Proces analizy i rozpoznawania 1 Jak przygotowa dwie

Proces analizy i rozpoznawania 1

Jak przygotować dwie klasy obiektów? 2

Pierwsza klasa (obroty o 10 o): 3

4

5

Z jaką rozdzielczością zapisywać bitmapy? 6

Inna klasa (obroty o 30 o): 7

8

Wykresy współczynników: 9

10

11

12

Metryka Euklidesowa: 13

Do procesu rozpoznawania wybrano np. współczynnik W 2 ρ1 dla pierwszej klasy obiekt rozpoznawany ρ1 < ρ2 ? ρ2 dla drugiej klasy 14

Jeżeli współczynników będzie więcej? Wj Wi ρ1 dla pierwszej klasy obiekt rozpoznawany dwa współczynniki ρ1 < ρ2 ? ρ2 dla drugiej klasy Wi Wj 15

Analiza i wybór cech kluczowych dla rozpoznawania obrazów medycznych : Tomografia komputerowa aorty brzusznej: a) aorta prawidłowa, b) zwężenie naczynia, c) tętniak aorty. 16

Realizacja programu : Wysegmentowany obiekt oraz jego obliczone parametry 17

Analiza cech : Obrazy zostały podzielone na trzy klasy: · Klasa 1 – zdjęcia aort bez zmian patologicznych, · Klasa 2 – aorta z przewężeniem, · Klasa 3 – aorta miejscowo pogrubiona (tętniak). Jako cechy do klasyfikacji obrazów wybrano momenty M 1, M 2, M 6 oraz M 9. Pierwsze trzy służą do wstępnego podziału na dwie grupy: aorty w normie oraz naczynia ze zmianami patologicznymi. W drugim etapie aorty ze zmianami chorobowymi są przydzielane do jednej z dwóch pozostałych klas na podstawie momentu M 9. 18

Analiza cech cd: 19

Analiza cech cd: 20

Przykład klasyfikacji obiektu : 21

Wpływ rozmiaru okna filtrów na miary jakości obrazu przekształconego 22

Dla obrazu: 23

Wizualne odzwierciedlenia wpływu częstotliwości próbkowania obrazu rentgenowskiego na odwzorowanie odczytanego przekroju szczeliny stawowej z zapisanego cyfrowo radiogramu bez wykonanych dodatkowych przekształceń: 600 dpi 200 dpi 300 dpi 100 dpi 24

Przekrój obrazu stawu kolanowego poddanego filtracji medianowej, zapisywanego z rozdzielczościami odpowiednio: 600, 300, 200 oraz 100 dpi: 25

Średnia różnica: Średnia różnica między obrazem oryginalnym i przekształconym nieznacznie wzrasta przy zwiększaniu rozmiaru okna stosowanych filtrów. 26

Zawartość strukturalna: Stosunek sumy kwadratów obrazu oryginalnego do sumy kwadratów obrazu przetworzonego (zawartość strukturalna) również zmienia się nieznacznie. 27

Znormalizowana korelacja wzajemna: Minimalne wahania znormalizowanej korelacji wzajemnej. 28

Jakość korelacji: W jakości korelacji występują również niewielkie wahania. 29

Maksymalna różnica (szczytowy błąd bezwzględny): Maksymalna różnica między obrazem oryginalnym i przetworzonym wykazuje dość znaczne wahania szczególnie przy zmianie wielkości okna filtru z parzystej na nieparzystą. 30

Wierność obrazu: Wierność obrazu zmienia się w zakresie 0, 1 % (dla filtru średniego o 0, 3 %). 31

Błąd średniokwadratowy: 32

Szczytowy błąd średniokwadratowy: 33

Normalizowany błąd bezwzględny: 34

Znormalizowany błąd średniokwadratowy: 35

Stosunek sygnału do szumu: 36

Współczynnik korelacji: 37

Odchylenie standardowe: 38

Można zauważyć, że stosowanie filtrów o oknach wielkości [n n], gdzie n jest parzyste znacznie pogarsza jakość filtracji (szczególnie dla filtru medianowego), co wynika z faktu, że w takich przypadkach pobierane zostają do analizy punkty nie z pełnego otoczenia przekształcanego punktu obrazu. 39

Przy stosowaniu powyższych parametrów można zauważyć dwa trendy: 1. znormalizowana korelacja wzajemna, jakość korelacji, wierność obrazu oraz stosunek sygnału do szumu wykazują największe wartości dla n nieparzystego z malejącym trendem zmian; 2. natomiast parametry z grupy błędów średniokwadratowych takie jak: średnia różnica, zawartość strukturalna, maksymalna różnica, błąd średniokwadratowy, szczytowy błąd średniokwadratowy oraz znormalizowany błąd średniokwadratowy przyjmują największe wartości dla n parzystego z rosnącym trendem zmian. Z pierwszej grupy najbardziej czułym wydaje się być stosunek sygnału do szumu, zaś z drugiej maksymalna różnica. 40

41

Analizować można również wpływ wielkości okna stosowanych filtrów na odwzorowanie profilu przekroju stawu kolanowego: Profile badanego stawu przy wielkości okna filtrów [3 3] 42

Profile badanego stawu przy wielkości okna filtrów [5 5] 43

Profile badanego stawu przy wielkości okna filtrów [9 9] 44

Profile badanego stawu przy wielkości okna filtrów [19 19] 45