Detekce křivočarých struktur v biomedicínském obraze pomocí bi-gaussiánu

Bc. Vojtěch Vozáb

Bakalářská práce

Detection of Curvilinear Structures in Biomedical Images Using Bi-Gaussian Filter

Anotace:

Cílem práce bylo naimplementovat metodu bi-Gaussián pro detekci křivočarých struktur a provést její srovnání s podobnými užívanými metodami. Metoda je založena na analýze Hessovy matice, s pomocí jejích vlastních čísel sestavuje funkci cévnatosti určující pravděpodobnost, že se v daném bodě nachází křivočará struktura. Před výpočtem Hessovy matice je v obraze potlačen šum pomocí navrženého jádra bi-Gaussiánu, které má lepší vlastnosti než běžně používaná vyhlazovací jádra. Implementace je napsána v jazyce Python. Robustnost bi-Gaussiánu byla srovnána s metodami Frangi a Sato na umělých i reálných datech, byla posouzena jejich přesnost, rychlost a paměťová náročnost.

Abstract:

The goal of this thesis was to implement the bi-Gaussian method for detection of curvilinear structures and to compare it to similar established methods. The method is based on the analysis of the Hessian matrix, using its eigenvalues to setup a vesselnes function, which states the probability of a curvilinear structure being present in a given point. Before the the computation of the Hessian matrix the image is smoothed to suppress noise using the bi-Gaussian kernel, which has better properties than commonly used smoothing kernels. The practical implementation is made using the Python language. The robustness of bi-Gaussian was compared to methods Frangi and Sato using artificial and real data, this comparison focused on their precision, speed and memory requirements.

Klíčová slova

Křivočaré struktury, biomedicínský obraz, Frangi, Sato, bi-Gaussián, detekce, Hessova matice

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 1. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 2. 2017
• Vedoucí: RNDr. Martin Maška, Ph.D.
• Oponent: doc. RNDr. Petr Matula, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika