Методи та ультразвукові засоби оброблення зображень для оцінювання діагностичних параметрів жовчовидільної системи

Abstract

Дисертація спрямована на вирішення актуальної задачі підвищення ефективності ви-значення геометричних параметрів об’єктів на ультразвукових зображеннях шляхом розроб-ки нових методів і створення на їх основі засобу для оцінювання cтану жовчного міхура. У роботі запропоновано удосконалений метод адаптивної фільтрації спекл-шуму на ультразву-кових зображеннях. Фільтр на основі запропонованого методу ефективно усуває спекл-шум на УЗД-зображенні, при цьому зберігає дрібні об’єкти, що становлять діагностичну цінність. Запропонований метод дав змогу підвищити ефективність, згідно запропонованого критерію у 1,2…1,9 рази. Удосконалено метод сегментації УЗД-зображень жовчного міхура на основі аналізу локальної статистики у межах ковзного вікна. Сегментовані зображення мають від-носно нескладну форму межової лінії, не місять розривів та випадкових отворів. Запропоно-ваний метод показує кращі результати, ніж відомі, по узагальненому критерію ефективності у 1,1..1,9 рази. Розроблено апаратно-програмний засіб для визначення геометричних розмірів об’єктів на ультразвукових зображень жовчного міхура.

В работе представлен анализ метода ультразвукового диагностирования, выделены его преимущества, недостатки и ограничения. Проанализированы типичные УЗИ-изображения, установлены наличие характерных особенностей, определены возможные пути повышения их диагностической ценности. Проведен обзор методов фильтрации и методов сегментации УЗИ-изображений, представлена их сравнительная характеристика. В работе исследованы особенности зрения человека, влияющие на эффективность определения геометрических па-раметров исследуемых объектов, а также обоснована необходимость и целесообразность дальнейшего развития автоматизированных систем интерпретации УЗИ-изображений. Разработано аппаратно-програмное средство определения геометрических параметров УЗИ-изображений желчевыводящей системы, использующий предложенный адаптивный фильтр спекл-шума и метод сегментации изображений желчевыводящей системы.

The dissertation is aimed at the solving of the actual problem of efficiency increasing of the geometrical parameters estimation on the US images of gall bladder by developing new image post-processing algorithms for gall bladder diagnostics. An adaptive filter of speckle noise and the seg-mentation method based on the local statistics of histograms are presented in the research. Filter, based on the proposed method effectively reduces speckle noise and preserves small features that are useful. Modeling of the proposed filtering method was conducted. As a result, total effective-ness was increased in 1,2…1,9 times, according to the proposed effectiveness criteria. The gall bladder image segmentation method, based on the local histogram analysis was inhanced. Seg-mented images have relatively simple shape form and have no holes and discontinuities. The total effectiveness was increased according to the suggested effectiveness criteria in 1,1..1,9 times, com-pared with the known methods. Semiautomatic device and special software for gall bladder diagnostics on the US images are developed.