阴道镜图像数据管理与分析

论文摘要

2008年诺贝尔奖生理学奖的揭晓让世界的眼光又再次聚焦到了妇女第二大多发癌症——宫颈癌上。根据美国癌症协会与2007年发表的相关报告,在全球范围内,宫颈癌已经成为了女性因肿瘤死亡的第二号杀手。同时,随着腔镜技术的不断发展,阴道镜已成为宫颈癌和癌前病变的重要辅助诊断方法之一。阴道镜其最主要的临床应用价值是,在阴道镜指示下定点活检和HPV病毒感染的检查,以及提高活检的阳性率、宫颈癌的早期诊断率和降低假阴性比例。本文首先针对我国在阴道镜图像数据库资料保存方面的不足,提出了一种新的阴道镜图像的数据库系统的设计与实现,作用于宫颈癌早期筛查,为医疗建档、医学研究、教学、会诊、实验室资料的保存和临床的其他领域提供帮助。其次,为了辅助提取更为有效的活检组织,本文提出了四种可选择的图像处理的方法,做到自动对于原始图像的高亮区域提取与填充、自动进行宫颈口ROI区域的分割,对醋酸白化上皮区域的特征检测与分析,标记疑似醋酸白化上皮区域以指导有效活检等。最后,对阴道镜图像自动识别的研究作出尝试,通过对阴道镜图像的分析选取计算图像颜色信息中的特征,对这些特征进行的初步分析,应用支持向量机作为特征分类的分类器,得到其分类精度78.1%,敏感性81.1%和特异性75%的结果。其结果与原始图像分类结果相比改善明显,特征有效性获得证实。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和研究意义
• 1.1.1 宫颈癌与阴道镜技术的现状
• 1.1.2 阴道镜图像
• 1.2 本文的主要内容与结构
• 第二章 阴道镜图像数据库的设计与建立
• 2.1 阴道镜图像数据库应用现状
• 2.2 数据库数据结构设计与开发工具
• 2.3 数据库基本功能实现
• 2.4 数据库扩展功能的实现
• 2.4.1 图像的局部截取
• 2.4.2 登录系统与权限设置
• 2.5 阴道镜图像数据库的临床应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 阴道镜图像处理与分析
• 3.1 阴道镜图像醋酸白化上皮与宫颈癌筛查
• 3.2 图像中高亮区域的提取与填充
• 3.2.1 图像的色彩空间
• 3.2.2 高斯混合模型及其参数估计
• 3.2.3 高亮区域可选择多种色彩空间分析
• 3.2.4 高亮区域填充效果改进
• 3.3 宫颈口ROI 区域提取
• 3.3.1 Lab 色彩空间与RGB 色彩空间转换
• 3.3.2 引入a-R 算法
• 3.3.3 改进的宫颈口ROI 区域提取算法
• 3.3.4 处理效果修正
• 3.3.4.1 图像处理中的形态学
• 3.3.4.2 区域生长与掩模应用
• 3.4 归一化与伪彩色的应用
• 3.4.1 原始图像的色彩归一化
• 3.4.2 图像伪彩色处理与分析
• 3.5 醋酸白化上皮区域进一步分析
• 3.5.1 图像醋酸白化上皮区域分析
• 3.6 图像特征分析
• 3.6.1 特征选取与分析
• 3.6.1.1 图像颜色特征
• 3.6.1.2 阴道镜图像颜色特征分析
• 3.6.1.3 应用支持向量机特征分类
• 3.7 实验与结果
• 3.7.1 阴道镜图像处理结果
• 3.7.2 特征提取与分类结果分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 总结与展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 致谢