370 likes | 591 Views
Prosjekt. Våren 2003. Oppgaver. Matematisk behandling av medisinsk bilde-informasjon. Oppgavene vil i hovedtrekk omhandle ulike matematiske operasjoner for å kunne trekke mest mulig informasjon ut fra medisinske bilder. To av oppgavene er av spesiell interesse:.
E N D
Prosjekt Våren 2003
Oppgaver Matematisk behandling av medisinsk bilde-informasjon. Oppgavene vil i hovedtrekk omhandle ulike matematiske operasjoner for å kunne trekke mest mulig informasjon ut fra medisinske bilder. To av oppgavene er av spesiell interesse: - Bruk av Wavelets til å bestemme blodårekanter fra ultralydbilder. Oppdragsgiver: SINTEF Unimed Ultralyd i Trondheim. - Bruk av Wavelets til å bestemme brystkreftsvulster på tidlig stadium. Oppdragsgiver: Det Norske Radiumhospital i Oslo. De påfølgende sidene er litt informasjon om hva som tidligere er utført av prosjekter innenfor dette området her ved HiA. Informasjon om Wavelets er lagt ut på nettet.
Oppgaver (forts.) Matematisk behandling av medisinsk bilde-informasjon (forts.). I tillegg til de to nevnte oppgavene på forrige side, finnes det et ubegrenset sett med oppgaver knyttet til mer generell behandling av medisinsk bilde-informasjon. Disse oppgavene vil bli spesifisert nærmere etter eventuell samtale med interesserte studenter. Oppgavene vil variere i vanskelighetsgrad, alt fra elementær programmering til mer avansert matematisk behandling.
Studenter Amund Solbakken Siving SINTEF Tor Erik Sommerland Kenneth Bolstad Siving SINTEF Øyvind Vedå Torgeir Myhre Siving SINTEF Geir Broms Fløistad Siving DNR Kjetil Måge Maria Forland Ing Bildebehandling Morten Gummedal Bjarte Fosse Siving IT/Helse Bjørn Erik Haug
Oppgaver inkl./endringer SINTEF Kantdeteksjon av blodårer fra ultralydbilder. 1. Videreføring av 3D applikasjon. Java C++. 2. Studier av ulike Mother Wavelets 3. Støy-reduksjon DNR VAS/ASA 1. Bestemmelse av brystkreftsvulster på tidlig stadium. VAS 1. Bestemmelse av blodåretykkelse i lever. 2. Bestemmelse av benmasse mht benskjørhet. ASA 1. Diagnostisering vha IR. HiA 1. Grunnforskning av Wavelets. Java, Mathcad, Matlab, Mathematica.
Presentasjon Per Henrik Hogstad - Matematikk - Statistikk - Fysikk (Hovedfag i teoretisk kjernefysikk) - Informatikk - Programmering / Objektorientering - Algoritmer og datastrukturer - Databaser - Digital bildebehandling - FoU
Digital bildebehandling - Utvikle generelle bildebehandlingsrutiner i Java - Bruk av Wavelets i digital bildebehandling
FoU - Prosjekter Det Norske Radiumhospital i Oslo (DNR) - Styring av lineær-akselerator - Databaser (pasient/personell/aktivitet) - Pasientposisjonsberegninger mht stråleterapi - Matematisk behandling av medisinsk bildeinformasjon - Ulike bildeformater (bmp, dicom, …) - Støyfjerning - Gråtonebehandling (histogram, …) - Convolutionmetoder, gradientberegninger - Flerlagsbilder - Transformasjoner (Fourier, Wavelet, …) - ...
DNR L i ne æ r a k s e l e r a t o r B i l d e b h a n d l i n g
Stråleterapi - Pasientposisjon Referansebilde Kontrollbilde
Bildebehandling - Ulike områder - Støybehandling - Multiple bilder - Flerlagsbilder - Gråtonebehandling - Punktoperasjoner - Nabo-operasjoner - Geometriske operasjoner - Segmentering - Morfologisk bildebehandling - Transformasjoner - Fourier transformasjoner - Wavelet transformasjoner - Komprimering - Fri-oppgaver - ...
Digital Image Processing Digital Image Processing Manipulation of images by computer Input Image Computer Output Image Digital Image Processing
Physical Image Digital Image Black 255 Gray 128 White 0 Analog image Digital image
Colors 255 Black 128 Gray 0 White 255 128 = 0 Equal portions of RGB Red Green Blue
Bilderepresentasjon Pixel Bilderepresentasjon vha pixel-verdier i intervallet [0,255]
Frequence Sinuswave with frequence f1 = 1 f1 < f2 Sinuswave with frequence f2 = 2
Fourier-transformation of a square wave f(x) square wave (T=2) N=1 N=2 N=10
Bildebehandling - Wavelets - Wavelets er en relativt ny matematisk metode som kan splitte funksjoner opp i ulike frekvenser og som kan studere hver komponent med en passende skalering. - Signalbehandling (EKG, …) Bildebehandling Astronomi/Akkustikk/Optikk/Kjernefysikk Bilde- og tale-gjenkjenning Seismologi Diff.ligninger/Diskontinuiteter
Wavelets = New mathematical method Wavelets is a relative new mathematical method with many interesting applications.
Wavelets = Small Waves Wavelets = Small Waves
Originalt Komprimering 1:50 JPEG Wavelet
Kantdeteksjon vha Wavelets Ultralydbilde Aorta med protese
Kantdeteksjon vha Wavelets Scalogram
Kantdeteksjon vha Wavelets Scalogram
Bildebehandling - Wavelets - Visualisering av Wavelets transformasjoner - Ulike Wavelet transformasjoner - Lifting / Biortogonale Wavelets-funksjoner - Ulike basisfunksjoner - Objekt gjenkjenning - Detalj-studering - Komprimering - ... Bakgrunnskunnskaper: - Informatikk: - Programmering / Objektorientering (Java / C++) - Matematikk: - Lineær algebra (Vektorrom / basisfunksjoner / matriser / … ) - Fourieranalyse - Statistikk