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系統識別號 U0002-2407200621562800
中文論文名稱 植基於影像處理技術之網路醫療輔助診斷系統
英文論文名稱 A Web-based Medical Diagnosis Supporting System Using Image Processing Technology
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 94
學期 2
出版年 95
研究生中文姓名 胡致宇
研究生英文姓名 Chih-Yui Hu
學號 693190109
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2006-06-01
論文頁數 91頁
口試委員 指導教授-葛煥昭
委員-施國琛
委員-洪啟舜
中文關鍵字 影像分割  對比增強  影像分析 
英文關鍵字 Median Filter  Contrast Enhancement  Sobel Filter 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 隨著時代的進步,影像處理技術應用在醫學上的情況越來越普遍,但是如今的醫療輔助診斷系統還是有很多不足的地方。舉例來說像是操作程序過於複雜、處理時間太久、輔助結果不夠人性化以及所分割定位出的結果並不夠準確,這些通通是現在醫學影像上的研究重點。基於以上這些理由,因此在這邊提供一個完善的醫學輔助系統。首先,可以先對所得到的醫學影像做些型態影像學的去雜點以及加強明暗對比,之後再藉由Sobel Filter的分割法將所感興趣的影像找出來;並且在一連串的影像中設立定位模組,更能夠對整個系列的圖像產生定位化的效果;再來可以由醫療人員針對所想要觀察的部位來做影像的設定及分析,觀察其體積變化以及能量強度的反應;最後再針對這些結果其所定位出來的部位定不同之門檻值並轉換以影像呈現,藉由轉換後之影像資料,來做為醫師診斷之輔助資訊。由於不需要額外的輔助工具或是消耗過多的資源,因此這個系統可以節省大量的時間。最後將這些功能通通應用在網路上,達到只要有網路就可以隨手取用的功能,可以提供一個無形又便利的輔助工具。
英文摘要 As time goes by, it becomes common that some technologies of image processing applied on medical purposes. There are still shortages and disadvantages of current medical aid system. Complex operation procedures, long processing time, unfriendly and inaccurate results, these topics are popular issues on research of medical image processing. Based on these reasons above, we proposed a complete medical aid system to remove noises and enhance contrast from the source medical image. Then the regions of interest are divided by Sobel Filter and positioning models are established in a set of continuous frames to locate regions in a series of images. We can change the settings of medical image analysis according to users’ requirements and observe the volume variation and intensity of energy to present target images by different thresholds in cases. Theses processed image information can be referenced by doctors. There is no necessary for using additional tools and resources, so diagnosis time can be saved by using this system. Finally we integrated this system to a web component, users can access this system via network, we just develop a convenient and efficient tool.
論文目次 目 錄
第一章、緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 論文組織架構 6

第二章、相關研究 7
2.1 醫學影像概述 7
2.2 醫學影像造影技術 9
2.2.1投影式造影技術 11
2.2.2斷層影像重組 12
2.3 PACS系統概述 19
2.4 DICOM概述 22
2.4.1醫學影像的特徵 22
2.4.2 DICOM優點 28
2.4.3 DICOM與影像分析 28
2.4.4 DICOM Message 29
2.4.5 DICOM File Format 29
2.4.6 DICOM檔案的讀取 30
2.4.7 DICOM Data Element 30
2.4.8 DICOM與影像處理相關之重要標籤 32
2.4.9 DICOM檔案的其他特性 33
2.5國內相關研究 34
2.6國外相關研究 34

