دانلود مقاله شناسایی تودههای کبدی در تصاویر CT اسکن با استفاده از شبکه عصبی SOM

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان

چکیده

سرطان کبد یکی از رایجترین بیماریهای بدخیم داخلی در سرتاسر جهان است. یکی از رایجترین و بهترین روشهای تصویربرداری برای تشخیص بیماریهای کبد مانند سرطان hepatocellular، CT است. داده CT سطح بالایی از نویز دارد و به این دلیل که کنتراست بین تومور و

بخش اصلی کبد پایین است، کشف تومور و ترسیم قابل اطمینان آن، کار دشواری خواهد بود. علاوه بر محدودیتهای روش تصویربرداری، تقسیمبندی تومور کبد، به خاطر تنوع تومور در اندازه و ساختار و به خاطر اینکه تومورها عملاً در هر نقطه از کبد میتوانند حضور داشته باشند، پیچیده خواهد شد. در این مقاله سعی بر این است که بخش تومور در تصاویر مربوط به بیماران دچار تومور کبد، تشخیص داده شود. روش پیشنهادی برای تقسیمبندی تومور در سه مرحله انجام میشود. ابتدا عملیات پیشپردازش روی تصاویر انجام خواهد شد. سپس با استفاده از هیستوگرام تصاویر و اعمال عملیات مورفولوژیکی و با استفاده از اطلاعات آناتومی کبد، درمورد شکل و مکان آن، ناحیه جستجوی اولیه بدست میآید که نهایتاً این ناحیه برای مرز دقیق کبد جستجو خواهد شد. و در مرحله سوم ناحیه بدست آمده به بلوکهایی تقسیم شده و بخش تومور با استفاده از شبکه عصبی SOM بدست خواهد آمد. نتایج بدست آمده از این الگوریتم دقتی در حدود 80.63 درصد را از خود نشان داده است..

کلید واژه- پردازش تصویر، بینایی ماشین، تقسیمبندی تومور، هیستوگرام، فیلترهای مورفولوژیکی.

تکرار و دقت قابل مقایسه با تقسیمبندیهای دستی را نتیجه
-1 مقدمه میدهند. در حالت کلّی، این ویژگیها هزینه را کاهش و قابلیت
در سالهای اخیر کیفیت تصاویر CT به اندازه قابل توجهی اعتماد فرآیند را افزایش میدهند. روشهای تقسیمبندی که تنها
نیاز به مقدار کمی تعامل اولیه کاربر دارند، مانند روشهای شبه
افزایش یافته است. در برخی موارد رادیولوژیستهای مجرب برای
اتوماتیک، تمرکز اخیر تحقیقات هستند.[4] این روشها ایجاد
تصدیق تشخیصشان به فرآیندهای تهاجمی(جراحی) پناه می-
میشوند تا نتایج قابل اعتمادی را با دقتی شبیه به روشهای
برند. طبقهبندی بافت کبد با کمک تحلیل تصاویر با کمک
تعاملی فراهم کنند.[5] روشهای کاملاً اتوماتیک در این زمینه
کامپیوتر، میتواند برای کمک به پزشکان در تشخیص و کاهش
بسیار کم هستند.[6]
تعداد فرآیندهای تهاجمی، کمک کند. تقسیم بندی تومور کبد
داده CT سطح بالایی از نویز دارد و به این دلیل که کنتراست
چندین کاربرد، از جمله طراحی عملکرد و ارزیابی تومور و
بین تومور و بخش اصلی کبد پایین است، کشف تومور و علاوه بر
جراحی با کمک کامپیوتر، دارد. طراحی تومورها به صورت دستی
آن ترسیم قابل اطمینان آن، کار دشواری خواهد بود. علاوه بر
بسیار وقتگیر و دشوار بوده و نتایج بدست آمده وابسته به
محدودیتهای روش تصویربرداری، تقسیمبندی تومور کبد، به
شخص بیننده است. به همین دلیل، تحقیقات در زمینه روش-
خاطر تنوع تومور در اندازه و ساختار و به خاطر اینکه تومورها
های تقسیمبندی که تواناییهای محاسباتی موجود را حفظ می-
عملاً در هر نقطه از کبد میتوانند حضور داشته باشند، پیچیده
کند، در جهت افزایش است.[1] چون سرطان کبد از جمله پنج
سرطان است که بیشترین مرگومیر را دارد و همچنین آسیب- خواهد شد.[7]
های متاستاتیک که در کبد زیاد هستند، نیاز به توسعه روشهای در این مقاله یک روش کاملاً اتوماتیک پیشنهاد شـده اسـت.
این الگوریتم هم از اطلاعات پزشکی مانند شکل کلی کبد، مکـان
اتوماتیک برجسته شده است.[2]
و سطح خاکستری تصـویر اسـتفاده مـیکنـد و هـم از الگـوریتم
روشهای بینایی ماشین و تئوریهای پردازش تصویر روشهای
Level set برای پیدا کردن مرز دقیق کبد کمک خواهد گرفت.
مختلفی از تقسیمبندی کبد را که به صورت اتوماتیک و نیمه
برای این کار ابتدا ناحیه اصلی شکم از تصویر استخراج مـیشـود.
اتوماتیک انجام میشوند، ارائه کرده است.[3] روشهای تقسیم-
تعیین این ناحیه با کمک مهرههای اطراف شکم که نقاط کنترلی
بندی، کاهشهایی در میزان تعامل مورد نیاز کاربر، نتایج قابل
نامیده میشوند، انجام خواهد شد.[8] در مرحله بعد کـار سـاده-

