میشود. در روش پیمایشگر تصادفی یک تعداد پیکسل توسط کاربر برچسب گذاری میشود، اما در روش ارائه شده انتخاب نقاط برچسب دار به صورت خودکار و توسط روش PSO انجام می شود.
برای بررسی صحت روش ارائه داده شده، روش پیشنهادی را بر روی تعداد زیاد و متفاوت از تصاویر اعمال کردیم و نتایج قابل قبولی را از لحاظ کلینیکی و تکنیکی مشاهده نمودیم.
کلمات کلیدی: تصاویر رزونانس مغناطیسی، بخشبندی بطن چپ و راست، روش ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزی دﺳﺘﻪ ذرات ، الگوریتم پیمایش تصادفی.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- کلیات 2
1-2- قلب انسان 7
1-2-1- ساختار و عملکرد قلب 7
1-3-تصویر برداری ام ار آی 10
1-3-1- ام ار آی قلبی 12
1-4-توجیه ضرورت انجام طرح و روش کار 14
1-5-مساله پژوهش از دیدگاه پزشکی 16
فصل دوم: موضوع و پیشینه تحقیق
2-1-مقدمه 18
2-2- روش های بخش بندی تصاویر ام ار آی قلبی 18
2-2-1- روش بخشبندی اتوماتیک 20
2-2-2- روش های نیمه اتوماتیک 22
2-2-2-1- بخش بندی با دانش ضعیف یا بدون دانش 22
2-2-2-1-1- روش های مبتنی بر تصویر 22
2-2-2-1-2- روش های مبتنی بر طبقه بندی پیکسل 23
2-2-2-1-3- مدل های متغیر 24
عنوان صفحه
2-2-2-1-4 نتیجه گیری 26
2-2-2-3- بخشبندی با دانش قوی 27
2-2-2-3-1- تغییر شکل مدل با دانش اولیه قوی 28
2-2-2-3-2- شکل فعال و مدلهای ظاهری 28
2-2-2-3-3- بخشبندی مبتنی بر اطلس 30
2-2-2-3-4- نتیجه گیری 32
فصل سوم: بخشبندی بطن راست و چپ از تصاویر MRI قلب
3-1-مقدمه 38
3-2- روش PSO 40
3-3- عملیات ساختاری 44
3-4- روش پیمایشگر تصادفی 47
3-4-1- وزن یالها 50
3-4-2- مسئله دیریکله ترکیبی 51
3-4-3- قیاس مداری 51
3-4-4- ارتباط روش با فرایند انتشار در بینایی ماشین 52
3-4-5- روش پیمایش تصادفی بهبود داده شده 54
3-4-6- خلاصه الگوریتم 55
3-4-7- ویژگیهای الگوریتم از نظر تئوری 55
3-4-8- ویژگیهای رفتاری 57
3-4-8-1- مرزهای ضعیف 57
3-4-8-2- مقاومت در برابر نویز 58
3-4-8-3- نواحی مبهم و فاقد برچسب 59
عنوان صفحه
فصل چهارم: بررسی نتایج
4-1- مقدمه 61
4-2- خصوصیات داده ها 61
4-3- نحوه پیادهسازی روش پیشنهادی 62
4-4- بحث روی نتایج حاصل از روش های پیشنهادی 64
4-5- بررسی تکنیکی 67
4-5-1- ضریب Dice 69
4-5-2- محاسبه تشابه 70
4-6- مقایسه با روش های پیشین 71
4-7- نتیجهگیری 76
فصل پنجم: جمعبندی و کارهای آینده
5-1-مقدمه 78
5-2- پیشنهادات برای مطالعات آینده 79
فهرست منابع 80
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول2-1. مروری بر روش های ارائه شده در 70 مقاله 34
جدول3-1. مراحل الگوریتم PSO 41
جدول4-1. الف) مشخصات نمونه های استفاده شده در این تحقیق
(بانک دادهای MICCAI) ب) مشخصات نمونه های استفاده شده در این تحقیق
(بانک دادهای STACOM) 62
جدول 4-2. پارامترهای الگوریتم PSO 63
جدول 4-3. دقت روش ارائه شده در بطن چپ و راست توسط معیار Dice 69
جدول 4-4. دقت روش ارائه شده در بطن چپ و راست توسط معیار شباهت (%) δ 71
جدول 4-5. خطای بخشبندی در روش ارائه شده 75
جدول 4-6 . خطای بخشبندی در سایر روش های بخشبندی 75
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1-1. تصویر بخشبندی شده در دو ناحیه 4
شکل1-2. شکل هندسی بطن چپ و راست 5
شکل1-3. تصویر کامل MRI قلب 6
شکل1-4- تصویر ساختار قلب 7
شکل 1-5. تصویر MRI قلبی در پایان دیاستول (سمت چپ)
و پایان سیستول (سمت راست) 9
شکل 1-6 . تصویر قلب در پایان دیاستول (سمت چپ) و پایان سیستول (سمت راست) 10
شکل 1-7. تصویر برداری ام آر آی 11
شکل1-8. تغییرات قلب در تصویر MRI 13
شکل 1-9. اسلایسهای short-axis از apex to base 14
شکل1-10. تصویر بخش بندی شده دستی MRI 15
شکل 2-1 . محاسبه خودکار ROI در تصویرMRI با روش
تصویر منتخب ژورنالElsevier 21
شکل 2-2 . استفاده از کانتورهای فعال برای بخش بندی بطن چپ قلب
در تصاویر MRI کانتور ابتدایی با رنگ سیاه مشخص شده است. 25
شکل 2-3. در تصویر بالا a مربوط به مرحله Mid-diastole و در b تصاویر
بخشبندی mesh با فیبر مستقیم و در c هم بطن چپ و راست را می بینیم. 26
عنوان صفحه
شکل 2-4. تصویر سه بعدی قلب و استفاده از الگوریتم انطباق 27
شکل 2-5. (a) تصویر سه بعدی بخشبندی شده توسط AMM،
(b تصویر بخشبندی شده بصورت دستی 30
شکل 2-6 . بخشبندی بر مبنای اطلس 31
شکل3-1. روند روش ارائه شده 39
شکل 3-2. روش PSO 40