第三章、研究方法 36
3.1 理論基礎 36
3.2 色彩空間概述 36
3.2.1 RGB色彩空間 37
3.2.2 HIS色彩空間 38
3.2.3 YUV、YIQ、YCbCr色彩空間 40
3.2.4 CIELab色彩空間 41
3.3 灰階化處理 42
3.4 Median filter 42
3.5 ActiveX 43
3.5.1 使用ActiveX之目的 43
3.5.2 ActiveX的分類 44
3.5.3 ActiveX Control架構 45
3.6研究方法概述 46
3.7影像瀏覽 46
3.7.1亮度對比度的變化 47
3.7.2放大的效果 47
3.7.3灰階圖像轉為能量圖像 47
3.8影像分割(定位) 48
3.9對比增強動作 49
3.10 Sobel Filter(索貝爾濾波法) 51
3.11 影像分析 53
3.11.1影像強度分析概述 53
3.11.2分析值的意義 54
3.11.3分析值的應用 55
3.12 Lαβ 色彩空間 55

第四章、實驗與成果展示 58
4.1診斷系統頁面 58
4.2圖像瀏覽器 61
4.3器官分割系統 65
4.4數值分析與曲線輸出 70

第五章、結論與未來研究方向 79
5.1 結論 79
5.2 未來展望 79
參考文獻 82


圖目錄
圖1目前影像醫學所採用之診斷方法 2
圖2 本系統為醫療人員所提供系統之後改善的成果圖 5
圖3各種影像造影(a) X-RAY (b) CT Image (c) MRI Image 10
圖4 X光系統架構 11
圖5 X光成像系統 11
圖6 超導體導體 16
圖7 原子基本結構 17
圖8 原子核的旋轉 17
圖9人體內磁場 18
圖10 MRI所提供的三種切面空間 19
圖11參考至依田漥醫院PACS系統架構 21
圖12 DICOM Message範例 29
圖13 DICOM元素之基本結構 30
圖14 不同Window Level與 Window Width值對影像的影響 33
圖15 RGB色立方體 38
圖16 (a) HSI, (b) HLS and (c) HSV 40
圖17 CIE光源曲線示意圖 41
圖18 由 X、Y、Z三個軸向所構成的 CIE XYZ 色彩空間 42
圖19 ActiveX開放式整合平台的互動性 44
圖20 ActiveX Control 處理過程 46
圖21 能量色階 47
圖22 門檻識別圖 48
圖23模糊不清、雜訊、影像遺失的器官 49
圖24 作對比增強之前Pixel値所散佈的位置 50
圖25 作對比增強之後Pixel値所散佈的位置 51
圖26 強度分析圖(此圖為SOI值) 55
圖27 R、G、B任兩軸之點分布 57
圖28 L、α、β任兩軸之點分布圖 57
圖29 出現下載ActiveX元件畫面 59
圖30診斷系統介面 60
圖31(A)DICOM瀏覽器 61
圖31(B)瀏覽器的簡易功能 62
圖32原圖與能量階層圖 63
圖33檔頭資訊 64
圖34局部區域放大效果 64
圖35分割系統介面 65
圖36 DICOM檔案讀取區 66
圖37 簡易DICOM瀏覽器 66
圖38 處理功能表 67
圖39 Sobel Filter 68
圖40 原圖前處理區 68
圖41 ROI選取功能 69
圖42 取出ROI後之結果 70
圖43多重區域選取 70
圖44 系統首頁介面 70
圖45 讀取DICOM檔案 71
圖46 選取分析選單 72
圖47 選取ROI 73
圖48 手動選取ROI區塊 74
圖49 自動選取ROI區塊 74
圖50 ROI分析結果(Peak%) 75
圖51 由異常曲線找出點的位置 76
圖52 由點的位置找出曲線走向 77
圖53 對整個系列圖檔做強度分析的動作 78


表目錄
表一 醫學影像檢測分類 8
表二 成影種類及項目 9
表三 HIS系統簡介 22
表四 各式醫學影像之大小 28
表五 Z1,Z2,…,Z9。的位置 52
表六Gx遮罩 52
表七 Gy遮罩 53

公式目錄

公式 1 39
公式 2 40
公式 3 41
公式 4 51
公式 5 52
公式 6 57
公式 7 57

參考文獻 [1] http://medical.nema.org/

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