本文關(guān)鍵詞：基于消化道膠囊內(nèi)窺鏡影像的腫瘤檢測及其初步定位研究

  更多相關(guān)文章： 膠囊內(nèi)窺鏡 腫瘤檢測 定位 改進WLD

【摘要】：消化道腫瘤是最常見的惡性腫瘤,嚴重地威脅著人類的健康,其發(fā)病率位居所有惡性腫瘤發(fā)病率的榜首,并且逐年升高,發(fā)病人群越來越趨于年輕化。如何更高效地診斷消化道腫瘤成為一個急待解決的社會問題。傳統(tǒng)的腫瘤檢測方式大部分具有創(chuàng)傷性,患者必須承受一定的痛苦。消化道膠囊內(nèi)窺鏡檢查這一消化道檢測領(lǐng)域的革命性突破,具有無痛、操作簡便、非侵入式、適用人群更廣的特點。但是,目前的膠囊內(nèi)窺鏡也還存在許多問題。首當(dāng)其沖的是膠囊內(nèi)窺鏡檢測產(chǎn)生的圖像數(shù)量巨大。逐張查看這項枯燥又費時的工作對醫(yī)生來說是個不小的負擔(dān)。其次,消化道的病變圖像可能出現(xiàn)的位置不多而且不集中,醫(yī)生的疏忽會造成漏診的嚴重后果。為此,實現(xiàn)消化道膠囊內(nèi)窺鏡圖像的腫瘤檢測及腫瘤定位的自動化將會進一步提升消化道膠囊內(nèi)窺鏡的實用性。本文基于消化道膠囊內(nèi)窺鏡圖像的腫瘤檢測及其初步定位進行研究。主要研究兩部分內(nèi)容:一是膠囊內(nèi)窺鏡圖像的腫瘤檢測。該部分充分利用腫瘤的外形特征分割膠囊內(nèi)窺鏡圖像,并針對分割出的疑似腫瘤部位提出了基于頻率域幅度譜紋理特征的分類方法,判斷含有腫瘤組織圖像與“偽腫瘤”(被錯判的正常圖像)圖像的區(qū)別,從而確定腫瘤是否存在。一般在膠囊內(nèi)窺鏡圖像中腫瘤組織比周圍正常組織亮度高,且形狀規(guī)則類似橢圓。于是在圖像預(yù)處理階段增強對比度使得腫瘤部位更突出。然后用水平集方法進行圖像分割,并用橢圓擬合出形狀類似橢圓的區(qū)域,試圖單獨分割出腫瘤部位。這樣分割出的結(jié)果包含腫瘤部位,也會有部分“偽腫瘤”。再用基于頻率域幅度譜紋理特征的分類方法,確定腫瘤是否存在。二是對消化道膠囊內(nèi)窺鏡圖像中檢測到的腫瘤進行初步定位。這部分的主要創(chuàng)新之處在于對原始的韋伯局部特征(WLD)作了改進,使之魯棒性更好。另外提出了一種兩階段定位幽門的方法。該研究只針對腫瘤的初步定位,即定位腫瘤出現(xiàn)在哪個消化道器官(食道,胃,腸),并根據(jù)腫瘤圖像與消化道器官的分界相隔的距離,判斷腫瘤大概分布在消化道的哪一段。這部分的技術(shù)難點是確定消化道器官的分界點賁門、幽門。賁門定位相對簡單,利用HSI顏色特征,根據(jù)圖像內(nèi)有效子區(qū)域的個數(shù)便可以定位出賁門位置。幽門的定位則分為兩個階段。初步定位幽門階段,根據(jù)膠囊進入相鄰的消化道器官時拍攝到的圖像會有短期的顏色變化這一特點,利用顏色特征判斷出幽門候選位置。在精確定位幽門階段,結(jié)合K近鄰(KNN)分類器和改進的WLD直方圖特征,利用窗口滑動模式在初步定位階段找到的幽門候選點中確定出最終精確的幽門位置。賁門和幽門定位的好壞決定著腫瘤定位的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：膠囊內(nèi)窺鏡 腫瘤檢測 定位 改進WLD
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;R735
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)簡介10-13
• 1.2.1 膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和原理10-11
• 1.2.2 膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)展和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研究方向12-13
• 1.3 腫瘤檢測及定位的研究13-14
• 1.4 論文的主要貢獻及內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)14-16
• 2 膠囊內(nèi)窺鏡圖像的特征提取16-26
• 2.1 顏色特征16-20
• 2.1.1 RGB顏色空間16-17
• 2.1.2 HSI顏色空間17-18
• 2.1.3 Lab顏色空間18-19
• 2.1.4 顏色直方圖19-20
• 2.2 紋理特征20-25
• 2.2.1 灰度共生矩陣(GLCM)20-22
• 2.2.2 韋伯局部特征(WLD)22-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 膠囊內(nèi)窺鏡腫瘤圖像的檢測26-38
• 3.1 圖像增強27-28
• 3.2 腫瘤檢測28-34
• 3.2.1 圖像分割28-31
• 3.2.2 分數(shù)階傅里葉變換(FRFT)31-33
• 3.2.3 紋理特征對比33-34
• 3.3 實驗分析34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 4 腫瘤的初步定位38-53
• 4.1 初步定位總體思路38
• 4.2 腫瘤定位算法38-46
• 4.2.1 食道腫瘤定位39-41
• 4.2.2 胃腸腫瘤定位41-46
• 4.3 實驗分析46-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 論文總結(jié)53-54
• 5.2 工作展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-60
• 附錄60
• A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄60