1

دومین کنفرانس بینالمللی بازشناسی الگو و تحلیل تصویر ایران، دانشگاه گیلان، اسفند 1393

سازی تصویر، به صورت حـذف نـواحی اضـافه کـه کبـد در ایـن محلها قرار نمیگیرد، انجام میشود. سپس افزایش کنتراسـت و حذف نویز، برای افزایش کیفیت تصاویر اعمـال مـیشـود. نهایتـاً حدودی از مکـان کبـد را پیـدا کـرده و یـک ناحیـه اولیـه بـرای جستجوی کبد مشـخص خواهـد شـد. در مرحلـه بعـد بـا رسـم هیستوگرام تصاویر، سطح خاکستری کبـد و تومـور بـا توجـه بـه اطلاعات آناتومی کبد و تومور، تعیین شـده و سـطوح خاکسـتری دیگر از تصاویر حذف خواهد شد. سـپس بـا اسـتفاده از عملیـات مورفولوژیکی برخی نواحی که از سایر اندامهـا بـه خـاطر نزدیـک بودن سطوح خاکستری به کبد اضافه شـدهانـد را حـذف کـرده و برخی نواحی کبد و تومور که حـذف شـدهانـد بـه تصـویر اضـافه خواهد کرد. حال روی ناحیه بدست آمده که نشان دهنده کبد به همراه تومـور داخـل آن اسـت، طبقـه بنـد SOM اعمـال مـی-شود .[9] نهایتاً روی خروجی این مرحلـه، الگـوریتم Level set اجرا میشود تا مرز دقیقی از ناحیه تومور بدست آید.[10]

-2 تقسیم بندی تومور

در تحقیقاتی که تا کنون انجام شده به صورت اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک بوده که نیاز داشتهاند تومور به اندازه کافی بزرگ و یا مرزهای کاملاً واضح داشته باشد. این مشکلات به این دلیل است که کنتراست پایین، کار کشف تومور را دشوار میکند. در این تحقیق روشی پیشنهاد شده است که با استفاده از افزایش کنتراست و طبقهبندهای شبکه عصبی کار کشف و تقسیم تومور را حتّی در تصاویری که کنتراست پایین دارند، انجام خواهد داد. در این مقاله ابتدا بخش کبد جداسازی شده و سپس ناحیه تومور

از داخل آن جداسازی میشود.

است که از بیمارستان شهید بهشتی کاشان جمعآوری شده است و مربوط به بیمارانی با کبد دچار تومور بوده و بعد از تزریق مـاده حاجب گرفته شده اسـت. تزریـق مـاده حاجـب باعـث مـیشـود کنتراست انـدامهـای مختلـف در یـک تصـویر براسـاس بافـت و چگالیای که دارند متفاوت با هم ظاهر شوند. این تصاویر از نـرم-افزار DICOM استخراج شده و به فرمت JPEG تبـدیل یافتـه است. هر برش شامل یک تصـویر بـا ابعـاد 512 × 512 پیکسـل است که با مقیاس خاکستری نشان داده میشـود. یـک نمونـه از تصاویر ورودی در شکل 1 نشان داده شده است. روال انجـام کـار در شکل 1 به صورت فلوچارت نمایش داده شده است.

-1-2 پیش پردازش

همانگونه که در شکل 1 مشـاهده مـیکنیـد، تصـویر ورودی بسیار تیره به نظر میرسد و کنتراسـت پـایینی را از خـود نشـان داده است. در این بخش ابتدا یک افزایش کنتراست روی تصـاویر اعمال خواهد شد. بعد از افزایش کنتراست، مقـداری نـویز فلفـل نمکی مشاهده میشود که با اعمال فیلتر میانـه ایـن نـویز حـذف خواهد شـد. نمونـهای از نتـایج بدسـت آمـده از ایـن مرحلـه در شکل)2الف) نشان داده شده است.


ب الف شکل:2 الف)افزایش کنتراست و حذف نویز تصویر ورودی ب)هیستوگرام

تصویر (الف)
بعد از حذف نویز و افزایش کنتراست که روی تصویر ورودی اعمال میشود، باید ابتدا اندام کبد را از تصویر خـارج کـرده و در این بخش به جستجوی تومور پرداخت. بخش بعدی به شناسـایی و تفکیک اندام کبد تخصیص داده شده است.


