Browsing by Author "Antila, Kari"

Now showing 1 - 3 of 3

Parametrization of closed surfaces for MR image segmentation
(2003) Antila, Kari
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Parametrisoinnin avulla voidaan suljettujen pintojen muotoja kuvata kvantitatiivisesti. Pinta esitetään palloharmonisten funktioiden sarjana, jolloin funktiosarjan kertoimia on mahdollista käyttää muodon kuvaajina. Kvantitatiivista esitystä tarvitaan elastisessa segmentointimetodissa, joka vaatii jonkinlaisen alustavan mallin segmentoitavasta kohteesta. Käytetty malli luodaan käyttäen parametrisoitua esimerkkijoukkoa, joka tässä tapauksessa koostuu käsin segmentoiduista kohteista, kuten ihmisaivojen hippocampukset. Tilastollisen analyysin avulla voidaan esimerkkijoukosta muodostaa kunkin kohteen tyypillistä muotoa edustavat muodon kuvaajat ja ominaista vaihtelua tyypillisen muodon ympärillä kuvaavat parametrit. Näitä käytetään muotoiltaessa mallia elastisesti paremmin segmentoitavan kohteen ympärille sopivaksi. Muita sovellusalueita ovat kohteiden visualisointi ja epänormaalien muotojen automaattinen tunnistus. Tässä työssä esitelty parametrisointimenetelmä perustuu tehtävän määrittelyyn optimointiongelmana. Käytetty määrittely johtaa suureen, harvaan ja epälineaariseen ongelmaan, jota rajoittavat sekä yhtälö-, että epäyhtälöehdot, mikä täytyy huomioida ratkaisualgoritmia valitessa. Ratkaisun yksityiskohtia tai lähdekoodia ei kuitenkaan ole julkisesti saatavilla. Tästä syystä, muunneltavuuden ja olemassa olevaan ohjelmistoon sovitettavuuden takia suunnitellaan ja toteutetaan uusi algoritmi. Toteutettu algoritmi perustuu toistetun neliöllisen ohjelmoinnin (sequential quadratic programming, SQP) periaatteeseen, jota käytetään ongelman erityispiirteiden mukaan sovellettuna. Toteutuksen jälkeen algoritmi testataan keinotekoista ja anatomista kohdetta käyttäen. Testausvaiheessa analysoidaan, miten funktiosarjan pituus vaikuttaa erikokoisten kohteiden parametrisoinnin jälkeen muodostettavien pintojen laatuun. Algoritmin kokeilun ja testauksen aikana onnistuttiin ratkaisemaan ongelmia, jotka sisälsivät tuhansia muuttujia ja rajoitusehtoja. Vaikka tulosten laatu on hyvä, huomattiin, että algoritmin suorituskyky heikkenee nopeasti ongelmien koon kasvaessa ja kohteiden muodon tullessa monimutkaisemmiksi. Onkin mahdollista, ettei algoritmin suorituskyky riitä enää tulevaisuudessa vaatimustason kasvaessa. Työssä annetaan useita ehdotuksia jatkokehitystä varten.
Rajoitetun kulman hammasröntgentomografiakuvien jälkikäsittely
(2008) Vuorio, Ville
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Rajoitetun kulman tomografiaan perustuva Narrow Beam Volumetric Tomography (NBVT) on kuvantamismenetelmä, jota voidaan käyttää hyväksi hammasimplantin asennuksen suunnittelussa. Rajoitetun kulman tomografiassa kohteen sisäistä rakennetta kuvaava leikekuva muodostetaan vajavaisen projektiodatan pohjalta, mistä johtuen käsittelemättömissä NBVT-leikekuvissa esiintyy häiriöitä. Häiriöiden vaimentamiseksi leikekuvia jälkikäsitellään ennen niiden käyttöä kliinisessä työssä. Tässä diplomityössä kehitettiin menetelmä rajoitetun kulman hammasröntgentomografiakuvien jälkikäsittelyyn. Menetelmässä käytetään hyväksi toisessa diplomityössä kehitetyllä segmentointimenetelmällä saatua prioritietoa leukaluun rakenteesta. Rajoitetun kulman asetelmasta syntyneet häiriöt ovat rakenteeltaan hyvin samankaltaisia leikekuvan todellisten rakenteiden kanssa, joten niiden erottaminen toisistaan ilman lisäinformaatiota olisi vaikeaa. Segmentoimalla saadun tiedon avulla rakenteiden voimistaminen voidaan kohdistaa kuvan todellisiin rakenteisiin samalla vaimentaen kuvissa esiintyviä häiriöitä. Jälkikäsittelymenetelmässä käytetään aallokemuunnokseen perustuvia kuvankäsittelyoperaatioita. Aallokemuunnoksen avulla kontrastin parannus, kuvan terävöitys ja kohinanvaimennus saadaan toteutettua yhtenä kuvankäsittelyoperaationa. Kuvankäsittelyoperaatioiden yhdistäminen yhdeksi operaatioksi mahdollistaa jälkikäsittelyn tehokkaan toteutuksen. Lisäksi aallokemuunnokseen perustuvissa kuvankäsittelyoperaatioissa segmentoimalla saadun paikkatiedon hyödyntäminen onnistuu suoraviivaisesti. Kehitettyä jälkikäsittelymenetelmää ja NBVT-järjestelmän nykyistä jälkikäsittelymenetelmää verrattiin keskenään. Eri menetelmillä jälkikäsiteltyjä leikekuvia arvioi neljä hammaslääketieteen asiantuntijaa sekä kahdeksan teknisen kuvanlaadun asiantuntijaa.
Suursakeusjauhatustutkimuksia tehdasmittakaavassa
(1975) Antila, Kari
Helsinki University of Technology | Master's thesis