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dc.contributor.authorSouza, Breno da Silveira
dc.date.accessioned2019-11-22T18:41:20Z
dc.date.available2019-11-22T18:41:20Z
dc.date.issued2019-08-30
dc.identifier.citationSOUZA, Breno da Silveira. Detector de pontos salientes 3D baseado na DT-CWT com aplicação no posicionamento de malhas deformáveis em imagens de ressonância magnética do cérebro. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12071.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12071
dc.description.abstractThe magnetic resonance (MR) imaging is a noninvasive method that allows high soft tissue differentiation by providing a good anatomical detailing level. For this reason, the MR image is often used to help in diagnosis and supervision of neurodegenerative diseases, in which we can mention the Alzheimer's disease (AD). The analysis of shape changes and gradual volume reduction of brain structures of interest helps to identify the AD staging. Considering that the manual annotation of those structures in the MR image (to posterior volume and shape evaluation) is highly susceptible to measurement error, several automatic methods have been proposed in the literature for this task. Some of the most popular among the proposed methods are so-called geometric deformable models. They are able to catch the geometric variability of anatomical structures because they offer a priori knowledge of shape and localization. However, despite these advantages, geometric deformable models need to be positioned close to the strutcture to be segmented to achieve success. One way to minimize this problem is to use salient points to estimate a local deformable transformation, which will be applied to the mesh vertices of a given structure to perform its initial positioning. In this project, we propose a new approach for the detection of 3-D salient points in MR images which is based on the dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT). Our method combines filter response maps calculated for different scales and orientations of the DT-CWT to create an accumulated map of energy responses. We tested our approach for the positioning of hippocampi meshes in 3-D brain MR images and compared the results with manual annotations made by a medical specialist. Mean values of Dice (DC) and Hausdorff Average Distance (HAD) measurements of our proposed method showed better results (DC = 0.58/0.58 and HAD = 0.73/0.75 for the left and right hippocampus, respectively) when compared to both an Affine transform guided initialization (DC = 0.49/0.50, HAD = 1.04/1.11) and a transform guided initialization using salient points detected by a phase congruency technique (DC = 0.55/0.56, HAD = 0.84/0.83).eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectDetector de pontos salientes 3Dpor
dc.subjectTransformada wavelet complexa de árvore duplapor
dc.subjectModelos geométricos deformáveispor
dc.subjectImagem de ressonância magnéticapor
dc.subjectSalient point 3D detectoreng
dc.subjectDual-tree complex wavelet transformeng
dc.subjectGeometric deformable modelseng
dc.subjectMagnetic ressonance imageeng
dc.titleDetector de pontos salientes 3D baseado na DT-CWT com aplicação no posicionamento de malhas deformáveis em imagens de ressonância magnética do cérebropor
dc.title.alternativeDetector of 3D salient points based on the DT-CWT with application on the positioning of deformable mesh models in brain magnetic resonance imageseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Ferrari, Ricardo José
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8460861175344306por
dc.description.resumoO imageamento por Ressonância Magnética (RM) é um método não invasivo que possibilita alta diferenciação de tecidos moles, proporcionando um bom nível de detalhamento anatômico. Por esse motivo, a imagem de RM é frequentemente usada no auxílio ao diagnóstico e acompanhamento de doenças neurodegenerativas, dentre as quais podemos citar a doença de Alzheimer (DA). A análise da alteração na forma e da redução gradual do volume de estruturas de interesse no cérebro auxilia no estagiamento da DA. Visto que a marcação manual de tais estruturas (para posterior cômputo do volume e avaliação de forma) na imagem de RM é altamente susceptível a erros, diversos métodos automáticos foram propostos na literatura para essa tarefa. Alguns dos mais populares são os chamados modelos geométricos deformáveis. Eles são capazes de capturar a variabilidade geométrica de estruturas anatômicas pois carregam em si informações a priori de formato e localização. Entretanto, apesar dessas vantagens, modelos geométricos deformáveis precisam ser posicionados próximos à estrutura que se deseja segmentar para se obter bons resultados. Uma maneira de minimizar esse problema é usar pontos salientes obtidos da imagem para estimar uma transformação deformável local, a qual será aplicada aos vértices da malha de uma determinada estrutura para realizar seu posicionamento inicial. Este projeto propõe uma nova abordagem para a detecção de pontos salientes 3D em imagens de RM baseada na transformada wavelet complexa de árvore dupla (Dual-Tree Complex Wavelet Transform - DT-CWT). O detector proposto combina os mapas de resposta dos filtros da DT-CWT calculados para diferentes escalas e orientações para criar um mapa acumulado de energia. A abordagem proposta foi testada para o posicionamento de malhas representando os hipocampos em imagens 3D de RM e os resultados obtidos foram comparados com anotações manuais realizadas por especialistas. Valores médios de Dice (DC) e da métrica Hausdorff Average Distance (HAD) obtidos pelo método proposto mostraram-se melhores (DC = 0,58/0,58 e HAD = 0,73/0,75 para o hipocampo esquerdo e direito, respectivamente) quando comparados com valores obtidos de um posicionamento guiado por uma transformação Afim (DC = 0,49/0,50, HAD = 1,04/1,11) e uma transformação estimada por pontos salientes detectados usando uma técnica baseada na informação de congruência de fase (DC = 0,55/0,56, HAD = 0,84/0,83).por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOpor
dc.description.sponsorshipIdCAPES - Código de Financiamento 001por
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2017/24391-0por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2345267419107001por


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