Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Lossless CFA image compression algorithm for wireless capsule endoscopy

Wieczorek Błażej, Turcza Paweł

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 6

220--224

EN

This paper presents hardware-oriented lossless color filter array (CFA) image compression algorithm. Presented algorithm and hardware implementation in Verilog Hardware Description Language are based on existing solutions with additional elements increasing the efficiency of the algorithms. In particular, the new method of parameter values calculation for the Golomb-Rice encoding and the zero run-length encoding has been added. HDL code was written without any primitives, so it can be synthesized independently for each platform. In exchange for a slight increase in computational complexity, it was possible to reduce required bit rate by an average of 7.2% when testing on a set containing endoscopy images. This paper presents elements of other work on which the algorithm is based and characterizes specific optimizations and their impact on the final algorithm result. Finally, these results will be compared with other available solutions.

PL

W artykule przedstawiono sprzętowo zorientowany algorytm bezstratnej kompresji obrazów w formacie color filter array (CFA). Przedstawiony algorytm oraz implementacja sprzętowa w języku opisu sprzętu Verilog bazują na istniejących rozwiązaniach dodając do nich dodatkowe elementy zwiększające efektywność algorytmów. W szczególności zastosowano nową metodę obliczania wartości parametrów dla kodowania Golomba-Rice’a oraz dodano kodowania długości ciągu zer. Kod HDL został napisany bez żadnych predefiniowanych bloków, dzięki temu może być syntezowany niezależnie dla każdej platformy. W zamian za niewielki wzrost złożoności obliczeniowej udało się zwiększyć zredukować wymaganą przepływność łącza średnio o 7.2% na zbiorze testowym zawierającym obrazy z endoskopii. W artykule przedstawiono elementy innych prac, na których opiera się algorytm, oraz scharakteryzowano poszczególne optymalizacje i ich wpływ na ostateczny wynik algorytmu. Na koniec wyniki te zostaną porównane z innymi dostępnymi rozwiązaniami.

2

An Ingenious Application-Specific Quality Assessment Methods for Compressed Wireless Capsule Endoscopy Images

Fante Kinde Anlay, Abdurahman Fetulhak, Gemeda Mulugeta Tegegn

Transactions on Environment and Electrical Engineering

|

2020

|

Vol. 4, No. 1

18--24

EN

Image quality assessment methods are used in different image processing applications. Among them, image compression and image super-resolution can be mentioned in wireless capsule endoscopy (WCE) applications. The existing image compression algorithms for WCE employ the generalpurpose image quality assessment (IQA) methods to evaluate the quality of the compressed image. Due to the specific nature of the images captured by WCE, the general-purpose IQA methods are not optimal and give less correlated results to that of subjective IQA (visual perception). This paper presents improved image quality assessment techniques for wireless capsule endoscopy applications. The proposed objective IQA methods are obtained by modifying the existing full-reference image quality assessment techniques. The modification is done by excluding the noninformative regions, in endoscopic images, in the computation of IQA metrics. The experimental results demonstrate that the proposed IQA method gives an improved peak signal-tonoise ratio (PSNR) and structural similarity index (SSIM). The proposed image quality assessment methods are more reliable for compressed endoscopic capsule images.

3

Formulation and statistical evaluation of an automated algorithm for locating small bowel tumours in wireless capsule endoscopy

Jagadeesan A., Sivaraman J.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2018

|

Vol. 38, no. 4

782--793

EN

Wireless capsule endoscopy (WCE) is an imaging modality which is highly reliable in the diagnosis of small bowel tumors. But locating the frames carrying tumors manually from the lengthy WCE is cumbersome and time consuming. A simple algorithm for the automated detection of tumorous frames from WCE is proposed in this work. In the proposed algorithm, local binary pattern (LBP) of the contrast enhanced green channel is used as the textural descriptor of the WCE frames. The features employed to differentiate tumorous and nontumorous frames are skewness (S) and kurtosis (K) of the LBP histogram. The threshold value of the features which offers the trade-off between sensitivity and specificity is identified through Receiver Operating Characteristic (ROC) curve analysis. At the optimum threshold, both the features exhibited a sensitivity of 100% and specificity of 90%. The skewness and kurtosis of the LBP computed from the enhanced green channel of tumorous and nontumorous frames differ significantly ( p « 0.05) with a p-value of 2.2 x 10-16. The proposed method is helpful to reduce the time spent by the doctors for reviewing WCE.

4

Design of wireless power supply optimized structure for capsule endoscopes

Cui Ch., Zhao Q., Li Z.

Journal of Power Technologies

|

2016

|

Vol. 96, nr 2

101--109

EN

Wireless power transmission is an important method for powering wireless capsule endoscopes, but its efficiency is low, especially when the devices move freely in random positions and orientations. To improve the stability and efficiency of the endoscope in vivo, this study designed an optimization method for planar spiral coils utilized in wireless power transfer for capsule endoscopes. An optimized structure using six planar spiral coils was first proposed as the transmitting coil, and the efficiency of a series-parallel wireless power transmission model was analyzed. A theoretical model was then examined for the magnetic field vector distributions of the spiral-type transmitting coil by using an elliptic coordinate system. The relationship between the position of the receiving coil and the coupling coefficient was determined when the position and attitude changed. Finally, the experimental device of the wireless power supply system of the endoscope was designed with a class-E amplifier and Liz coil. The simulation and experimental results showed that the proposed method can generate high intensity magnetic field uniform, which can improve the efficiency of the wireless power transmission in the case of axial deviation and angular misalignment. The experimental results also indicated that the proposed scheme can meet the needs of the power supply of wireless endoscopes.

