Skip to main content
SUPERVISOR
Shadrokh Samavi,Nader Karimi
شادرخ سماوی (استاد راهنما) نادر کریمی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mahsa Kadkhodaei Elyaderani
مهسا کدخدائی الیادرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Segmentation Of Glioma Tumor In Brain Magnetic Resonance Images
Medical images have a critical role in diagnosing the diseases and become an important assisting tool for doctors and experts. Despite the aid of medical images, there are still many difficulties in detecting the abnormal tissues from healthy ones. Manual segmentation method that is used by experts can be prone to error, not repeatable and time consuming due to fast growth of images in clinics during these years. Computerized image processing methods represent a good solution to many of the named problems. Segmentation means to divide images into meaningful regions which have common features like image intensities. As a result, in this thesis we focus on Magnetic resonance images of brain to segment tumor from normal tissues. Existing methods for segmenting brain tumors can be categorized into three broad family: Learning based, Generative and Combined methods. Learning based methods obtain information from images to characterize the brain lesions against other tissues. Generative methods make use of prior information about physical structure and anatomy of brain. Combined methods incorporate both the learning and generative methods. Variation of human brain anatomy may lead to decrease accuracy of generative methods. Also the learning based methods need a sufficiently large training data to generalize well into unseen images. In the end, learning and combined based methods show promising results among the recent algorithms. The proposed methods in this thesis gain from learning techniques. The 3D correlation and features of MR images play significant role in our methods. In the first method, supervoxel algorithm creates meaningful groups of voxels. Then, feature extraction and dir=rtl align=right Keywords: 1.Image Segmentation, 2. Magnetic Resonance Imaging, 3. 3D segmentation, 4. ltr"
تصاویر پزشکی همواره یکی از مهم‌ترین ابزارها برای تشخیص و درمان بیماری‌ها‌ بوده‌ و به متخصصان این امکان را داده تا بافت بیمار بدن را شناسایی کنند. اما بررسی این تصاویر با دشواری‌هایی همراه است چرا که روش‌های دستی مورد استفاده در یافتن مرز ناحیه بیمار زمان‌بر و مستعد خطا بوده و قابل تکرار نیست. به علاوه تعداد تصاویر پزشکی که امروزه در کلینیک‌های درمانی گردآوری می‌شوند رشد روزافزونی دارد. همین مسئله اهمیت بخش‌بندی تصاویر پزشکی با روش‌های پردازش تصویر را به عنوان راه حلی برای مشکلات روش‌های دستی مطرح کرده‌است. مغز به عنوان یکی از اندام‌های مهم بدن انسان محور بسیاری از مطالعات روش‌های خودکارسازی پردازش تصاویر پزشکی بوده‌است. بخش‌بندی به معنای تقسیم یک تصویر به نواحی با معنایی است که ویژگی‌های مشترکی مانند سطح روشنایی داشته‌باشند. در این پایان‌نامه بررسی‌های ما بر بخش‌بندی بافت بیمار مغز یا ضایعه از روی تصاویر تشدید مغناطیسی مغز تمرکز می‌کنند. مجموعه روش‌هایی که در این حوزه تاکنون ارائه شده‌اند در سه دسته کلی قرار دارند: روش‌های یادگیری، روش‌های مولد و روش‌های ترکیبی. رو‌ش‌های یادگیری با کمک اطلاعات موجود در تصاویر بخش‌بندی را انجام می‌دهند. دسته دیگر روش‌های مولد هستند که علاوه بر اطلاعات موجود در خود تصاویر مغز از دانش ساختار و آناتو‌ مغز نیز بهره می‌برند. دسته سوم روش‌ها نیز ترکیبی از روش‌های یادگیری و مولد هستند. در میان روش‌های موجود، برای روش‌های مولد ترس از این مسئله وجود دارد که تفاوت فیزیکی مغز افراد مختلف منجر به کاهش دقت این روش‌ها در انطباق مدل‌ها شود. هم‌چنین در روش‌های یادگیری نیازمند مجموعه آموزشی به اندازه کافی بزرگی هستیم تا مدل آموزش داده‌شده برای دیگر تصاویر قابل استفاده باشد. اما تاکنون روش‌های یادگیری و ترکیبی موفق به کسب دقت‌های بالایی برای بخش‌بندی شده‌اند. از این رو بررسی‌های انجام شده در این پایان‌نامه نیز از تکنیک‌های یادگیری کمک گرفته‌اند. در روش‌های پیشنهادی ما ویژگی‌ها و هم‌بستگی سه بعدی مغز در تصاویر تشدید مغناطیسی اهمیت یافته و سوپروکسل‌ها و وصله‌های سه بعدی برای یادگیری نظارتی به کار گرفته شده‌اند. در روش اول استخراج ویژگی از سوپروکسل‌ها بار پردازشی کار با وکسل‌های جداگانه را کم می‌کند. به منظور بخش‌بندی سوپروکسل‌ها طبقه‌بندی و سپس برچسب‌گذاری خواهندشد. روش دوم نیز بر روی وصله‌هایی سه بعدی طبقه‌بندی دوسطحی انجام می‌دهد. سطح اول این طبقه‌بند قسمت‌هایی عمده از تومور را طبقه‌بندی کرده و سطح دوم وصله‌هایی که به اشتباه توسط طبقه‌بند قبلی برچسب‌گذاری شده‌اند را مجدداً مورد آموزش قرار داده تا خطای بخش‌بندی کاهش داده‌شود. در انتها روش‌هایی که برای بخش‌بندی تصاویر مغز ارائه داده‌ایم عملکردی دقیق‌ براساس معیار کمی Dice نشان می‌دهند. کلمات کلیدی: 1- بخش‌بندی تصاویر2-تصاویر تشدید مغناطیسی مغز 3-بهبود کیفیت4-بخش‌بندی سه بعدی 5- سوپروکسل 6-یادگیری چند سطحی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی