Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Filtry

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
2017/25/N/ST6/01849
Wykonawcy badań/ podległość
Wydział Informatyki (WI)
Tytuł
Metody segmentacji obrazów integrujące analizę tekstur i modele deformowalne
Streszczenie
1. Cel prowadzonych badań Przedmiotem badań projektu jest segmentacja obrazów za pomocą algorytmów bazujących na modelach deformowalnych oraz wykorzystujących analizę tekstur. Efektem pracy będzie opracowanie nowych metod segmentacji, ich walidacja oraz efektywna implementacja, pozwalająca na ich praktyczne zastosowanie w analizie zobrazowań medycznych. Badania prowadzone będą na dwu- i trójwymiarowych danych syntetycznych oraz rzeczywistych danych zobrazowań rezonansu magnetycznego (ang. magnetic resonance imaging, MRI) i tomografii komputerowej (ang. computed tomography, CT). Segmentacja obrazu może być zdefiniowana jako wydzielenie z tła obszarów należących do obiektów konkretnej klasy, jednorodnych pod względem określonych kryteriów. Jest to istotna faza w analizie obrazów, szczególnie w przypadku zobrazowań medycznych. Klasą algorytmów szczególnie dobrze sprawdzających się w tym przydatku są modele deformowalne, oparte na idei kształtu dopasowującego się do konkretnego obszaru obrazu pod wpływem wewnętrznych i zewnętrznych sił. Głównym założeniem projektu jest wykorzystanie cech teksturalnych jako właściwości obrazu, które sterują procesem ewolucji modelu deformowanego. Cechy teksturalne umożliwiają określenie właściwości danego obszaru obrazu, jak jego jednorodność, powtarzalność, kierunkowość czy kontrast. W przypadku zobrazowań medycznych, cechy teksturalne pozwalają na wykorzystanie właściwości całych obszarów obrazu, w odróżnieniu od tradycyjnych rozwiązań, bazujących jedynie na krawędziach czy intensywności. Tekstura w takim przypadku może pozwolić nie tylko na lepszą segmentację danego obszaru (np. całego organu), ale również na wyróżnienie poszczególnych jego podobszarów (np. różnych rodzajów tkanek czy zmian patologicznych). Częstym problemem w takim wypadku jest konieczność selekcji najbardziej odpowiedniej w danej sytuacji cechy lub zestawu cech z często bardzo dużego zbioru potencjalnych właściwości, a następnie dobór odpowiednich parametrów. Dodatkowo, algorytmy wyliczania cech teksturalnych bywają często kosztowne obliczeniowo i ograniczone do danych dwuwymiarowych, co zmniejsza możliwości ich praktycznego zastosowania w przypadku dużych zbiorów danych, jak zobrazowania MRI czy CT. W celu osiągnięcia akceptowalnych czasów działania tworzonych algorytmów, w pracy wykorzystane zostaną metody obliczeń równoległych w technice GPGPU (ang. general-purpose computing on graphics processor units – obliczenia ogólnego przeznaczenia na układach graficznych). Badania podzielone będą na trzy główne etapy: • opracowanie, implementacja i walidacja dwuwymiarowego algorytmu segmentacji integrującego metodę poziomic (ang. level-set method) z analizą tekstur i wykorzystującego automatyczny dobór cech teksturalnych; • opracowanie, implementacja i walidacja trójwymiarowego algorytmu segmentacji obrazy opartego o metodę poziomic i wykorzystującego w pełni trójwymiarowe cech teksturalne; • zastosowanie, adaptacja i walidacja stworzonych metod na o
Program
PRELUDIUM
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
modele deformowalne; segmentacja obrazów