Классификация лёгочных аномальных структур на основе изображений компьютерной томографии с использованием текстурных атрибутов и фрактальной размерности
- Авторы: Кравченко В.Ф.1,2,3, Пономарев В.И.4, Пустовойт В.И.2, Рендон-Гонзалес Э.4
-
Учреждения:
- Институт радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова Российской академии наук
- Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук
- "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)"
- Национальный автономный университет Мексики
- Выпуск: Том 485, № 5 (2019)
- Страницы: 558-563
- Раздел: Информатика
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/14295
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524855558-563
- ID: 14295
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Впервые обоснована и реализована процедура обнаружения и селекции аномальных структур в лёгких с использованием сканированных изображений многосрезовой компьютерной томографии. Новый метод характеризуется следующими этапами: предварительная обработка с использованием пороговой и морфологической фильтрации; формирование подозрительных областей интереса (ROI) на основе априорной информации; выделение аномальных зон на основе преобразования фрактальной размерности; вычисление информативных текстурных атрибутов для выделенных подозрительных структур в лёгких с последующей их классификацией алгоритмами SVM и AdaBoost. Дана физическая интерпретация предложенной системы компьютерной диагностики, и разработана её структурная схема. Моделирование предложенного метода детектирования и диагностики подтвердило преимущество нового подхода в терминах общепризнанных критериев: чувствительности и числа ложных обнаружений в изображении.
Ключевые слова
Об авторах
В. Ф. Кравченко
Институт радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова Российской академии наук; Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук; "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)"
Автор, ответственный за переписку.
Email: kvf-ok@mail.ru
Россия, 125009, г. Москва, ул. Моховая, д.11, корп.7; 117342, г. Москва, ул. Бутлерова, 15; 105005, г.Москва, ул. 2-я Бауманская, д.5, стр.1
В. И. Пономарев
Национальный автономный университет Мексики
Email: vponomar@ipn.mx
Мексика, 86020, Вильяэрмоса, Макайо, 102
В. И. Пустовойт
Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук
Email: kvf-ok@mail.ru
Академик РАН
Россия, 117342, г. Москва, ул. Бутлерова, 15Э. Рендон-Гонзалес
Национальный автономный университет Мексики
Email: kvf-ok@mail.ru
Мексика, 86020, Вильяэрмоса, Макайо, 102
Список литературы
- Zhao B., Gamsu G., Ginsberg M. S., Jiang L., Schwartz L. H. // J. Appl. Clin. Med. Phys. 2003. V. 4. P. 248-260.
- Valente I. R.S., Cortez P.C., Neto E. C., Soares J. M., de Albuquerque V. H.C., Tavares J. M.R.S. // Comput. Methods Programs Biomed. 2015. V. 124. P. 91-107.
- Tan M., Deklerck R., Jansen B., Bister M., Cornelis J. // Med. Phys. 2011. V. 38. № 10. P. 5630.
- Messay T., Hardie R.C., Tuinstra T.R. // Med. Image Anal. 2015. V. 22. № 1. P. 48-62.
- Kravchenko V., Meana H., Ponomaryov V. Adaptive Digital Processing of Multidimensional Signals with Applications. Moscow: Fizmatlit, 2009. P. 360.
- El-Baz A., Elnakib A., Abou El-Ghar M., Gimel’farb G., Falk R., Farag A. // Int. J. Biomed. Imaging. 2013. P. 1-11.
- Dehmeshki J., Amin H., Valdivieso M., Ye X. // IEEE Trans. Med. Imaging. 2008. V. 27. № 4. P. 467-480.
- Cascio D., Magro R., Fauci F., Iacomi M., Raso G. // Comput. Biol. Med. 2012. V. 42. № 11. P. 1098-1109.
- McKee B.J., Regis S. M., McKee A.B., Flacke S., Wald C. // J. Amer. Coll. Radiol. 2015. V. 12. P. 273-276.
- Armato III S.G., Hadjiiski L., Tourassi G. D., Drukker K., Giger M. L., Li F., Redmond G., Farahani K., Kirby J. S., Clarke L. P. // J. Med. Imaging. 2015. V. 2. № 2. P. 1-5.
- Vasconcelos V., Barroso J., Marques L., Silvestre J. // Biom. Res. Int. 2015. P. 1-9.
- Al-Kadi O.S., Watson D. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2008. V. 55. № 7. P. 1822-1830.
- Haralick R. M., Shanmugam K., Dinstein I. // IEEE Trans. Syst. Man. Cybern. 1973. V. 3. № 6. P. 610-621.
- Ming-Kuei Hu. // IRE Trans. Inf. Theory. 1962. V. 8. № 2. P. 179-187.
- Rendon-Gonzalez E., Ponomaryov V. In: 9th Int IEEE Kharkiv Symp. Phys. Eng. MSMW. Kharkiv, 2016. P. 1-4.