técnicas automáticas para avaliação e correção de imagens

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
TÉCNICAS AUTOMÁTICAS PARA AVALIAÇÃO E CORREÇÃO DE IMAGENS
MAMOGRÁFICAS DIGITALIZADAS
Renata de Freitas Góes e Homero Schiabel
[email protected]
Lab. de Análise e Processamento de Imagens Médicas e Odontológicas - Depto de Engenharia
Elétrica – EESC – USP
Palavras Chaves: Scanners, Esquemas CAD, filmes mamograficos
O uso de sistemas CAD (“computer–aided diagnosis”- CAD) em mamografia tem sido
objeto de interesse em pesquisas durante vários anos (QUIANG LI, 2007), (DOI et al., 2004). Uma
das etapas mais importantes, porém, para o processamento das imagens é o processo de sua
aquisição, não apenas a partir do processo de exposição radiográfica durante o exame, mas também
da revelação do filme e da sua transformação em um formato digital. Todavia, as técnicas para
geração dessas imagens são variadas e, a rigor, podem agrupar-se em duas categorias principais em
função dos diversos tipos de digitalizadores existentes: (1) a de varredura com feixe de luz branca e
detecção à base e sensores CCD; (2) a de varredura com feixe de laser. Cada uma delas afeta de um
modo a imagem final, cuja qualidade é essencial para a performance das técnicas de
processamento. O principal motivador para o estudo é tornar o processo de digitalização
independente da tecnologia utilizada, para isto foi implementado um software que tem como
objetivo corrigir a curva característica do digitalizador que funciona a partir da digitalização da
imagem de calibração. Para programar esse procedimento, foram utilizados os seguintes
parâmetros: curva característica dos digitalizadores, ruído do equipamento, reprodutibilidade e
distorção geométrica de cada equipamento, com isto, foi realizada uma investigação comparativa
para uma avaliação sobre aspectos de digitalização de imagens mamográficas – sobretudo quanto
às propriedades e características dos digitalizadores. Em síntese, foram investigados os seguintes
equipamentos: digitalizadores com fonte de luz branca e CCD, utilizando adaptadores de
transparência, a partir de sistemas de menor custo, cerca de U$ 1 000 (scanners UMAX Mod.PowerLook 1120, Epson- Mod. Perfection V750-M PRO, Microteck- ScanMaker 1000XL),
digitalizador com princípio similar aos modelos anteriores, porém mais sofisticado, com recursos
exclusivos de varredura por transmissão, para digitalização de filmes , de custo mais elevado, cerca
de U$ 20 mil (VIDAR – Mod. Diagnostic Pro) e com varredura a laser com um custo entre U$25
mil e 30 mil ( Lumiscan 50, Lumiscan 75). Por meio de uma análise estatística foi possível avaliar
as imagens adquiridas em todos os scanners. Nos testes realizados para comparar as respostas dos
equipamentos, visando gerar as suas respectivas curvas características, constataram variações
sensíveis em relação à curva característica original do filme, através dos resultados de cada
equipamento foi traçado um gráfico que retrata a curva característica de cada equipamento. Ao
analisar o gráfico pode se observar o desvio encontrado de cada equipamento e assim, o desvio
apresentado no gráfico pode se concluir a influência do processo de digitalização de mamogramas
em um esquema CAD e na comparação entre os conjuntos de imagens, pode se observar que
quando aplicado o polinômio de correção, as imagens apresentaram mais fidelidade às densidades
ópticas do filme. Os dados registrados na análise apontam um aspecto importante na área, é
possível obter altas sensibilidade e performance de um esquema, mesmo que não se utilizem
digitalizadores como os da linha laser ou de varredura mecânica de alto desempenho, como os
equipamentos da linha Lumiscan e Vidar, testados no projeto, que custam mais de US$ 20 mil, um
obstáculo real para a aplicação de esquemas CAD a diversos centros radiológicos. Mas, mesmo a
utilização de equipamentos comercialmente baratos pode possibilitar a obtenção de resultados
similares aos das imagens digitalizadas por aqueles outros equipamentos bem mais caros, desde
que suas características de qualidade sejam conhecidas e, portanto, as imagens por eles
digitalizadas sejam uniformizadas com base nesses parâmetros característicos.
Escola de Engenharia de São Carlos – USP
Agosto / 2010
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Escola de Engenharia de São Carlos – USP
Agosto / 2010