
Espandibilità e personalizzazione
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Sviluppi futuri Supporto elaborazione 3D (voxel)
Supporto file DICOM multiframe
Supporto immagini a colori
Creazione di una guida in linea
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