5

Komputerowa analiza obrazów z endoskopu bezprzewodowego dla diagnostyki medycznej

Szczypiński P. M.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2012

|

Z. 426

1-142

PL

Jednym z badań medycznych stosowanych w diagnostyce chorób przewodu pokarmowego jest bezprzewodowa endoskopia kapsułkowa. Wynikiem badania jest film, którego interpretacja przeprowadzana przez lekarza wymaga dużego skupienia uwagi, jest długotrwała i męcząca. Wyniki interpretacji nie są powtarzalne - zależą od wiedzy i doświadczenia konkretnego lekarza. Przedmiotem niniejszej monografii są opracowane przez autora metody numeryczne, których celem jest analiza obrazów cyfrowych z endoskopu bezprzewodowego zwiększające powtarzalność, wiarygodność oraz obiektywizm diagnozy medycznej. Mają one ograniczyć nakład pracy lekarza podczas oglądania filmu, zautomatyzować procedurę interpretacji oraz umożliwić analizę ilościową wybranych zmian chorobowych. Zaproponowane rozwiązania pozwalają między innymi na scharakteryzowanie ruchu własnego endoskopu względem przewodu pokarmowego, automatyczną regulację szybkości odtwarzania filmu, rekonstrukcję obrazu powierzchni przewodu pokarmowego, detekcję wybranych zmian chorobowych na podstawie cech barwy i tekstury obrazu oraz segmentację obrazów w celu wyodrębnienia obszarów objętych zmianami patologicznymi. Do najważniejszych osiągnięć opisanych w niniejszej monografii należą: model deformowalny do analizy ruchu własnego kamery, uniwersalna metoda obliczania naprężeń w modelach deformowalnych oraz nowy, szybki algorytm selekcji cech i klasyfikacji trudno rozdzielnych skupień wykorzystujący wielotop wypukły. Wszystkie opracowane metody poddano ocenie jakościowej i ilościowej, w szczególności zbadano ich przydatność do wspomagania interpretacji filmów endoskopowych. Efektem prowadzonych prac są udostępnione w interne-cie programy komputerowe, w których zastosowano opracowane algorytmy: WCE Player do analizy ruchu własnego endoskopu i rekonstrukcji powierzchni przewodu pokarmowego, a także MaZda do analizy cech barwy i tekstury obrazów oraz do klasyfikacji danych.

EN

Wireless capsule endoscopy is one of the medical tests used in diagnosis of gastrointestinal disorders. A result is a video of internal lumen of gastrointestinal tract which interpretation carried out by an expert gastroenterologist requires a lot of attention and is time consuming. The final diagnosis is rarely reproducible - it depends on the knowledge and experience of the diagnostic experience of the expert. The subject of this monograph is presentation and validation of novel algorithms for wireless endoscope video analysis whose purpose is to improve the reproducibility, reliability and objectivity of medical diagnosis. The algorithms are designed to reduce amount of work devoted to watching the movie, to automate the procedure of the data interpretation and to enable a quantitative description of selected lesions. The proposed methods allow to characterize the endoscope's egomotion (using a dedicated deformable model), reconstruct the intestine's internal surface, detect selected lesions (based on color and texture analysis), segment images in order to identify areas of pathological changes and dynamically adapt playback speed. The key achievements presented in this monograph include deformable model of rings for analysis of endoscopic camera egomotion passing through the gastrointestinal tract, versatile method for calculating tensions in the deformable model grid and an efficient algorithm using convex polytopes for feature selection and classification of specifically-shaped clusters. All the developed methods were implemented in a computer programs, and thereafter evaluated qualitatively and quantitatively. The computer programs - WCE Player for egomotion estimation and MaZda for image classification based on color and texture analysis - are available from the internet.

6

Konstrukcja bazy danych dla systemu wspomagania diagnostyki chorób przewodu pokarmowego

Cychnerski J., Brzeski A., Blokus A., Dziubich T., Jędrzejewski M.

Studia Informatica

|

2012

|

Vol. 33, nr 2B

445-456

PL

W artykule krótko przedstawiono charakterystykę procesu diagnostyki chorób przewodu pokarmowego oraz istniejące techniki wspomagania go na bazie analizy zdjęć z badań endoskopowych. Szczegółowo opisano proces tworzenia specjalistycznej bazy danych medycznych, której przeznaczeniem jest wspomaganie procesu uczenia klasyfikatorów chorób przewodu pokarmowego. Na koniec przed-stawiono zebrane w bazie dane oraz uzyskane efekty.

EN

The article briefly presents the process of diagnosing gastrointestinal diseases and discusses existing techniques of supporting it with automatic analysis of video from gastrointestinal examinations. Further, the process of designing a specialized medical database is described. The main goal of the created database is to provide data for the training of automatic classifiers of gastrointestinal diseases. Finally, the collected data and acquired results are presented.