مهندسی کامپیوتر

دانلود فرمت word : پایان نامه ارشد رشته هوش مصنوعی: ارائه يک روش جديد به منظور بررسي روند درمان ضايعات و تحليل استخوان دندان در يک دوره زماني

گرایش هوش مصنوعی

با عنوان : ارائه يک روش جديد به مقصود بررسي طریقه درمان ضايعات و تحليل استخوان دندان در يک دوره زماني

دانشگاه شیراز

دانشكده مهندسـي

پايان‌نامه كارشناسي ارشد در رشته مهندسي کامپيوتر (هوش مصنوعی)

عنوان:

ارائه يک روش جديد به مقصود بررسي طریقه درمان ضايعات و تحليل استخوان دندان در يک دوره زماني

استاد راهنما:

دكتر فرشاد تاجری پور

پایان نامه

بخش هایی از متن پایان نامه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب:

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

فصل اول: مقدمه

1-1- کلیات…………………………. 2

1-2- مقدمه‌ای بر رادیولوژی دندان………………………… 3

1-2-1- راديوگرافي سفالومتري ……………………….  4

1-2-2- سيستم‌هاي ديجيتال راديوگرافي دندان……………………….  5

‌1-2-3- راديوگرافي پري اپيكال……………………….  7

1-2-4- راديوگرافي پانوراميك (پانوركس) ……………………….8

‌1-2-5- دوربين هاي داخل دهاني‌……………………….  9

1-3- تعریف مسئله……………………….. 9

1-4- نگاهی به فصول پایان نامه……………………….. 11

1-5- جمع بندي………………………… 12

فصل دوم: پیشینه تحقیقات

2-1- مقدمه……………………….. 14

2-2- روش‌های موجود برای جداسازی و قسمت‌بندی تصاویر دندانپزشکی………. 16

2-2-1 روش سعید و همکاران ………………………. 17

2-2-2- روش انیل جین و هنگ چن ………………………. 26

2-2-3- روش فانگ دین و باک هوای……………………….  28

2-2-4- روش ویجایاکوماری و همکاران………………………. 36

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

2-3- روش‌های موجود برای مطالعه و تشخیص ضایعات دندانی………….. 40

2-3-1- روش‌های مطالعه ودرمان تحلیل ریشه دندان ………………………. 40

2-3-2 روش‌های مطالعه و تشخیص ضایعات دندانی اطراف انتهای ریشه………41

2-3-2-1 روش مول و ون………………………… 41

2-3-2-2 روش جانگ و لی………………………… 44

2-4- جمع بندی………………………… 46

فصل سوم: روش پژوهش

3-1- مقدمه……………………….. 48

3-2- پیش پردازش و بهبود کیفیت تصاویر……………………….. 49

3-2-1-فیلتر همریختی……………………………….  52

3-3- بخش بندی و جداسازی دندان‌ها ……………………….52

3-3-1- هیستوگرام نگاشت انباره‌ای……………………….  53

3-3-2- تخمین زاویه چرخش:………………………. 55

3-4- تشخیص انتهای ریشه دندان: ……………………….61

3-5- تشخیص ضایعات استخوانی اطراف ریشه دندان:……….. 64

3-6- جمع بندی………………………… 65

فصل چهارم: آزمایش‌ها و نتایج

4-1- مقدمه……………………….. 67

4-2- مطالعه نتایج مرحله پیش پردازش………………………….. 68

4-3- مطالعه نتایج حاصل در مرحله بخش بندی دندان‌ها………….. 73

4-3-1- نتایج و آزمایشات مرحله بخش بندی دندان‌ها……………… 73

4-3-2- ارزیابی مراحل بخش بندی دندان‌ها………………………. 76

4-4- نتایج الگوریتم تشخیص انتهای ریشه دندان: ……………………….82

4-5- ارزیابی تشخیص ضایعات استخوانی انتهای ریشه دندان…….. 84

4-6- جمع بندی………………………… 86

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری و پیشنهادات برای کارهای آینده ……………………….88

