膠囊內(nèi)窺鏡冗余圖像自動篩除的研究及應(yīng)用.pdf

1、無線膠囊內(nèi)窺鏡(Wireless Capsule Endoscopy，WCE)是一種新型的用于小腸疾病診斷的無創(chuàng)檢查工具。檢查過程需要由檢查者吞咽WCE后，隨胃腸道蠕動拍攝整個胃腸道的檢查圖像，并通過病人隨身攜帶的接收器接受所拍攝的圖像數(shù)據(jù)，最終將其下載至電腦由閱片醫(yī)生觀察而做出診斷。此過程耗時約8小時，且涉及約5萬張的胃腸道彩色圖像，過長的工作時間所導(dǎo)致的漏診率較高且應(yīng)用效率低等問題都嚴(yán)重影響膠囊內(nèi)窺鏡發(fā)展與普及。因此，通過計算機技術(shù)

2、來降低診斷工作強度并保證較高診斷率為本研究的目的。
　　 我們的研究工作是在廣東省科技計劃項目和廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項目資助下展開的，本文重點運用歸一化互信息量及歸一化互相關(guān)系數(shù)作為圖像間的相似度系數(shù)進行相似冗余圖像的篩除，目的在于找到最適合膠囊內(nèi)窺鏡圖像特征的冗余圖像篩除方法。同時，本文還研究了膠囊內(nèi)窺鏡圖像的特征提取，以獲取最優(yōu)的圖像彩色特征作為相似度系數(shù)的特征值。本文在以上研究的基礎(chǔ)上設(shè)計完成膠囊內(nèi)窺鏡圖像輔助分析系統(tǒng)，

3、通過正態(tài)性分布特性實現(xiàn)閾值篩除，并以迭代算法實現(xiàn)圖像的定比篩除。此外，在原有單一規(guī)則圖像篩除的基礎(chǔ)上結(jié)合回溯法對自動篩除方法進行優(yōu)化，從而達(dá)到縮小圖像比較數(shù)量，提高速度的目的。以下是本文的工作內(nèi)容:
　　 1、分析膠囊內(nèi)窺鏡圖像特點并提取彩色圖像特征值（第三章）
　　 本文首先對膠囊內(nèi)窺鏡病例數(shù)據(jù)進行分析，通過分析發(fā)現(xiàn)其存在著圖像數(shù)據(jù)量大、無效及相似冗余度高、含診斷圖像數(shù)量比例較低等主要特征。同時，本文實現(xiàn)將膠囊內(nèi)窺鏡彩

4、色圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)化為HSV顏色空間，根據(jù)膠囊內(nèi)窺鏡圖像特征進行非等間隔量化，從而提取一維矢量作為圖像進行自動冗余篩除的特征值。
　　 2.提出一種基于歸一化互信息量的冗余圖像自動篩除方法（第四章）
　　 首先將歸一化互信息量及歸一化互相關(guān)系數(shù)作為圖像的相似度系數(shù)，對相似度系數(shù)正態(tài)性分析，并以正態(tài)分布特征結(jié)合仿射變換，進行冗余圖像篩除。同時根據(jù)臨床使用需求，以迭代方法實現(xiàn)圖像定比篩除。本文首次提出以圖像保留率及圖像

5、誤刪率作為算法的評價標(biāo)準(zhǔn)，通過實驗數(shù)據(jù)分析，確定歸一化互信息量為最優(yōu)的圖像相似度系數(shù)。
　　 3.膠囊內(nèi)窺鏡圖像輔助分析系統(tǒng)設(shè)計（第五章）設(shè)計了膠囊內(nèi)窺鏡圖像輔助分析系統(tǒng)。首先，設(shè)計了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)導(dǎo)入、基本信息編輯等基本功能，然后，實現(xiàn)了批量圖像瀏覽及智能播放功能，并可在圖像自動播放過程中進行關(guān)鍵圖像標(biāo)記，由用戶選擇具有診斷意義的圖像進行記錄，保存至圖像標(biāo)記欄，用戶在完成病例報告的過程中可直接讀取標(biāo)記圖像。第三步實