РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО АЛГОРИТМА ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ МРТ ГОЛОВНОГО МОЗГА 

Евгений Владимирович Богданов, аспирант, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1), E-mail: evgeniy.bogdanov95@gmail.com 

Актуальность и цели. Исследование формирования алгоритмов получения МРТ-изображений отличается высокой актуальностью. Цель работы – анализ достижений в разработках программного алгоритма получения изображений МРТ головного мозга. Материалы и методы. Найдено 17 статей в специализированных базах Cyberleninka, eLibrary, PubMed, ScienceDirect. Использованы методы анализа, синтеза и индукции. Результаты. Лучшим для подавления шума изображений МРТ головного мозга является фильтр Гаусса, усовершенствование работы которого достигнуто посредством эволюции нейронных сетей. Автоматическая сегментация достигла эффективности, сопоставимой с ручной, благодаря применению комбинированной системы с интегрированными модулями для устранения влияния шума и фона, для выявления особенностей изображения и информации о краях. Оператор Собеля позволяет более четко выявить яркие края изображения МРТ для их удаления. Для объемной визуализации изображений головного мозга вследствие ее трудоемкости предлагается применение послойного представления данных МРТ. Сегментация Watershed и алгоритм классификации K-ближайшего соседа позволили получить точность изображения МРТ лишь 89 %, вейвлет-преобразование было выполнено без расчета точности. Метод опорных векторов (SVM) с использованием алгоритма GLCM показал точность до 93 %, но для обучения использовано лишь 36 изображений. На базе 150 МРТ-изображений головного мозга выполнена их классификация, и с использованием программного пакета MATLAB 2018a (Matrix Laboratory) достигнута точность тестирования 96,7 %. Выводы. Создаются улучшенные алгоритмы удаления шума и ярких краев изображений МРТ головного мозга, их сегментации и создания таковых с объемной визуализацией, в том числе эффективные программные модули автоматической сегментации на основе сверточных нейронных сетей. 

Ключевые слова

МРТ, изображения, алгоритм, удаление шума, сегментация, фильтр, граница 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Богданов Е. В. Разработка программного алгоритма получения изображений МРТ головного мозга // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2024. № 3. С. 111–118. doi: 10.21685/2307-5538-2024-3-13