فهرست منابع………………………… 90

چکیده:

تکنیک های مختلف پردازش تصویر کاربرد گسترده‌ای در حوزه دندانپزشکی دارد. مانند این کاربردها می‌توان به تشخیص هویت بر مبنای تصاویر دندانپزشکی، تشخیص پوسیدگی های دندانی و همچنین شناسایی و مطالعه ضایعات دندانی تصریح نمود که اکثرا در اطراف انتهای ریشه دندان اتفاق می‌افتد. همچنین با بهره گیری از تکنیک های پردازش تصویر می‌توان به دندانپزشک در تشخیص ضایعات دندانی کمک كرد كه طریقه درمان با کیفیت و دقت بیشتری انجام گردد. عدم درمان این ضایعات، ممکن می باشد منجر به آسیب های جدی به بافت لثه و دندان و کاهش توده استخوانی دندان گردد. در این رساله، یک روش جدید بر مبنای ویژگی های تصویری دندان های تحت درمان ریشه، برای قسمت بندی و جداسازی دندانها از یکدیگر، همچنین تعیین موقعیت انتهای ریشه و در نهایت مشخص کردن ضایعات دندانی ارائه شده می باشد. نتایج تجربی حاصل از آزمایش الگوریتم پیشنهادی روی تصاویر موجود نشان می‌دهد که علی رغم کیفیت پایین تصاویر، الگوریتم ارائه شده کارایی موثر در جداسازی دندانها از یکدیگر و تعیین محل انتهای ریشه و تشخیص ناحیه دچار ضایعات استخوانی دارد.

فصل اول

1- مقدمه

1-1- کلیات

دندان مرکب از یک ساختمان سختی می باشد که بافت نرم زنده‌ای را احاطه کرده می باشد. شکل1-1 ساختمان دندان را نشان می‌دهد. قسمت نرم مرکزی دندان ، پالپ و دراصطلاح عامیانه، عصب نام دارد که شامل سلولها، عروق خونی و اعصاب می‌باشد. قسمت اعظم ساختمان دندان را عاج تشکیل می‌دهد، درون عاج فضایی هست که شامل عصب و شبکه مویرگی می باشد که اصطلاحاً به آن پالپ گفته می گردد. پالپ از شاخه‌های اصلی اعصاب و عروق در انتهای ریشه منشعب می گردد و از درون کانالهایی که در ریشه هست به این فضا می‌رسد. حس، تغذیه، عاج سازی و دفاع میکروبی از اعمال پالپ بشمار می‌آیند. این بافت نرم ممکن می باشد تحت تأثیر میکرب‌ها عفونی شده و عفونت را در مسیر ذکر گردیده به استخوان اطراف ریشه منتقل کند. در چنین مواردی تمام این بافت توسط دندانپزشک برداشته شده، محفظه پالپ و کانالها تمیز و به نحو مطلوبی پر می گردد. در صورت عدم معالجه ریشه دندان سیر بیماری نهایتاً منجر به کشیدن و یا از دست دادن دندان خواهد گردید. عوارض عدم درمان شامل آبسه، درد، عفونت شدید و نهایتاً از دست دادن دندان خواهد بود. اگر پالپی که آلوده شده و ملتهب و دردناک می باشد خارج نشود و به تعبیری معالجه انجام نگردد، معمولاً درد آن بیشتر شده و بیمار را اذیت می کند.سرایت عفونت به استخوان انتهای ریشه باعث ایجاد کیست و یا آبسه در انتهای ریشه می گردد.[1]

2-1- مقدمه ای بر رادیولوژی دندان

از دستگاه راديوگرافي دندان براي راديوگرافي داخلي دهان و دندان ها بهره گیری مي گردد. اساس آن را تيوب خود يكسو كننده تشكيل مي‌دهد. تيوب به نحوي نصب مي گردد كه بيشترين قابليت مانور را داشته باشد. اندازه نقطه كانوني تيوب كوچك می باشد. تايمر دستگاه به طريق ساعتي يا الكترونيكي كار مي كند.

