Skip to main content
SUPERVISOR
Said Sadri,Rasoul AmirFattahi
سعید صدری (استاد راهنما) رسول امیر فتاحی ورنوسفادرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mansour Nejati Esfahani
منصور نجاتی اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386
In clinical practice, digital subtraction angiography (DSA) is a powerful technique for the visualization of blood vessels in a sequence of X-ray images. With this technique, a sequence of 2D digital X-ray projection images is acquired to show the passage of injected contrast material through the vessels of interest. In the images that show opacified vessels (often referred to as contrast images), background structures are largely removed by subtracting an image acquired prior to injection (called the mask image). The major problem encountered in DSA images is the presence of motion artifacts which arise from the misalignment of mask image and contrast images in the sequence and reduce the diagnostic value of DSA images. To cope with this problem, registration of the mask and contrast images is required prior to subtracting the images. Image registration is the process of spatially aligning two images of the same scene taken at different times, from different viewpoints, and/or by different sensors. During the past thirty years, enormous efforts have been spent on this subject and great progresses have been achieved. However, because of the factors such as complicated non-rigid motion of the tissues inside human body and local dissimilarities caused by contrasted vessels, registration of angiographic images especially coronary angiographic images (concerned angiographic images in this thesis) is very difficult. Most of image registration techniques that have been developed for application in DSA are point-based techniques. In these techniques, the registration process is carried out in three steps: selection of a set control point from mask or contrast image, calculation of displacement of selected control points, and warping of mask image. In this thesis, these steps are studied in details and after that, performance of three registration algorithms evaluated experimentally. Then, two new approaches to the registration of digital angiography images are proposed. First proposed approach is a point-based registration method in which control points are selected using Harris corner detector and edge-based method and entropy is exploited as similarity measure in template matching that for reducing the computational cost of template matching procedure, a hill-climbing approach is used for optimization. The final correction is performed by warping of mask image using the multilevel B-spline interpolation function. In the second proposed registration method, a multiresolution search strategy and least-squares optimization are used. The experimental results show that the proposed methods outperform the previously presented DSA image registration approaches, particularly, first method that is Key Words: Digital subtraction angiography, image registration, motion artifacts, template matching, similarity measure.
در پزشکی مدرن , آنژیوگرافی تفریق دیجیتالی (DSA) یک تکنیک قوی برای نمایان کردن رگ‌های خونی در دنباله‌ای از تصاویر اشعه ایکس می‌باشد. در تصویربرداری DSA, ابتدا دنباله‌ای از تصاویر اشعه ایکس از ناحیه موردنظر اخذ شده و در این حین, ماده حاجب (یک ماده ایجاد کننده کنتراست) به داخل رگ‌های آن ناحیه تزریق می‌شود. تصاویری که قبل از تزریق ماده حاجب گرفته شده‌اند و رگ‌ها درآنها مشاهده نمی‌گردند, اصطلاحاً تصاویر ماسک نامیده شده و مابقی تصاویر به عنوان تصاویر کنتراست شناخته می‌شوند. سپس برای حذف ساختارهای زمینه و ارتقاء نمایش رگ‌ها, یک تصویر ماسک از هر تصویر کنتراست تفریق می‌گردد. اما یک مشکل جدی در تصاویر DSA, وجود آرتیفکت‌هایی در این تصاویر است که از عدم انطباق تصاویر ماسک و کنتراست ناشی شده و ارزش تشخیصی این تصاویر را تنزل می‌دهد. علت اصلی این عدم انطباق, حرکت بیمار و حرکت‌ بافت‌های داخلی بدن در حین تصویربرداری است. برای رفع این مشکل لازم است که تصاویر ماسک و کنتراست قبل از تفریق شدن, منطبق گردند و این کار با استفاده از روش‌های ثبت تصویر انجام می‌گیرد. در طول سه دهه گذشته, تلاش‌های بسیاری در زمینه ثبت تصویر انجام شده و پیشرفت‌های بزرگی حاصل گردیده است. اما عواملی شامل حرکت‌های غیرصلبی بافت‌های نرم داخلی و تفاوت‌های محلی بین تصویر ماسک و تصویر کنتراست که از رگ‌های کنتراست‌دار ناشی می‌شود, ثبت نمودن تصاویر آنژیوگرافی بخصوص تصاویر آنژیوگرافی عروق کرونر قلب که در این پایان‌نامه بر روی این دسته از تصاویر آنژیوگرافی متمرکز هستیم را بسیار مشکل نموده است. اکثر روش‌های ثبت تصویر ارائه شده برای این تصاویر, روش‌های مبتنی بر نقاط کنترلی هستند که شامل سه مرحله اساسی انتخاب نقاط کنترلی, محاسبه جابجایی نقاط کنترلی و تغییر شکل هندسی تصویر ماسک می‌باشند. در این پایان‌نامه هرکدام از این مراحل مورد بررسی قرار گرفته و برای هر یک از آنها, چندین روش مختلف معرفی گردیده است. در ادامه دو روش ثبت تصویر جدید ارائه شده است که یکی از آنها مبتنی بر نقاط کنترلی بوده و در دیگری از تکنیک جستجوی با دقت چندگانه استفاده گردیده است. مقایسه نتایج این دو روش پیشنهادی با سه تا از بهترین روش‌های ارائه شده قبلی, نشان از برتری روش‌های پیشنهادی دارد. بخصوص روش پیشنهادی اول که نسبت به روش‌های ارائه شده قبلی دارای حجم محاسباتی کمتری بوده و به طور مؤثرتری آرتیفکت‌های موجود در تصاویر DSA را کاهش می‌دهد. کلمات کلیدی آنژیوگرافی تفریق دیجیتالی, ثبت تصویر, آرتیفکت‌های حرکتی, تطبیق الگو, سنجه شباهت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی