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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊國璽
研究生(外文):Yang, Guo-Shi
論文名稱:大白鼠腦中結構之影像分割
論文名稱(外文):The Image Segmentation of Structures in The Rat's Brain
指導教授:蘇振隆蘇振隆引用關係
指導教授(外文):Jenn-Lung Su
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:醫學工程學系
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:影像分割邊緣偵測區塊染色閥值選取
外文關鍵詞:Image segmentationEdge detectionBlob coloringThresholding
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神經科學研究者大都使用光學式顯微鏡觀察組織切片,進行腦組織在生理
上之研究;但對於想要從此切片中獲得某個組織的面積、周界等參數值是
相當的不容易,所得的參數值除不準確外,在計算上也相當耗時,且從連
續切片中獲得組織立體架構、整個腦部的空間位置,更是不容易的一項工
作。研究的主要目的是將此光學顯微鏡大白鼠腦部組織切片影像中的海馬
迴、基底核、視丘等重要的區域給區分出,以利於參數值計算和三維立體
影像重建。研究中使用的方法是數位影像處理中影像分割的技術,因為影
像分割是影像分析、辨識和三維重建最重要的前處理工作。在研究中針對
光學顯微鏡影像的特性,自行設計影像分割的處理流程,此設計流程主要
以morphology為基礎,配合去除雜訊等方法,以區域處理的方式進行影像
分割處理,且其結果和現有的Sobel 、Compass、Laplacian及Marr-
Hild- reth等方法相比較,以模擬影像測試自行設計方法的正確性,並以
核磁共振的膝關節、腳踝影像證驗自行設計方法的適用性,利用參考面積
計算分割出的組織面積。研究結果顯示,在模擬影像的測試中自行設計方
法的正確性相當高,誤差值在 3%以下;對大白鼠腦部影像分割處理比四
種現有方法處理的結果要好。從影像處理結果中也證實以acetylcholine
esterase染劑染色的組織切片,影像分割處理結果比其他的影像要佳。自
行設計方法處理整張影像的時間約需二十分鐘左右,主要受到閥值選取的
影響而增加執行時間。在計算面積方面,參考面積的誤差在 4%以下,故
換算出的組織面積具有很高的可信度。研究自行設計發展的影像分割方法
非常適用於光學顯微鏡大白鼠腦部組織影像,能夠提供神經科學研究人員
所需要的參數值,且可藉由分割影像的結果做為三維影像重建資料。除對
光學顯微鏡影像的處理外,也可應用至一些醫學影像上,提供醫護人員在
診斷和治療上的輔助。另外,若改善閥值選取的方式,由人工轉為自動選
擇,在處理時間上就能縮短不少。

Optical microscopy with microtome technique has long been used
to obtain the histological information. However,it is time-
consuming to calculate such parameters as areas and contours
for tissues. Reconstruction of 3D structure, from thin slices
of a tissue, is even harder. The main purpose of this study is
to separate major regions in a rat's brain, such as
hippocampus, basal ganglia and thalamus on a micrograph by the
image segmentation method, calculate their areas and achieve
the 3D representation of the structure. Here we designed a
procedure of image segmentation processing specially for these
micrographs. Our approach is to process images locally based on
the morphology,assisted with noise filtering. The result was
compared with those obtained from other methods, such as Sobel,
Compass, Laplacian and Marr-Hildreth methods. Our new pro-
cedure was evaluated by phantom images with known parameters.
We also tested its applicability to medical images acquired by
other instrumentation. This study also includes area
calculation of separated regions by use of a series of standard
references. The results indicate that our procedure produced a
small error (<3%) due to edge detection in region separation
for the phantom images. For micrographs of a rat's brain, our
method was proved superior to other traditional methods.The
micrographs of sections stained with acetylcholine esterase
showed a better result than those of samples unstained or
stained with other chemicals. It takes about twenty minutes for
this new procedure to process a whole image. The time is
prolonged due to the thresholding pro- cess. Area estimation is
also quite reliable since the error of reference areas
estimated by the phantom square image is less than 4%. In
conclusion, this new procedure can be applied to the segmen-
tation process of the micrographs of the rat's brain, and
thereafter offers information about important parameters before
the 3D iamge can be reconstructed.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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