Analýza a modelování příznaků kostních struktur z RTG a CT obrazových dat

Abstract

Tato diplomová práce pojednává o analýze a modelování příznaků kostních struktur z RTG a CT obrazových dat. Teoretická část představuje poznatky z rešerše odborných článků zabývajících se vznikem rentgenového záření, objasňuje princip rentgenu, CT a zobrazování kostí těmito metodami. Praktická část se zabývá výběrem vhodného algoritmu, včetně jeho nastavení, které umožní automatizovaně odlišit kost na RTG a CT snímku, vytvořením aplikace s uživatelským rozhraním, kde je tento algoritmus použit, a umožňuje analýzu a modelování kostních struktur. Kombinovaný algoritmus adaptivního prahování s využitím aktivních kontur se ukázal být jako nejpřesnější algoritmus pro segmentaci kostí. Výsledná aplikace umožňuje snadné načítání různých obrazových formátů, listování soubory, automatické předzpracování obrazu, segmentaci, analýzu příznaků, nastavení citlivosti segmentace, ruční výběr oblasti zájmu a exportu všech výsledků do uživatelem zvoleného umístění. Tato aplikace byla použita pro analýzu náhodně vybraných 20 RTG a 20 CT snímků. Výsledkem je komparativní analýza srovnávaných příznaků kostní hustoty pro RTG a CT obrazová data.

This diploma thesis disserts on the theme analysis and modelling of bone structure features from X-ray and CT images. The theoretical part presents a search from professional articles deal with formation X-rays. Explains the principle of X-ray. CT and image bones with these methods. Practical part deals with the selection of a suitable algorithm, including its settings which allows automatically distinguish bone on RTG and CT images. By creating application with user interface where this algorithm is used and allows analysis and modelling of bone structures. Combined algorithm adaptive thresholding using active contours proved to be the most accurate algorithm for bone segmentation. Final application allows easy loading of various images formats, browsing files, automatic image pre-processing, segmentation, symptom analysis, set the segmentation sensitivity, manually select an area of interest and export all results. This application was used for the analysis of X-ray and CT images. The result is a comparative analysis of bone density symptoms for X-ray and CT images.