IMPLEMENTAZIONE DI UNA GUI IN AMBIENTE MATLAB PER L’ANALISI E

L’ELABORAZIONE DI IMMAGINI BIOMEDICALI

Facoltà di Ingegneria – Laurea in Ingegneria Biomedica

Relatori: Laureando:Ing. Antonio Fasano Andrea LandiIng. Luca Vollero

ANNO ACCADEMICO 2006/2007

Graphical User Interface (GUI)•Esigenze per la creazione•Requisiti da soddisfare

STRUMENTI DI SVILUPPO•MATLAB•Approcci

GUI IMPLEMENTATA•Struttura•Funzionalità

ESEMPI DI UTILIZZO•Imadjust•Gauss-Laguerre

CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI

Esigenze per la creazione della GUI

1) Strumento personalizzabile per l’analisi e la diagnostica

2) Consentire l’uso delle funzioni MATLAB senza conoscerne il linguaggio

Potenziale strumento di ausilio al personale medico

Requisiti da soddisfarea) Gestione di file DICOM monoframe (visualizzazione

metadati)b) Consentire elaborazioni di miglioramento delle

immaginic) Filtraggio immagini con maschere derivate da funzioni

di Gauss-Laguerred) Possibilità di esportare le immagini elaborate in vari

formatie) Struttura modulare GUIf) Possibilità di eseguire più istanze indipendenti

Gestione interazione finestre

Formato DICOM Standard di riferimento per la trasmissione di immagini

biomedicali E’ al di sopra dei protocolli di trasporto

trasparente rispetto al mezzo fisico di comunicazione

File DICOM metadati immagine

legame indissolubile tra immagine ed esame diagnostico

Funzioni di Gauss-Laguerre Famiglia di wavelet ortogonali Forniscono una rappresentazione di un’immagine

Strumento per l’estrazione di caratteristiche Formula generale:

Specificati n, k, σ

Trasformata diGauss-Laguerre

Singola funzione

Generazione maschera filtraggio

Strumenti di sviluppoAmbiente MATLAB:Stato dell’arte per l’elaborazione numerica

Potenti librerie per l’elaborazione di immagini digitali (Image Processing Toolbox)

Librerie e strumenti che agevolano la creazione di interfacce grafiche

Potente linguaggio di script

Principio di modularità

Approcci di programmazione GUI in MATLAB

“GUIDE”: top-down PROGRAMMAZIONE MANUALE: bottom-up

PRO: Semplice e veloce Ha interfaccia grafica Genera automaticamente i

file necessariCONTRO: Mancanza di controllo

completo sui meccanismi dell’interfaccia

Numero di file vincolato

PRO: Alta flessibilità Maggiore controllo

sull’interfaccia Numero file variabiliCONTRO: Scrittura manuale script Più lunga la fase di

programmazione Richiede maggiori conoscenze

dell’ambiente MATLAB

DESIGNMODULARE

Presentazione della GUIFunzioni implementate: FUNZIONE IMADJUST Alterazione parametrica livelli intensità

TRASFORMAZIONE LOGARITMICA

MIGLIORAMENTO DEL CONTRASTO

ELABORAZIONE ISTOGRAMMI Visualizzazione Equalizzazione

BIT-PLANE SLICING

FILTRAGGIO Con maschere predefinite Con maschere personalizzate Con maschere generate da funzioni di Gauss-Laguerre

Struttura della GUI ESECUZIONE:

Sia dall’ambiente MATLAB sia da eseguibile compilato

ORGANIZZAZIONE:

Struttura gerarchica modularità

Tre tipi di finestre:h) Finestra principale (unica per ogni istanza)i) Finestre di livello 1j) Finestre di livello 2

Struttura della GUI: schema logico

Esempio 1: Gauss-LaguerrePASSI:2) Caricamento set file

4) Selezione “Gauss-Laguerre” da menù elaborazione

6)Selezione di una ROI

8)Specifica parametri

10)Elaborazione

12)Visualizzazione risultati ed eventuale salvataggio

Esempio 2: funzione ImadjustPASSI:2) Caricamento set file

4) Selezione “Imadjust” dal menù di elaborazione

6) Specifica parametri

8) Elaborazione

10) Visualizzazione risultati ed eventuale salvataggio

Conclusioni GUI con struttura modulare

Elaborazioni standard e non standard (filtraggio con maschere generate da funzioni di Gauss-Laguerre)

Agevole l’aggiunta di nuove funzioni di elaborazione

Controllo sulla coerenza dei dati di ingresso

Gestione degli errori e delle eccezioni

Espandibilità e personalizzazione

Sviluppi futuri Supporto elaborazione 3D (voxel)

Supporto file DICOM multiframe

Supporto immagini a colori

Creazione di una guida in linea