无线胶囊内窥镜图像检索及视频摘要方法研究与系统实现

《无线胶囊内窥镜图像检索及视频摘要方法研究与系统实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：39学校代码：10005硕士专业学位论文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION论文题目：无线胶囊内窥镜图像检索及视频摘要方法研究与系统实现论文作者：詹昌飞专业类别/领域：电子与通信工程指导教师：蔡轶珩副教授论文提交日期：2017年5月UDC：39学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201402165密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：无线胶囊内窥镜图像检索及视频摘要方法研究与系统实现英文题目：REASEA

2、RCHANDSYSTEMREALIZATIONOFWIRELESSCAPSULEENDOSCOPICIMAGERETRIEVALANDVIDEOABSTRACTMETHOD论文作者：詹昌飞学科专业：电子与通信工程研究方向：图像处理申请学位：工程硕士专业学位指导教师：蔡轶珩副教授所在单位：信息学部答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

3、研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：詹昌飞日期：2017.5.2关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：詹昌飞日期：2017年5月2日导师签名：蔡轶珩日期：2017年5月2日

4、摘要摘要无线胶囊内窥镜是消化道检测技术的里程碑，它不仅克服了传统消化道检测方法对于人体的伤害，而且能够对整个消化道部位进行检测，消除了小肠的检测盲区。从无线胶囊内镜问世以来，现已有超过百万例的临床检测记录，逐渐成为消化道检测领域的首选方法。无线胶囊内镜通过人工吞服，利用人体肠道蠕动提供动力，实现整个消化道的拍摄。通常情况下，整个检查过程耗时8小时，拍摄约为30000~60000幅消化道图像。通过从这些消化道图像中筛查出病变图像进行疾病诊断对于阅片医生来说，是一项繁重枯燥的工作。因此，为了有效地降低医生劳动

5、强度，提高诊断效率，针对无线胶囊内镜的计算机辅助诊疗技术不断发展。本文针对去除无线胶囊内镜图像冗余，从图像检索和视频摘要两个方面进行了研究。图像检索旨在从庞大的无线胶囊内镜图像数据库中快速选取出医生想要的类似图像，减少医生寻找类似图片的时间。视频摘要是为了去除内容相似、代表性弱的图像，使得无线胶囊内镜图像序列的图像总帧数大幅减少，达到缩减阅片医生的诊断时间和提高诊断效率的目的。针对图像检索技术，本文基于无线胶囊内镜图像特点，提出了基于内容的无线胶囊内镜图像检索技术。针对视频摘要技术，本文提出了两种方法，分

6、别为基于显著图的无线胶囊内镜视频摘要方法和基于卷积神经网络的无线胶囊内镜视频摘要方法。基于内容的无线胶囊内镜图像检索方法中，本文提取了无线胶囊内镜图像的颜色特征、纹理特征和Sift特征，并对颜色特征和纹理特征进行特征融合，用于描述人眼感官特性，Sift特征用于描述图像的局部细节信息。最后，通过比值法进行相似度度量，得到相似度从高到低的检索结果。实验结果显示了基于内容的无线胶囊内镜图像检索技术，能够有效地检索出类似图像，平均检索精度达到88.3%。基于显著图的无线胶囊内镜视频摘要方法中，本文在传统Itti显

7、著图提取方法的基础上进行改进，得到适用于无线胶囊内镜的显著图提取方法。根据得到的显著图提取颜色特征与纹理特征，并进行特征融合。帧间差检测利用了突变检测与渐变检测，有效地避免了因视频渐变而遗漏缓变的视频关键帧。最终组合关键帧得到视频摘要。实验中敏感度、特异性、准确率与压缩比指标均取得了不错的结果，证明了本方法能够为无线胶囊内镜视频摘要生成提供一条可参考的方法。基于卷积神经网络的无线胶囊内镜视频摘要方法中，本文根据无线胶囊内镜视频缓变的特点，进行时序分割操作，将视频分割成时序序列集。然后，对时序段图像进行K-

8、means聚类，去除内容相似图像，并对剩余图像进行专业医生标定，利用AlexNet卷积神经网络进行训练，得到关键帧识别模型。最后，组合得I北京工业大学工程硕士专业学位论文到的关键帧形成无线胶囊内镜视频摘要。实验结果证明了本方法不仅拥有较好的实验指标，而且能够有效地保留视频中的病变信息。基于上述研究内容，本文利用MFC框架实现了无线胶囊内镜图像检索与视频摘要系统，便于使用者进行实验与操作。最后，本文对整体工作进行了总结与分析，并