Difüz optik tomografi sisteminde sayısal görüntü işleme tekniklerinin geliştirilmesi ve test edilmesi

Abstract

Amaç: Sürekli Dalga Difüz Optik Tomografi (CWDOT) sistemi tıp alanında kullanılan görüntüleme sistemlerinden biridir. Bu çalışmanın amacı, CWDOT sistemi ile oluşturulan üç boyutlu (3B) meme fantomu görüntülerine farklı görüntü işleme yöntemlerini 3B olarak uygulamak ve meme fantomunda gerçeğe en yakın görüntüyü veren en uygun görüntü işleme yöntemlerini belirlemektir. Yöntem: Bu çalışmada, CWDOT ile ölçümler meme fantomları üzerinde alındı. Meme fantomlarından birincisi intralipid, su ve Indosiyanin yeşili (ICG) karışımında yapıldı, tümörü temsil etmesi için inklüzyon (tümör benzeri yapı) konuldu. İkincisi ise kuyruk yağının içine dalak parçaları (tümör benzeri yapı) konularak yapıldı. Daha sonra meme fantomlarından alınan görüntülere görüntü işleme yöntemleri uygulandı. İlk olarak görüntü segmentasyon yöntemlerinden olan bütünsel (global) ve yerel (local) eşikleme yöntemleri uygulandı. Daha sonra uzaysal filtrelerden (spatial filter); Ortalama (Average), Gauss (Gaussian), Laplas (Laplacian), LoG (Laplacian of Gaussian) filtreleme yöntemleri uygulandı. Son olarak, en yakın komşu (nearest), çift doğrusal (bilinear), çift kübik (bicubic) ve kübik spline (cubic spline) interpolasyon yöntemleri uygulanarak görüntüler elde edildi. Bulgular: Görüntü işleme sonuçları görsel ve sayısal olarak karşılaştırıldı. Tepe sinyalinin gürültüye oranı (PSNR), Ortalama hata karesi (MSE) ve Yapısal benzerlik oranı (SSIM) yöntemleri sayısal karşılaştırmalar için kullanıldı. Tümör benzeri yapıların meme fantomları içindeki konumlarını gerçek şekil ve boyutlarda ortaya çıkaran görüntü işleme yöntemleri belirlendi. Sonuç: CWDOT sistemine uygunluğu deneyler ile test edilen; Otsu yöntemi, Gauss filtreleme, çift kübik interpolasyon yöntemleri ile görüntüler gerçek haline yakın ve net bir şekilde elde edildi. Bu tez, bu alanda in-vitro veya klinik deneyleri yapacak araştırmacılara en uygun görüntü işleme yöntemlerini seçme konusunda katkı sağlayacak niteliktedir.