Morphologische Dekomposition als universelle Methodik der medizinischen Bildverarbeitung: Grundlagen und praktische Umsetzung
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| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2002
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| Beschreibung: | Zugl.: Lübeck, Univ., Diss., 2002 |
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Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung VIII
1 Einleitung 1
1.1 Medizinische Bildverarbeitung 3
1.1.1 Vorverarbeitung: Bild Verbesserung und Restauration 4
1.1.2 Detektion: Segmentierung und Klassifikation 4
1.1.3 Auswertung: Quantifizierung identifizierter Bildbereiche S
1.2 Problemstellung und Aufbau der Arbeit 6
1.3 Notation und grundlegende Begriffe 7
1.3.1 Mengen und Bilder 8
1.3.2 Zusammenhängende Komponenten 9
1.3.3 Morphologische und Rangordnungsoperatoren 9
1.3.4 Skalierbare Operatoren und Skalenräume 11
2 Morphologische Filter und Rangordnungsoperatoren 13
2.1 Erosion und Dilatation 14
2.1.1 Bilder als Mengen 15
2.1.2 Die Erosion 17
2.1.3 Die Dilatation als duale Operation der Erosion 18
2.1.4 Eigenschaften von Erosion und Dilatation 19
2.1.5 Bedingte Erosion und Dilatation 20
2.1.6 Grauwertige Operatoren 21
2.2 Opening und Closing Filter sowie ihre Komposition 22
2.2.1 Opening, Closing und der morphologische Filterbegriff 23
2.2.2 Morphologische Gradienten, Tophat und Ratio Operatoren 24
2.2.3 Morphologische Rekonstruktion 26
2.2.4 Sequentielle und parallele Filterkomposition 30
Vj Inhaltsverzeichnis
2.2.5 Selbstduale Operatoren 31
2.3 Rangordnungsoperatoren 32
2.3.1 Morphologische Repräsentation von Rangordnungsoperatoren 33
2.3.2 Der Medianoperator 33
3 Morphologische Dekomposition 35
3.1 Dekompoeition durch sequentielle Filterung 35
3.1.1 Kausale Skalenräume 36
3.1.2 Granulometrische Filterung 39
3.1.3 Alternierende sequentielle Filterung 40
3.1.4 Dekomposition von Strukturelementen 41
3.2 Morphologische Pyramiden 41
3.2.1 Das Konzept der Pyramidendekomposition 42
3.2.2 Morphologische Adjunktionspyramiden 43
3.3 Die Watershed lransfonnation im Skalenraum 45
3.3.1 Die Watershed TVansformation 45
3.3.2 Watershed Skalenräume 47
4 Restauration insbesondere Rauschreduktion 49
4.1 Logarithmische Dekomposition 49
4.1.1 Kompensation von inhomogener Beleuchtung 50
4.1.2 Behandlung von signalabhängigem Rauschen 54
4.2 Rauschreduktion in Ultraschallsektorbildern 57
4.2.1 Rekonstruktive Restauration im selbstdualen AS Skalenraum 59
4.2.2 Die rekonstruktive Adjunktionspyramide 63
4.2.3 Mehrstufige Operatoren zur formselektiven Restauration 65
4.2.4 Vergleichende Beurteilung der Restaurationsalgorithmen 72
5 Segmentierung und Texturklassiflkation 76
5.1 Segmentierung durch die Skalenanalyse kausaler Merkmale 76
5.1.1 Der selbstduale rekonstruktive Skalenraum 77
5.1.2 Merkmalsextraktion durch die Gradienten WST 81
Inhaltsverzeichnis VII
5.1.3 Die Repräsentation des Skalenraums als Baumstruktur 85
5.1.4 Duale Auswertung der Skalendynamik 88
5.1.5 Segmentierung medizinischer Bilder . . . 93
5.2 Texturklassifikation mit Multiskalen Cooccurrence Matrizen 97
5.2.1 Multiskalen Cooccurrence Matrizen 98
5.2.2 Texturklassifikation 99
5.2.3 Bewertung der Ergebnisse 104
6 Formselektive Bildanalyse und Formquantiflzierung 107
6.1 Formanalyse in der quantitativen Zytologie 108
6.1.1 Morphologische Multiskalenseparierung 109
6.1.2 Qualitative Bewertung des Separierungsalgorithmus 113
6.1.3 Einsatz des Verfahrens zur Fonndeskription 115
6.2 Granulometrische Formanalyse 118
6.2.1 Binäre Musterspektren deformierter Zellpopulationen 120
6.2.2 Grauwertige Musterspektren intrakranieller Perfusionsbilder 122
6.2.3 Partitionsdekomposition motoneuronaler Synapsenprofile 124
7 Diskussion 127
7.1 Forminformation im morphologischen und linearen Skalenraum 128
7.2 Abschließende algebraische und methodische Überlegungen 133
A Bildbeispiele zur Wirkungsweise morphologischer Operatoren 137
B Experimentelle Resultate der Restaurationsalgorithmen 143
C Kausalität und Kantenstabilität von Extrema Sattelzonen 151
D Mathematische Formelzeichen und Bezeichnungen 158
Literaturverzeichnis 162
Abkürzungen im Literaturverzeichnis 176
Stichwortverzeichnis 177
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