Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf ·...
Transcript of Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf ·...
![Page 1: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/1.jpg)
Obrada slike u digitalnoj
mamografiji
Mario Muštra
Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva
Zavod za radiokomunikacije
E-mail: [email protected]
![Page 2: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/2.jpg)
Sažetak
� Uvod
� Pretprocesiranje
2
� Detekcija mikrokalcifikacija i tumora
� Formati zapisa i baze slika
� Zaključak
![Page 3: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/3.jpg)
Uvod
Mamografija
� neinvazivna pretraga
� utvrđivanje promjena na tkivu dojke jednu do dvije godine ranije od pojave kliničkih simptoma
3
dvije godine ranije od pojave kliničkih simptoma
� uređaji za snimanje imaju visoku prostornu razlučivost
� analogna (filmska) i digitalna mamografija
� digitalna mamografija omogućava računalnu analizu bez potrebe za skeniranjem filmova
![Page 4: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/4.jpg)
Uvod
� razvoj CAD sustava omogućava dobivanje drugog mišljenja
� kvaliteta CAD sustava još nije na dovoljnoj razini
� ispravan put razvoja CAD algoritama je njihovo
4
� ispravan put razvoja CAD algoritama je njihovo testiranje i međusobna usporedba na standardnoj bazi slika
� standardne baze danas su prilično zastarjele (MIAS, DDSM)
![Page 5: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/5.jpg)
Uvod
5
MIAS
DDSM
![Page 6: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/6.jpg)
Pretprocesiranje
Segmentacija
� izdvajanje područja interesa (ROI)
6
interesa (ROI)
� uklanjanje šuma i objekata koji ne pripadaju slici tkiva koje želimo analizirati
![Page 7: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/7.jpg)
Pretprocesiranje
Detekcija prsnog mišića
� nalazi se samo u MLO projekciji
7
projekciji
� cilj je uklanjanje mišića kako amplitudne komponente ne bi unosile statističku pogrešku
� Houghova transformacija, Gaborovi waveleti,…
![Page 8: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/8.jpg)
Pretprocesiranje
8
![Page 9: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/9.jpg)
Pretprocesiranje
Detekcija gustoće dojke
� podjela u 4 kategorije prema BI-RADS normi
� unatoč podjeli podliježe subjektivnoj ocjeni
9
� međusobno neslaganje radiologa
� točnost automatske klasifikacije u pojedinu kategoriju uglavnom ne prelazi 70%
� dobra mogućnost klasifikacije u 2 kategorije
� mogućnost optimizacije parametara automatske detekcije uz poznatu gustoću
![Page 10: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/10.jpg)
Pretprocesiranje
Primjer četiri kategorije
različite gustoće prema
10
različite gustoće prema
BI-RADS normi
![Page 11: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/11.jpg)
Pretprocesiranje
Detekcija bradavica na slikama
11
![Page 12: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/12.jpg)
Pretprocesiranje
Detekcija bilateralne asimetrije
� bilateralna asimetrija je razlika u tkivu lijeve i desne dojke
� upućuje na mogućnost
12
� upućuje na mogućnost postojanja tumora u razvoju
� za detekciju potrebna je kvalitetna registracija slike što zahtjeva kvalitetnu segmentaciju
� drugi važan dio je postavljanje praga osjetljivosti detekcije
![Page 13: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/13.jpg)
Detekcija mikrokalcifikacija
� mikrokalcifikacije – male nakupine kalcija
� vidljive su kao točkice visokog intenziteta
13
� ukazuju na mogućnost postojanja karcinoma u nastajanju
� detekcijom se bavi najveći dio znanstvenih radova iz područja mamografije
![Page 14: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/14.jpg)
Detekcija mikrokalcifikacija
� najzastupljenije su metode koje koriste wavelet
transformaciju
� wavelet transformacija omogućava izdvajanje
određenih prostornih frekvencija
14
određenih prostornih frekvencija
� mikrokalcifikacije imaju visoku prostornu
frekvenciju pa je kod detekcije problem u
odjeljivanju šuma
� klasifikacija je zahtjevniji problem od detekcije
![Page 15: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/15.jpg)
Klasifikacija mikrokalcifikacija
� klasifikacija se
provodi analizom
15
provodi analizom
oblika i međusobne
udaljenosti
(a) (b) (c)
(d) (e)
![Page 16: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/16.jpg)
Detekcija tumora
� mnogo zahtjevniji problem od detekcije mikrokalcifikacija
� vjerojatno najvažniji cilj CAD sustava
� problem neodređenosti granica
16
� problem neodređenosti granica
� mala razlika u kontrastu
� velik broj lažno pozitivnih i lažno negativnih rezultata
� klasifikacija po obliku uporabom različitih naprednih klasifikatora
![Page 17: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/17.jpg)
Klasifikacija tumora
17
![Page 18: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/18.jpg)
Formati zapisa i baze slika
� niska kompresija ili bez kompresije
� digitalne slike – DICOM
� analogne slike (TIFF, JPEG, LJPEG, PNG)
18
� analogne slike (TIFF, JPEG, LJPEG, PNG)
� dimenzije cca. 3000×4000
� 8-16 bita
� velike dimenzije datoteka
� jedna pacijentica = 4 slike
![Page 19: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/19.jpg)
DICOM standard
� Digital Imaging and Communications in
Medicine
� definiran je za sve medicinske primjene
19
� standard razvija veliki broj radnih skupina
� mamografske primjene zahtijevaju visoku
razlučivost bez kompresije
� problem predstavlja velik broj polja u kojima
unos nije obvezan
![Page 20: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/20.jpg)
Zaključak
� digitalna mamografija donijela je velik napredak
u računalnoj obradi slike
� CAD sustavi još uvijek nisu dovoljno razvijeni
20
� problem razvijanja algoritama je nemogućnost
kompetentnog testiranja zbog nepostojanja
kvalitetne baze digitalnih slika
� potreban je napredak klasifikacijskih tehnika uz
korištenje dodatnog znanja o pacijentici
![Page 21: Obrada slike u digitalnoj mamografiji.pptlis.irb.hr/KDSA2009/presentations/mustra.pdf · 2009-11-13 · Obrada slike u digitalnoj mamografiji Mario Muštra Sveu čilište u Zagrebu,](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040810/5e50352ec673b42f790c86bb/html5/thumbnails/21.jpg)
Obrada slike u digitalnoj
mamografiji
Mario Muštra
Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva
Zavod za radiokomunikacije
E-mail: [email protected]