| dc.contributor.advisor | Παναγίδης, Ανδρέας | |
| dc.contributor.author | Κάρτα, Ανδρονίκη | |
| dc.contributor.other | Karta, Androniki | |
| dc.coverage.spatial | Κύπρος | el_GR |
| dc.date.accessioned | 2018-02-14T10:14:37Z | |
| dc.date.available | 2018-02-14T10:14:37Z | |
| dc.date.copyright | 2017-02-13 | |
| dc.date.issued | 2017-12 | |
| dc.identifier.other | ΣΑΕ/2017/00008 | el_GR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11128/3238 | |
| dc.description | Περιέχει βιβλιογραφικές παραπομπές. | el_GR |
| dc.description.abstract | Τα τελευταία χρόνια έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στις διαγνωστικές και επεμβατικές ιατρικές πράξεις που βασίζονται στην ενδοσκόπηση. Τέτοιες επεμβάσεις εκτείνονται από αρθροσκοπήσεις σε λαπαροσκοπήσεις και ρινοσκοπήσεις. Ως φυσικό επακόλουθο, η ερευνητική κοινότητα έχει στρέψει το ενδιαφέρον της σε μια σειρά ζητημάτων που άπτονται της επεξεργασίας και ανάλυσης του σήματος βίντεο που παράγει η ενδοσκοπική κάμερα. Τέτοιες προσπάθειες έχουν ενσωματωθεί και βρίσκουν εφαρμογή σε συστήματα υποβοηθούμενης διάγνωσης, προεγχειρητικού προγραμματισμού, καθώς και ιατρικής καθοδήγησης πριν, κατά τη διάρκεια, αλλά και κατά την μεταγενέστερη αξιολόγηση ενδοσκοπικών επεμβάσεων.
Η παρούσα εργασία ασχολείται με τον εντοπισμό και την ιχνηλάτηση ιατρικών εργαλείων σε ενδοσκοπικό βίντεο. Ως προς την κλινική αξιοποίηση, ο πρωταρχικός στόχος εστιάζεται στην αξιολόγηση της ποιότητας της ενδοσκοπικής επέμβασης και κατ' επέκταση του ιατρικού προσωπικού δια μέσου της συνοπτικής παρουσίασης του βίντεο της επέμβασης (video summarization). Ως δευτερεύων στόχος, η αξιοποίηση των προτεινόμενων μεθόδων ως εργαλείο σε συστήματα προεγχειρητικού προγραμματισμού ή/και εκπαίδευση, παρέχοντας τη βάση στους αλγορίθμους οπτικοποίησης που ακολουθούν.
Η συνεισφορά της παρούσης εργασίας εδράζεται στη συνδυαστική χρησιμοποίηση τόσο (α) των χρωματικών χαρακτηριστικών των εικονοστοιχείων του βίντεο, όσο και (β) της ανάλυσης των προτύπων κίνησης των ιατρικών εργαλείων. Ειδικότερα, στην πρώτη περίπτωση εξετάζονται και υλοποιούνται δύο μέθοδοι που βασίζονται στην χρωματική απεικόνιση των ιατρικών εργαλείων για τον εντοπισμό και διαχωρισμό τους από την υπόλοιπη εικόνα. Πιο συγκεκριμένα, η πρώτη μέθοδος αφορά την εξαγωγή χρωματικών τιμών από αρχεία μη αυτόματης (χειροκίνητης) αναγνώρισης και τμηματοποίησης των υπό εξέταση ιατρικών εργαλείων (manual segmentation). Από την άλλη, η δεύτερη μέθοδος βασίζεται στην κατηγοριοποίηση των χρωματικών αποχρώσεων που εμφανίζονται στην εικόνα (ανάλογα με τη συχνότητα εμφάνισης) χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο k-means, και την αντιπαραβολή τους με τα χρώματα των ιατρικών εργαλείων. Η συγκεκριμένη μέθοδος, πέραν του γεγονότος ότι επιτυγχάνει τα καλύτερα αποτελέσματα όπως διαφάνηκε μέσα από την πειραματική αξιολόγηση, δεν απαιτεί οποιαδήποτε εκ των προτέρων επεξεργασία. Σε συνδυασμό με επιπλέον τεχνικές μορφολογικών μετασχηματισμών και ανάλυσης κίνησης επιτυγχάνεται ο εντοπισμός και η ιχνηλάτηση των ιατρικών εργαλείων που εμφανίζονται στο βίντεο σε πολύ ικανοποιητικό βαθμό. | el_GR |
| dc.format.extent | viii, 80 σ. 30 εκ. | el_GR |
| dc.language | gr | el_GR |
| dc.language.iso | gr | el_GR |
| dc.publisher | Ανοικτό Πανεπιστήμιο Κύπρου | el_GR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | el_GR |
| dc.subject | Ιχνηλάτηση ιατρικών εργαλείων | el_GR |
| dc.subject | Tracking of medical instruments | el_GR |
| dc.title | Εντοπισμός και ιχνηλάτηση ιατρικών εργαλείων σε ενδοσκοπικό βίντεο | el_GR |
| dc.type | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el_GR |
| dc.description.translatedabstract | In recent years, great progress has been made in endoscopy based diagnostic and invasive medical actions. Such actions range from arthroscopy to laparoscopy and rhinoscopy. As a natural consequence, the research community has turned its interest to a number of issues related to the processing and analysis of the video signal produced by the endoscopic camera. Such efforts have been incorporated in and are applied to assisted diagnostic systems, pre-operative planning as well as to medical guidance before, during, and in posterior evaluation of endoscopic operations.
This work deals with the detection and tracking of medical instruments in an endoscopic video. In terms of clinical use, the primary focus is on assessing the quality of endoscopic surgery and, by extension, of the medical staff through video summarization. As a secondary goal, using the proposed methods as a tool in pre-operative programming systems and / or training, providing the basis to visualization algorithms that follow.
The contribution of this paper is based on the combined use of both (a) the color characteristics of video pixels, and (b) the analysis of motion patterns of medical instruments. In particular, in the first case, two methods based on the color depiction of the medical tools are examined and implemented to identify and separate them from the rest of the image. More specifically, the first method involves extracting color values from manual identification and segmentation files of the examined medical instruments. On the other hand, the second method is based on the categorization of the color shades appearing in the image (depending on the incidence) using the k-means algorithm and their comparison with the colors of the medical instruments. This method, besides the fact that it achieves the best results as it has emerged through experimental evaluation, does not require any pre-processing task. Combined with additional morphological transformation and motion analysis techniques, it is possible to detect and track the medical instruments displayed in the video to a very satisfactory degree. | el_GR |
| dc.format.type | pdf | el_GR |