‌يونيت‌هاي راديوگرافي دندان  يونيت‌هاي راديوگرافي دندان براي تصويربرداري از دندان‌ها، آناتومي يك دندان منفرد (يعني تاج، گردن و ريشه) و مشكلات دنداني مثل پوسيدگي در بيماران بالغ و اطفال و نيز جهت برنامه ريزي و ارزيابي مربوط به ارتودنسي به کار میروند. سه نوع تـصويربرداري قابل انجام می باشد: راديوگرافي داخل دهاني، پانوراميك و سفالومتريك.
در رادیوگرافی داخل دهانی جهت تصويربرداري بایت وينگ، پری اپيكال و اكلوزال، فيلم داخل دهان بيمار قرار مي گيرد. تصاوير راديوگرافي بايت وينگ، تاج و يك سوم فـوقـاني ريشه دندان هاي فوقاني و تحتاني را نشان مي دهد. در راديوگرافي پري اپيكال، كل ساختار دندان شامل ريشه برروي يك فيلم و آرواره هـاي فك بالا و پايين برروي فيلم‌هاي جداگانه‌اي تصوير مي‌گردد. تصاوير راديوگرافي الكوزال، سطح دندان هاي مياني كوچك و بزرگ را نشان مي دهد. در راديوگرافي پانوراميك، تصاوير ناحيه فك و صورت با بهره گیری از يك پرتوگردان و يك كاست فيلم خارجي به دست مي‌آيد. سپس قوس دنداني در يك تصوير منفرد، به صورت يك شكل بيضوي نمايش داده مي گردد. يونيت هاي پانوراميك، براي تهيه تصاوير راديوگرافي محلي از ساختار دنداني به كار مي رود.

1-2-1- رادیوگرافی سفالومتری

راديولوژي سفالومتري ‌نوعي از دستگاه‌هاي راديوگرافي می باشد كه براي تهيه تصوير جمجمه به صورت استاندارد بهره گیری مي‌گردد. اين تكنولوژي از سال 1913 همزمان توسط دو محقق آلماني و آمريكايي معرفي گردید. مهم‌ترين امتياز آن اين می باشد كه تصاوير تهيه شده توسط اين دستگاه در زمان‌ها و مكان هاي مختلف با هم قابل مقايسه هستند. همچنین موقعيت سر و فاصله آن تا منبع اشعه و فيلم همواره ثابت می باشد. تصاوير سفالومتري مي توانند به صورت جانبي ‌ يا خلفي- قدامي  تهيه شوند كه  عمده كاربرد آنها در ارتودنسي و جراحي فك و صورت می باشد. راديوگرافي سفالومتريك يا نماي جمجمه، جهت به دست آوردن تصاويري از كل جمجه يا يك ناحيه مورد نظر به كار مي رود. شکل 1-1 نمونه‌ای از تصاویر سفالومتری را نشان می‌دهد. مطالعات سفالومتريك جهت ارزيابي رشد و تعيين پلان‌هاي درماني ارتودنتيك يا پروتزها به كار مي رود. بعضي از يونيت‌هاي پانوراميك و سفالومتريك مي‌توانند توموگرافي متقاطع، جهت تهيه تصاوير عرضي چند لايه از آرواره‌هاي فك بالا و پايين را انجام دهند.

2-2-1- سیستم های دیجیتال رادیوگرافی دندان

   سيستم هاي ديجيتال راديوگرافي كه سيستم هاي ديجيتال تصويربرداري دندان هم خوانده مي‌شوند، براي تهيه تصاوير كامپيوتري جهت راديوگرافي داخل دهاني به عنوان جايگزيني بـراي فيلم‌هاي اشعه  ايكس در دندان پزشكي معمولي به كار مي‌طریقه. تصويربرداري ديجيتالي مستقيم و پردازش تصوير امكان نمايش تصاوير متعدد، كاهش دفعات اكسپـوز و حـذف زمـان لازم جهـت ظهور و ثبوت فيلم را فراهم مي‌كند، تصويربرداري ديجيتال مي تواند براي اعمال اندودنتيك برنامه ريزي و ارزيابي انجام ايمپلنت و ديگر اعمال روي دندان كه نياز به تصاوير متعدد دارند، به كار رود .