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Fireman Z.,Friedman S. ,徐小潔;膠囊內(nèi)窺鏡在診斷不明原因消化道出血中的應(yīng)用[J];世界核心醫(yī)學(xué)期刊文摘(胃腸病學(xué)分冊);2005年06期

2 Napierkowski J.J.;Maydonovitch C.L.;Belle L.S. ;樊菁;;無線膠囊內(nèi)窺鏡在社區(qū)胃腸疾病檢查中的應(yīng)用[J];世界核心醫(yī)學(xué)期刊文摘(胃腸病學(xué)分冊);2005年07期

3 李韙韜,王惠南;膠囊內(nèi)窺鏡的研究進展[J];醫(yī)療設(shè)備信息;2005年02期

4 張艷輝;黃戰(zhàn)華;;膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)的研究進展[J];現(xiàn)代儀器;2006年04期

5 李弋可;王文興;顏國正;;消化道膠囊內(nèi)窺鏡的磁引導(dǎo)驅(qū)動[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2008年04期

6 任紅蕪;;膠囊內(nèi)窺鏡動力裝置的幾種設(shè)想[J];科技信息;2011年02期

7 顧衛(wèi)忠;;無線膠囊內(nèi)窺鏡的研究進展和討論[J];中國醫(yī)療設(shè)備;2011年08期

8 劉剛;顏國正;劉華;朱柄全;;間歇工作圖像膠囊內(nèi)窺鏡的設(shè)計與實驗[J];光學(xué)精密工程;2012年10期

9 張煒;李潔;陳英俊;黃平;;被動式膠囊內(nèi)窺鏡在小腸內(nèi)運動的力學(xué)分析[J];工程設(shè)計學(xué)報;2006年05期

10 辛文輝;顏國正;王文興;賈智偉;;膠囊內(nèi)窺鏡能量接收穩(wěn)定性研究[J];儀器儀表學(xué)報;2009年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 聶澤東;王磊;;可吞咽式電子膠囊的發(fā)展與展望[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（三）[C];2008年

2 關(guān)玉霞;陸秋香;;膠囊內(nèi)窺鏡的臨床應(yīng)用及護理[A];全國內(nèi)科護理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2003年

3 李國麗;李劍平;王群京;胡存剛;韓衛(wèi)星;詹月紅;;膠囊內(nèi)窺鏡的驅(qū)動磁場二維仿真及實驗研究[A];計算機技術(shù)與應(yīng)用進展——全國第17屆計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2006年

4 劉建青;黃平;徐強;;無線膠囊內(nèi)窺鏡CMOS攝像模塊的設(shè)計與制作[A];2009年廣東先進制造技術(shù)(佛山)活動周文集[C];2009年

5 王桂萍;;介紹膠囊內(nèi)窺鏡的檢查及檢查前中后的護理[A];全國內(nèi)科護理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2003年

6 鄧干臻;;微型膠囊內(nèi)鏡探查犬降結(jié)腸[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會——第三屆中國獸醫(yī)臨床大會論文集[C];2012年

7 劉建青;黃平;徐強;;無線膠囊內(nèi)窺鏡CMOS攝像模塊的設(shè)計與制作[A];2009海峽兩岸機械科技論壇論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 電腦報 陳平;小膠囊 大智慧[N];電腦報;2009年

2 本報記者 郭偉;膠囊內(nèi)窺鏡：藏著攝像頭的小“藥丸”[N];河北日報;2010年

3 崔文昊;膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)中國專利申請分析[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2013年

4 本報記者 章迪思;體內(nèi)偵察兵不懼“斷電”[N];解放日報;2010年

5 李寶洪;神奇的膠囊內(nèi)窺鏡[N];湖北日報;2001年

6 記者 李志峰;我市金山科技集團躋身中國民企雙50強[N];重慶日報;2008年

7 張清楠;膠囊內(nèi)窺鏡領(lǐng)域中國專利申請態(tài)勢分析[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2013年

8 記者 張衛(wèi)華;光電子創(chuàng)造人體“導(dǎo)彈”[N];湖北日報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 郝海青;膠囊內(nèi)窺鏡的三維磁耦合感應(yīng)式無線電能傳輸技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 朱柄全;基于無線能量傳輸技術(shù)的視頻膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及實驗研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 周曲;無線膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及內(nèi)窺圖像反降晰研究[D];上海交通大學(xué);2007年

4 潘國兵;無線膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及內(nèi)窺圖像中出血智能識別研究[D];上海交通大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸瑞毓;膠囊內(nèi)窺鏡電路設(shè)計與主動控制研究[D];華中科技大學(xué);2007年

2 沈健;膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

3 高鳴源;磁導(dǎo)式膠囊內(nèi)窺鏡力學(xué)建模與系統(tǒng)研制[D];華中科技大學(xué);2010年

4 胡程志;微型膠囊內(nèi)窺鏡電磁驅(qū)動設(shè)計與主動控制研究[D];華中科技大學(xué);2010年

5 徐金馗;微型圖像膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

6 陳振知;磁驅(qū)動式主動控制膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研制[D];華中科技大學(xué);2011年

7 梁華錦;膠囊內(nèi)窺鏡驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];華南理工大學(xué);2012年

8 邱祥玲;無線膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

9 韋雪玲;膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)無線通信技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

10 楊扎史;基于無線供能的膠囊內(nèi)窺鏡圖像采集系統(tǒng)[D];上海交通大學(xué);2015年

，

本文編號：1061501