基于支持向量機(jī)的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像出血檢測研究.pdf

1、隨著人們飲食條件的提升以及生活方式的多樣化，消化道疾病逐漸成為困擾人類健康的一大因素。如何更高效地預(yù)防和診斷消化道疾病成為一個(gè)社會性的問題。無線膠囊內(nèi)鏡正是為此目的而發(fā)明的一種革命性的消化道疾病檢測手段，相比傳統(tǒng)侵入式窺鏡檢測方法，膠囊內(nèi)窺鏡具有無痛、快捷、患者排斥性小的巨大優(yōu)勢，并且能深入小腸部位進(jìn)行探查，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)窺鏡無法比擬的。然而，無線膠囊內(nèi)鏡產(chǎn)生的圖片數(shù)量巨大，人工檢查費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且需要專業(yè)背景知識。本文旨在以計(jì)算機(jī)智能輔助

2、診斷的方式減輕醫(yī)務(wù)人員工作量，實(shí)現(xiàn)疾病的初步自動化智能診斷。腸道疾病中腸道壁出血癥狀最為常見，也是很多其他癥狀的前期表現(xiàn)，因此實(shí)現(xiàn)無線膠囊圖片的出血檢測將在很大程度上解決消化道疾病預(yù)防和診斷問題。
　　本文基于支持向量機(jī)理論以監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式對膠囊圖片進(jìn)行分類，使用多種不同核函數(shù)來對比各個(gè)特征表示的效果。在圖片預(yù)處理階段首先使用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)操作提取感興趣區(qū)域，同時(shí)消除內(nèi)鏡圖片的邊緣噪聲，在灰度世界理論基礎(chǔ)上對膠囊圖片進(jìn)行色彩平衡，并將

3、平衡后的圖片通過限定區(qū)域的方式進(jìn)行對比度拉伸。對于特征向量構(gòu)造則根據(jù)不同品牌的無線膠囊內(nèi)鏡各自成像特點(diǎn)給出了不同的構(gòu)造方法。對于GivenImage公司的PillCam系列膠囊，使用符合人眼視覺特征和認(rèn)識方式的色調(diào)-飽和度-亮度顏色模型進(jìn)行建模，提取光照無關(guān)的二維二值色度特征，相比傳統(tǒng)直方圖特征比較相似性的方式，而知特征能更好地體現(xiàn)某一特征是否存在經(jīng)過裁剪非必須顏色區(qū)域和非等間隔量化的手段降低特征向量維度，并將每個(gè)維度上的特征進(jìn)行二值化

4、處理，以防止模型依賴于圖片中出血區(qū)域的大小，對比使用全部色彩空間的高緯度特征，這種方法不僅效果更好，而且速度更快。而對于金山公司的MoM膠囊，則因?yàn)樯蛱珜挘辉龠m合HSV顏色模型中構(gòu)建的二值向量特征進(jìn)行處理，選用了色彩均勻的Lab顏色模型，這個(gè)模型在處理寬色域圖片中紅色特征識別方面具有先天優(yōu)勢，通過觀察顏色空間的構(gòu)成以及膠囊圖片顏色分布特點(diǎn)，本文采用了簡化的二維坐標(biāo)方式，對圖片中的紅色特征進(jìn)行描述，為提高分類準(zhǔn)確性，在限定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行了