شکل:1 روال اجرای الگوریتم پیشنهادی

مجموعه داده ورودی، تصاویر شکمی گرفته شده از 2 بیمـار

2

-2-2 تقسیمبندی کبد

در تصاویر CT شکم سه دسته از اندامها را داریم: تومور، بخش-های سالم کبد و اندامهای غیر از کبد. ابتدا برای مقایسه سطوح خاکستری این سه بخش، بخشهایی از این سه دسته به صورت دستی انتخاب شده است . با رسم PDF مربوط به هر دسته و بررسی مقادیر میانگین و انحراف معیار هر یک، مشاهده میشود میانگین تومور کوچکتر از میانگین کبد و بزرگتر از سایر اندامها

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 6 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

دانلود مقاله مدلسازی تصفیه غشایی پساب های نفتی با استفاده از ساختار بهینه ی شبکه عصبی سه لایه

word قابل ویرایش
20 صفحه
21700 تومان
پساب های نفتی به عنوان یکی از نگران کننده ترین آلاینده های محیط زیستی شناخته شده اند. یکی از رایج ترین روش های تصفیه پساب های صنعتی استفاده از فرآیندهای غشایی به ویژه اولترافیلتراسیون است. اما به دلیل وجود نداشتن مدلهای ریاضی دقیق و توسعه یافته پیش بینی رفتار این فرآیند مشکل می نماید. برای حل این مسئله در این ...

مقاله پیشبینی رواناب ماهانه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

word قابل ویرایش
11 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** اين فايل شامل تعدادي فرمول مي باشد و در سايت قابل نمايش نيست *** پیشبینی رواناب ماهانه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی چکیده: تعیین رواناب حاصل از بارش یکی از موارد بسیار مهم در تحلیل مسائل هیدرولوژی و مدیریت منابع آب میباشد. پیشبینـی رواناب برای اهداف مختلفی نظیر برآورد سیلاب، خشکسالی، مدیریت حوضه آبری ...

مقاله بررسی ارتباط زاویه اصطکاک داخلی خاک با پارامترهای ژئوتکنیکی با استفاده از شبکههای عصبی چندجمله ای

word قابل ویرایش
8 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** بررسی ارتباط زاویه اصطکاک داخلی خاک با پارامترهای ژئوتکنیکی با استفاده از شبکههای عصبی چندجمله ای خلاصه زاویه اصطکاک داخلی خاک نیز مانند سایر پارامترهای ژئوتکنیکی نقش اساسی و مهمی را در طراحی ها و تصمیم گیریهای ژئوتکنیکی انجام میدهد و تغی ...

مقاله شناسایی حروف فارسی با استفاده از شبکه های عصبی فازی و دامنه واژگان

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** اين فايل شامل تعدادي فرمول مي باشد و در سايت قابل نمايش نيست *** شناسایی حروف فارسی با استفاده از شبکه های عصبی فازی و دامنه واژگان چکیده به علت وجود دستخط های مختلف، بازشناسی حروف یک مساله پیچیده است. در این فرآیند استخراج ویژگیهای حروف به صورت صحیح، گامی مهم در جهت تشخیص درست حروف خواهد بود. این مقال ...

مقاله طبقه بندی تصاویر ماهواره ای با بکارگیری ویژگی های بافت و استفاده از روش های مبتنی بر شبکه های عصبی

word قابل ویرایش
13 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** طبقه بندی تصاویر ماهواره ای با بکارگیری ویژگی های بافت و استفاده از روش های مبتنی بر شبکه های عصبی چکیده یکی از تکنیک های مهم درتفسیرتصاویر سنجش از دور، طبقه بندی تصاویر است که کاربرد زیادی در بررسی تغییرات زمین دارد. مسئله مهم تعیین یک ر ...

مقاله مقایسة روش های شبکه عصبی مصنوعی ، ماشین بردار پشتیبان و شی ءگرا در استخراج کاربری و پوشش اراضی از تصاویر لندست

word قابل ویرایش
21 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** مقايسة روش هاي شبکه عصبي مصنوعي ، ماشين بردار پشتيبان و شي ءگرا در استخراج کاربري و پوشش اراضي از تصاوير لندست چکيده تهية نقشه کاربري .پوشش اراضي ، براي برنامه ريزي و مديريت مکاني ضروري است . امروزه تصاوير ماهوره اي و تکنيک هاي سنجش از ...

مقاله شناسایی گردوغبار در تصاویر ماهوارهای MODIS با استفاده از روشهای ماشین بردار پشتیبان ، شبکه عصبی مصنوعی و درخت تصمیم گیری

word قابل ویرایش
26 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** شناسايي گردوغبار در تصاوير ماهوارهاي MODIS با استفاده از روشهاي ماشين بردار پشتيبان، شبکه عصبي مصنوعي و درخت تصميم گيري چکيده يکي از مهم ترين بلاياي طبيعي که طي ساليان اخير موردتوجه قرارگرفته ، پديدهي گردوغبار است . در سالهاي اخير اين پ ...

مقاله تشخیص پولشویی درسیستم بانکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی

word قابل ویرایش
13 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** تشخیص پولشویی درسیستم بانکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی چکیده امروزه مجرمان از طریق ارتکاب اعمال مجرمانه میکوشند در فاصله زمانی کوتاه، ثروت هنگفتی تحصیل کنند و مبنای پولشویی را در جرمی مثل سرقت، به واسطه درآمدی که برای سارق د ...