Nghiên cứu kỹ thuật xử lý ảnh ứng dụng phát hiện khối u trong gan

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆTHÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG

LÊ THỊ HÀ PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH

ỨNG DỤNG PHÁT HIỆN KHỐI U TRONG GAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

THÁI NGUYÊN - 2019

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG

LÊ THỊ HÀ PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH

ỨNG DỤNG PHÁT HIỆN KHỐI U TRONG GAN

Ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 8 480101

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐỖ NĂNG TOÀN

THÁI NGUYÊN - 2019

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu của luận văn là trung

thực và không trùng lặp với đề tài khác.

Tôi cũng xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn

gốc.

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019

Học viên thực hiện

Lê Thị Hà Phương

ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại lớp cao học K16A

trườngĐại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên

chuyên ngành Khoa học máy tính, tôi đã nhận được rất nhiều sự bảo ban, quan

tâm, định hướng, nhiệt tình của các thầy cô trong trường. Các thầy cô giáo quản

lý sau đại học đã luôn giúp đỡ tạo điều kiện giúp tôi có thể học tập cũng như

nghiên cứu một cách tốt trong suốt thời gian học tập tại trường. Nhân dịp này,

tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tập thể các thầy cô trong trường Đại học

Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên.

Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới Thầy PGS.TS Đỗ Năng Toànđã

tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt luận văn tốt

nghiệp này.

Quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong

tiếp tục nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô đối với đề tài nghiên cứu

của tôi để đề tài được hoàn thiện hơn.

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................i

LỜI CẢM ƠN .........................................................................................ii

MỤC LỤC..............................................................................................iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT..................... v

DANH MỤC HÌNH VẼ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN.................vi

MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1

Chương 1.KHÁI QUÁT VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ BÀI TOÁN PHÁT

HIỆNKHỐI U TRONG GAN .............................................................. 3

1.1. Khái quát về xử lý ảnh ..................................................................... 3

1.1.1. Các khái niệm cơ bản.................................................................... 3

1.1.2. Các bước xử lý ảnhsố.................................................................... 5

1.2. Bài toán phát hiện bất thường trong gan........................................ 15

1.2.1. Giới thiệu về xử lý ảnh y tế......................................................... 15

1.2.2. Các chuẩn ảnh y tế và truyền thông ảnh y tế .............................. 16

1.2.3. Phát hiện bất thường trong gan dựa vào ảnh y tế........................ 19

Chương 2.MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN KHỐI U

TRONG GAN ...................................................................................... 20

2.1. Phát hiện khối u dựa vào phát hiện biên ........................................ 20

2.1.1. Giới thiệu..................................................................................... 20

2.1.2. Kỹ thuật phát hiện biên Gradient ................................................ 21

2.1.3. Kỹ thuật phát hiện biên Laplace ................................................. 24

2.1.4. Phương pháp canny..................................................................... 27

2.2. Phát hiện khối u dựa vào đặc trưng bất biến tỷ lệ - SIFT.............. 28

2.2.1. Phát hiện cực trị không gian tỷ lệ (Scale-space Extrema Detection)30

2.2.2. Định vị chính xác điểm khóa (Keypoint localization)................ 34

2.2.3. Gán hướng cho các điểm khóa (Oriented Assignment).............. 37

2.2.4. Bộ mô tả ảnh cục bộ (Keypoint Description) ............................. 38

iv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Chương 3.CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM................................. 42

3.1. Phân tích yêu cầu bài toán.............................................................. 42

3.1.1. Khối u trong cơ thể người ........................................................... 42

3.1.2. Khối u, nang trong gan người và các đặc điểm của nó............... 43

3.1.3. Cách giải quyết bài toán

3.1.4. Yêu cầu thực nghiệm, ứng dụng ................................................. 47

3.3. Một số kết quả chương trình .......................................................... 50

KẾT LUẬN........................................................................................... 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 54