Interpolação tridimensional de imagens de tomografia computadorizada utilizando equações diferenciais parciais

AUTOR(ES)

Sandrerley Ramos Pires

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A visualização de imagens resultantes de exame de tomografia computadorizada (TC) em 3D e um fator importante para o aumento da precisão nos diagnósticos médicos e, consequentemente, na eficácia dos tratamentos. Atualmente existem diversos produtos no mercado, que fazem uso de várias técnicas existentes para apresentação de imagens tomográficas em 3D. Contudo, para se obter maior suavidade e precisão nos contornos das estruturas visualizadas em 3D, utiliza-se equipamentos capazes de produzir fatias paralelas do corpo humano muito próximas uma das outras, aumentando a exposição dos pacientes aos raios X. Um método de interpolação de fatias resultantes de exame de TC que forneça bons resultados, pode reduzir a incidência de raios X no paciente, pois esse método pode recuperar a curvatura das estruturas sem a necessidade de uma grande proximidade entre as fatias. Este trabalho propõe um método para a interpolação de imagem em 3D, formada pela justaposição de fatias de resultados de exames de tomografia computadorizada. O objetivo desse método e obter contornos suaves e precisos, melhorando os processos de visualização em 3D. Para isso, esta tese propõe a divisão do processo de interpolação em duas etapas. Na primeira etapa obtém-se uma representação inicial da imagem em 3D composta por fatias reais e por fatias denominadas de fatias virtuais iniciais e, na segunda etapa, restaura-se essas estruturas geradas com um processo de retoque de imagem em 3D. Este trabalho propõe também um método para obtenção da fatia virtual inicial e dois métodos diferentes para a realização do passo de retoque da imagem em 3D resultante da justaposição das fatias reais e virtuais iniciais. Esses métodos são o prolongamento de linhas nas fatias transversais e transporte e difusão de informações. Ambos os métodos utilizam a teoria de equações diferenciais. O método de transporte e difusão de informações demonstrou melhores resultados do que outro método proposto neste trabalho, além de obter melhores resultados do que os métodos de interpolação linear e Goshtasby e outros [1] implementados neste trabalho. Comparações visuais e comparações numéricas utilizando a correlação estatística, a PSNR e a distância de Haussdorff [2] foram realizadas para se obter essas conclusões. O método de transporte e difusão de informações é capaz de gerar contornos mais suaves e precisos que esses outros métodos testados. Além dessa contribuição principal, este trabalho também desenvolveu um KIT para a construção de aplicações visualizadoras de tomografias computadorizadas em 2D e em 3D.

ASSUNTO(S)

interpolação de imagem em 3d fatia virtual inicial engenharia eletrica transport and diffusion of information initial virtual slice visualização de tomografia computadorizada tomografia computadorizada transporte e difusão de informações retoque de imagem em 3d 3d image interpolation 3d image inpainting computerized tomography visualization

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