Разработка модуля анализа текстур 3D-моделей при решении задач дерматологии

Введение 5
1. Постановка задачи 7
2. Обзор 8
2.1. Выделение границ на изображениях 8
2.1.1. Градиентный метод 8
2.1.2. Метод второй производной 9
2.1.3. Использование фильтра Гаусса 10
2.2. Способы обнаружения родинок по изображениям 11
2.3. Системы диагностики кожи 11
2.4. Используемые модели и инструменты 12
2.4.1. Барицентрические координаты 12
2.4.2. Алгоритмы для обнаружения родинок 13
2.4.3. Метрики оценки точности работы алгоритма 16
2.4.4. Система Phoenixcas 3D Viewer 18
3. Библиотека обнаружения родинок по изображениям 23
3.1. Архитектура библиотеки 23
3.2. Оценки точности работы алгоритмов 24
3.2.1. Оценка обнаружения родинок 24
3.2.2. Оценка сегментации родинок 27
3.3. Примеры работы алгоритмов 28
4. Модуль анализа пигментации по 3Б-моделям 29
4.1. Описание модуля 29
4.2. Архитектура модуля 29
4.3. Вычисление трехмерных координат точки по текстурным 30
4.4. Вычисление текстурных координат точки по трехмерным 31
4.5. Инструменты детекции родинок 32
4.5.1. Автоматическое выделение родинок 32
4.5.2. ’’Ручная” корректировка результатов детекции ро­динок 32
4.5.3. Вычисление размеров родинок 33
4.6. Инструменты визуализации для сравнения текстур 34
4.6.1. Проецирование областей анализа 34
4.6.2. Приближение выбранных участков модели 35
4.7. Пользовательский интерфейс 37
5. Апробация модуля 40
Заключение 42
Список литературы 43
Купить

Кожный покров играет важную роль в жизни человека, являясь за­щитным барьером между организмом и окружающей средой. Наруше­ние его целостности может повлечь за собой различные воспалительные процессы. Учитывая важнейшие функции кожи (такие, как иммунная, дыхательная, терморегуляторная и другие) — невозможно оставлять без внимания ее состояние.
Мониторинг структуры кожи необходим как в составе комплексных проверок состояния здоровья человека, так и при обнаружении любых тревожащих изменений: новообразований, шелушении, изменении цве­та и т.д. К сожалению, не всегда бывает достаточно только визуаль­ного изучения пациента. Для того чтобы максимально точно оценить структуру кожного покрова, во многих медицинских центрах применя­ют аппаратно-электронную диагностику.
Современные компьютерные оборудования способствуют более ка­чественному наблюдению за пациентом в процессе лечения. Они поз­воляют изучать те параметры кожи, которые трудно исследовать при внешнем осмотре: рельеф кожи, глубину морщин, степень нарушения пигментации, размер образований и другие. Результаты медицинского обследования представляются на экране монитора, что позволяет кли­енту видеть детальную информацию о текущем состоянии здоровья в режиме реального времени. Также благодаря тому, что все данные со­храняются в памяти компьютера, можно контролировать динамику из­менений.
Особый интерес при анализе кожи представляют родинки. Родин­ки — это доброкачественные образования на коже, которые, как пра­вило, не причиняют проблем и дискомфорта. Однако в некоторых слу­чаях они могут стать опасными для жизни человека. Если родинка повреждена и начинает расти, менять цвет или размер, то это первый признак того, что она может переродиться в злокачественную опухоль. Применяя методы обнаружения родинок, можно определять их грани­цы, что позволяет с помощью систем 3D-моделирования вычислять их размеры и отслеживать любые перемены в процессе наблюдения.
В данной работе описывается разработка модуля анализа пигмен­тации кожи по 3D-моделям для системы планирования Phoenixcas 3D Viewer1. В системе встроена возможность реконструкции 3D-моделей, их визуализации, симуляции хирургических операций, выполнения за­меров и другие.
Купить