内镜下病灶面积数字图像处理技术临床初步研究及计算机视觉测量软件的设计与研究

论文摘要

目的应用数字图像处理技术进行内镜下病灶桶形畸变的校正及面积的测量,并且开发研制内镜专用的计算机视觉测量软件,以寻求内镜下病灶面积准确、客观及简便的测量方法。方法1.数字图像处理技术临床初步研究：内镜下图像桶形畸变的校正采用Panaroma tool共享软件,病灶面积及相对测量误差的处理应用Image J共享软件：（1）体外试验内镜下病灶面积计算机软件测量法的建立,首先确立Panorama tool纠正内镜下桶形畸变的校正系数,以达到最小测量误差；第二步观察胃镜镜头与图像之间物距的变化对测量的影响。（2）联合Panaroma tool和Image J对50例胃溃疡患者进行病灶面积的测量以及与传统测量方法的比较；2.计算机视觉测量软件的开发研制与应用：（1）计算机软件的设计：根据程序预期所要完成的工作,程序设定三大模块,即桶形畸变的校正,透视变换,以及面积的转化,利用C++语言借助Qt数据库制作而成Endoscope Assistant Software（EAS）;（2）体外建立不同物距的同心圆模板用于验证EAS测量的可靠性和可重复性；（3）用EAS对45例胃溃疡患者进行病灶面积的测量。结果1.数字图像处理技术：（1）当选择Panaroma tool校正系数为0.1时,内镜下桶形畸变校正后测量误差最小（3.76%±2.13%）；（2）桶形畸变未校正前,随着胃镜镜头与图片距离的增加,测量相对误差逐渐增加；而通过Panaroma tool校正后,不同物距之间相对测量误差无统计学差异（P=0.141）；（3）利用计算机软件技术对50例胃溃疡病灶进行测量,结果显示Panorama tool联合Image J软件处理后,所得溃疡面积（35.0mm2±5.0mm2）大于传统公式法计算得出的面积（29.1mm2±4.1mm2）,两者差异有统计学意义（P=0.000）,相关系数为0.988。2.EAS法：（1）内镜下不同物距的同心圆模板经EAS校正后相对测量误差小于6%,不同物距之间相对测量误差无统计学差异（P=0.323）；（2）体内试验中通过对45例胃溃疡患者不同测量方法的比较,EAS法测量溃疡面积44.0mm2±37.0mm2大于传统公式测量法36.1mm2±31.4mm2,有统计学差异,且相关性很好（r＝0.990,P=0.000）,EAS法测得溃疡面积与Panorama tool+Image J软件测量的溃疡面41.2mm2±30.9mm2比较无统计学差异（P0.397）。结论我们利用国外已有的共享数字图像处理软件及自主研制的EAS进行内镜下溃疡面积的测量,经体内外试验证明,数字图像处理技术测量内镜病灶面积具有可行性和准确性,并且EAS的开发实现了内镜图像桶形畸变的校正与面积测量功能的一体化,EAS有望进行产业化,为临床提供内镜下病灶面积相对准确,客观简便,经济实用的测量技术。

论文目录

• 英文缩略词表
• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 内镜下病灶面积数字图像处理技术的临床初步研究
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 第二部分 内镜下病灶面积计算机视觉测量系统的建立与应用
• 1 原理与设计
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 个人简历
• 致谢
• 综述
• 参考文献