سيستم هاي ديجيتال كه امكان نظاره فوري تصاوير را بدون به كاربردن فيلم فراهم مي‌كنند از يك سنسور داخل دهاني يا صفحه تصويربرداري، يك سيستم اشعهx، سخت افزار و نرم‌افزار كامپيوتري جهت پردازش تصوير و يك چاپگر تهيه كننده نسخه چاپي‌، تشكيل شده می باشد. در سيستم‌هايي كه از يك سنسور داخل دهاني (CCD[1])  بهره گیری مي كنند. در هنگام تصويربرداري سنسور در داخل دهان بيمار قرار مي گيرد و به صورت الكترونيك به سيستم كامپيوتر متصل مي‌گردد. ‌اين سنسور اشعه‌هاي‌   xرا شناسايي كرده و آن ها را مستقيماً به سيگنال هاي الكتريكي تبديل مي‌كند. سپس داده‌هاي تصويري ديجيتال جهت پردازش به سيستم كامپيوتري فـرستاده مي‌شوند. در ديگر نمونه‌ها، سنسور در برگيرنده يك صفحه تشديدگرrate-earth می باشد كه توسط فيبر نوري به يك آرايه CCD كوپل شده می باشد. اين آرايه سيگنال آنالوگي را به واحد پردازش نمايشگر مي فرستد. جايي كه اين سيگنال پيكسل به پيكسل به يك تصوير تبديل مي گردد، سنسور داخل دهاني درون مواد مقاومي قرار داده شده می باشد تا لوازم الكتريكي CCD پیش روی رطوبت محافظت شوند. جهت كنترل بهداشت و جلوگيري از عفونت در هنگام انجام بررسي ها،‌ پوشش هاي پلي‌اتيلن يك بار مصرف تعبيه شده‌اند. ‌نوع ديگري از سيستم ديجيتال تصويربرداري دندان، به جاي سنسور داخل دهاني، از صفحات تصويربرداري بهره گیری مـي كنـد. صفحـات تصويربرداري نازك و بدون سيم‌، همانند فيلم هاي داخل دهاني معمولي، در دهان بيمار ثابت مي شوند و همان منطقه تشخيصي فيلم‌ها را تحت پوشش قرار مي دهند. پس از اينكه انتشار اشعه انجام گرفت، صفحه تصويربرداري در يك اسكنر ليزري قرار مي‌گيرد كه تصوير را جهت اعمال تغييرات بر صفحه كامپيوتري، ديجيتال مي كنند. صفحات تصويربرداري به گونه مكرر قابل بهره گیری هستند و گيره‌هاي پلاستيكي يك بار مصرفي كه در هنگام راديوگرافي صفحات را مي‌پوشانند، جهت جلوگيري از انتقال آلودگي ميان بيماران به كاربرده مي شوند. سيستم تصويربرداري ديجيتال مي تواند همراه با يونيت راديوگرافي داخل دهاني معمولي به كار رود. يك كامپيوتر شخصي سازگار با نرم افزار مناسب، جهت اعمال تغييرات بر روي تصاوير و انجام جلوه هاي پردازش تصوير که شامل بزرگنمايي، چرخش تصوير، واضح ‌سازي لبه‌ها، رنگ با كيفيت بالا، نماسازي چند تصويري، تطابقات روشنايي و تباين و اندازه گيري فواصل و زوايا می‌باشد، به كار مي‌رود. همچنين بعضي سيستم‌ها امكان مديريت مجموعه داده‌ها را فراهم مي كنند و تصاوير رادیوگرافی حاصل از آنها، قابل ذخيره‌سازي و بازيافت در قالب فايل استاندارد بوده و نسخه چاپي از آن مي تواند به وسيله يك چاپگر ويديويي تهيه گردد.

[1] Charged Coupled Device

تعداد صفحه : 110

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان