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Título: Contornos ativos geométricos e paramétricos aplicados à segmentação do ventrículo esquerdo em imagens de ecocardiograma
Título em inglês: Geometric and parametric active contours methods applied on left ventricle segmentation in echocardiography images
Autor(es): Mesquita, Vitor Alencar de
Orientador(es): Cortez, Paulo César
Palavras-chave: Teleinformática
Processamento de sinais - Técnicas digitais
Ecocardiografia
Data do documento: Dez-2012
Citação: MESQUITA, V. A. (2012)
Resumo: A identificação correta do ventrículo esquerdo em imagens de ecocardiograma constitui uma importante ferramenta no auxílio ao diagnóstico precoce de doenças cardiovasculares. No entanto, limitações inerentes ao processo de aquisição das imagens, como baixa relação sinal-ruído e presença de sombras acústicas, tornam essa identificação uma tarefa complexa. Neste trabalho, com o objetivo de segmentar o ventrículo esquerdo, contornos ativos geométricos e paramétricos são aplicados sobre imagens de ecocardiografia. Uma nova variação dos contornos ativos paramétricos, o método dos contornos ativos algébricos, e duas modalidades de método level-set, uma baseada no gradiente e outra baseada em regiões, são testadas e comparadas. São propostas, neste trabalho, quatro contribuições à literatura. Uma é a filtragem do Hamiltoniano por uma janela gaussiana a afim de acelerar o movimento do contorno. Outra é uma função sinal, que permite que o contorno mude sua direção radial automaticamente. Além disso, a própria concepção do método dos contornos ativos algébricos é uma das contribuições. Finalmente, a ultima é a superposição de mapas de contorno, que aumenta a área de influência do contorno ativo sem perda de precisão. Conclui-se que, apesar da capacidade dos contornos ativos geométricos de dividirem-se e unificarem-se independentemente de novas parametrizações, o método dos contornos ativos algébricos é, dentre os avaliados, o único capaz de realizar a segmentação do ventrículo esquerdo nas imagens de ecocardiografia conforme o padrão-ouro fornecido pelos especialistas.
Abstract: The correct left ventricle identi cation in echocardiography images constitutes an im- portant tool to early diagnosis of heart diseases. However, limitations inherent to the im- age acquisition process, as low signal-to-noise ratio and presence acoustic shadows, make this identi cation a complex task. In this work, purposing to segment the left ventricle, geometric and parametric active contours are applied over echocardiography images. A new parametric active contours variation, the algebraic active contours method, and two kinds of level-set methods, one based on gradient and another based on regions, are tested and compared. In this work, four contributions to literature are proposed. One is the Hamiltonian ltering by a gaussian window in order to accelerate the contour movement. Another one is a signal function, that allows the contour to change automatically its ra- dial direction. Moreover, the algebraic active contours method conception itself is one of the contributions. Finally, the last one is the contours map superposition, that increases active contour's in uence area without accuracy loss. It is concluded that, although the geometric active contours capacity of splitting and merging itself independently of new parametrizations, the algebraic active contours method is, among the evaluated methods, the only one able to segment the left ventricle in echocardiography images conform to the gold-stardard provided by the specialists.
Descrição: MESQUITA, V. A. Contornos ativos geométricos e paramétricos aplicados à segmentação do ventrículo esquerdo em imagens de ecocardiograma. 2012. 93 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5064
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