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11Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Processamento e Análise de Processamento e Análise de Imagens MédicasImagens Médicas
Prof. Luiz Otávio Murta Junior
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22Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Processamento de Imagens Médicas:Processamento de Imagens Médicas: Programa Programa
• Fundamentos de imagem
• O modelo de imagem
• Brilho, contraste, luminância
• A imagem digital
• Quantização, amostragem e discretização
• Histograma
• Melhoramento de Imagens
• Métodos espaciais
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33Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Suavização
• Realce de bordas
• Equalização de imagens
• Análise de imagens
• Formas
• Textura
• Segmentação
• Corregistro ou Alinhamento
• Uso de softwares para processamento de imagens
• ImageJ; ITK, 3DSlicer
Processamento de Imagens Médicas:Processamento de Imagens Médicas: Programa Programa
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44Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Representarão de imagens digitais
• Passos fundamentais em processamento de imagens
• Elementos de sistemas de processamento de imagens digitais
• Aquisição de imagens
Armazenamento
Processamento
Comunicação
Exibição
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Fundamentos de imagem Fundamentos de imagem
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55Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Elementos de percepção visual
Estrutura do olho humano
Formação da imagem do olho
A adaptação ao brilho e discriminação
• Um modelo simples de imagem
• Amostragem e quantização
• Amostragem e quantização uniformes
Amostragem e quantização não uniformes
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Fundamentos de imagem Fundamentos de imagem
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66Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Transformações simples de intensidade
• Processamento de histograma
• Subtração de imagens
• Média de imagens
Proc. de Imagens Médicas: Melhoramentos de Imagens
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77Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Filtragem espacial
Fundamentos
Filtros de suavização
Filtros de aguçamento
Proc. de Imagens Médicas: Melhoramentos de Imagens
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88Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Realce no domínio da freqüência
Filtragem passa-baixas
Filtragem passa-altas
Filtragem homomórfica
Proc. de Imagens Médicas: Melhoramentos de Imagens
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99Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Geração de mascaras espaciais a partir de especificações no domínio da freqüência
• Processamento de imagens coloridas
Fundamentos de cores
Modelos de cores
Processamento de imagens em pseudo-cores
Processamento de imagens coloridas
Proc. de Imagens Médicas: Melhoramentos de Imagens
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1010Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Transformada de Fourier bidimensional
• Espaço de Fourier
• Filtros em freqüências Passa-alta
Passa-baixa
Passa-faixa
• Desconvolução Filtragem inversa
Filtragem pseudo-inversa
Filtro de mínimo médio quadrático (Wiener)
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Restauração de imagens Restauração de imagens
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1111Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Detecção de descontinuidades
• Detecção de pontos
• Detecção de linhas
• Detecção de bordas
• Detecção combinada
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Segmentação de imagens Segmentação de imagens
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1212Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Ligação de bordas e detecção de fronteiras
• Processamento local
• Processamento global através da transformada de Hough
• Processamento global através de técnicas baseadas Em grafos
• Limiarização
• Difusão anisotrópica
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Segmentação de imagens Segmentação de imagens
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1313Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Dilatação e erosão
• Abertura e fechamento
• Transformada hit-ou-miss
• Alguns algoritmos morfológicos básicos
• Extensões para imagens em níveis de Cinza
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Morfologia matemática Morfologia matemática
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1414Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Interpolação Vizinhos próximos
Linear
“Splines”
• Transformações geométricas Transformação rígida
Transformação elástica
• Corregistro de imagens Fusão de imagens
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: transformações geométricas transformações geométricas
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1515Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
• Principais dispositivos Geradores de Imagens Médicas
Raio-X
Ultra-som
Ressonância Magnética Nuclear
Tomografia princípios
Medicina Nuclear
Processamento de Imagens Médicas:Processamento de Imagens Médicas: Programa Programa
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1616Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: ImageJ ImageJ
Criado pelo NIH(National Institute of Healty)Sucessor do Image.
httd://rsb.info.nih.gov/ij/
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1717Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas: ImageJ
Exemplo de código para inverter imagensimport ij.ImagePlus;import ij.plugin.filter.PlugInFilter;import ij.process.ImageProcessor;
public class My_Inverter implements PlugInFilter {
public int setup(String arg, ImagePlus im) {return DOES_8G; // this plugin accepts 8-bit grayscale images
}
public void run(ImageProcessor ip) {int w = ip.getWidth();int h = ip.getHeight();
// iterate over all image coordinatesfor (int u = 0; u < w; u++) {
for (int v = 0; v < h; v++) {int p = ip.getPixel(u, v);ip.putPixel(u, v, 255-p);
}}
}
}
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1818Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Disp. de imagens Médicas Disp. de imagens Médicas
• Raio-X
– Radiografia convencional
– Radiografia digital
– Angiografia
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1919Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Disp. de imagens Médicas Disp. de imagens Médicas
• Ultra-som– Ecocardiografia– Obstétrico– .....
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2020Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas: Disp. de imagens Médicas
• Ressonância Magnética Nuclear– Antómica– Funcional
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2121Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas: Disp. de imagens Médicas
• Tomografia princípios
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2222Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Disp. de imagens Médicas Disp. de imagens Médicas
• Medicina Nuclear– SPECT– PET– Dinâmico– ...
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2323Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Proc. de Imagens Médicas:Proc. de Imagens Médicas: Disp. de imagens Médicas Disp. de imagens Médicas
• Medicina Nuclear– SPECT– PET– Dinâmico– ...
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2424Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
AvaliaçãoAvaliação
• Critérios de Avaliação
Um trabalhos prático
» Aplicação em duplas c/ tema a ser escolhido até dia
» Apresentação da solução ao tema na semana de 18 e 25 de outubro
Sugestões:
» IEEE Transactions on medical imaging
ieeexplore.ieee.org
» IEEE Transactions on image processing
ieeexplore.ieee.org
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2525Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Cronograma 1ª parteCronograma 1ª parte
Programação semanal
1. Apresentação da disciplina2. modelos de imagens e transformações pontuais3. Filtros espaciais4. Espaço de Fourier5. Segmentação 6. Transformações geométricas7. Corregistro8. Visualização9. Apresentação de trabalhos10.Apresentação de trabalhos
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2626Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
BibliografiaBibliografia
1. BURGER Wilhelm & BURGE Mark J.. Digital Image Processing: An Algorithmic
Introduction using Java ISBN: 978-1-84628-379-6
2. GONZALEZ, Rafael C Processamento de Imagens Digitais. Editora: BLUCHER -
2000 ISBN: 8521202644
3. SPRAWLS Jr., P., Physical principals of medical imaging, second edition, Medical
Physics Publishing, 1995.
4. PRATT, W.K., Digital image processing, second edition, John Wiley & Sons, 1991.
5. BAXES, G.A., Digital image processing - principles and applications, John Wiley &
Sons, 1994.
6. RUSS, J.C., The image processing handbook, second edition, CRC Press, 1995.
7. MARQUES FILHO, O. & VIEIRA NETO, H., Processamento digital de imagens,
Brasport, 1999
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2727Processamento de Imagens MédicasProcessamento de Imagens Médicas
Comentários FinaisComentários Finais
• Dúvidas Local: Sala 518 (DCM - Inferior)
E-mail: [email protected]
• Material do Curso Será disponibilizado em arquivos .pdf no site
http://dcm.ffclrp.usp.br/csim