Pembinaan semula imej dan analisis tomografi berkomputer menggunakan kaedah lelaran

Abstract

Tomografi berkomputer digunakan untuk melakukan ujian tanpa musnah bagi melihat bahagian dalaman sesuatu objek tanpa perlu mengerat objek berkenaan. Bidang penyelidikan tomografi berkomputer melibatkan pembinaan semula imej 2D dan 3D daripada data unjuran pengimbas CT. Penyelidikan ini adalah bertujuan untuk mendapatkan penjelasan mengenai dimensi pengetahuan pengimbas CT dan pembinaan semula imej CT. Kajian ini dimulakan dengan mengkaji persekitaran sistem perolehan data dan pembangunan satu prototaip aplikasi pembinaan semula imej pengimbas CT yang melibatkan data generasi ke-4 dan ke-5. Seterusnya, mengenalpasti kaedah untuk menjana data sintetik 2D pengimbas CT dan menguji aplikasi prototaip pembinaan semula imej CT. Seterusnya, mengenalpasti kaedah penggabungan data unjuran imej 2D yang sesuai untuk membentuk imej 3D. Kajian terakhir adalah mengenalpasti kaedah untuk menganalisis data dan mengukur kualiti aplikasi pembinaan semula imej CT. Data unjuran sintetik tomografi berkomputer atau sinogram dihasilkan melalui proses transformasi Radon ke hadapan. Manakala imej CT pula dihasilkan daripada proses transformasi Radon ke belakang. Pembentukan data unjuran 3D dilakukan melalui proses tindanan data unjuran 2D mengikut susunan tertentu. Kaedah lelaran 2D yang diaplikasikan dalam pembinaan semula imej tomografi berkomputer terbahagi kepada dua kaedah iaitu kaedah lelaran ART dan SIRT. Pengimbas imej CBCT menghasilkan imej 3D tomografi berkomputer dengan mengaplikasikan algoritma penyongsangan data unjuran 1D. Penukaran data imej 2D dalam fomat MATLAB kepada data imej 2D fomat DICOM diperlukan untuk melakukan tindanan data imej 2D kepada data imej 3D. Teknologi lama perlu diperbaharui untuk bergerak seiring dengan kemajuan teknologi maklumat dalam era revolusi perindustrian. Penghantaran satu fail digital 3D melalui rangkaian komputer lebih cekap berbanding ratusan fail digital 2D. Penggunaan ruang storan komputer dapat dikurangkan jika data imej DICOM 2D ditukarkan kepada data imej 3D. Kajian imej 3D meliputi pengvisualan imej voksels menggunakan enjin voksels Gibbon, imej permukaan iso dan imej CBCT. Ujian statistik Shapiro-Wilk digunakan untuk menentukan kenormalan data lelaran ART manakala ujian statistik Kolmogorov-Smirnov digunakan untuk menentukan kenormalan data lelaran SIRT. Ujian statistik analisis varians Kruskal-Wallis (ANOVA) sehala digunakan untuk pengujian hipotesis nol kaedah lelaran ART dan SIRT. Ujian statistik analisis varians ANOVA sehala digunakan untuk pengujian hipotesis nol kaedah lelaran SIRT. Ujian Kruskal-Wallis menolak hipotesis nol yang menyatakan bahawa ketiga tiga sampel data ART berasal daripada taburan masa penambahbaikan yang sama pada tahap signifikan 0.01. Ujian Kruskal-Wallis dan ujian ANOVA menolak hipotesis nol yang menyatakan bahawa keenam-enam sampel data SIRT berasal daripada taburan masa penambahbaikan yang sama pada tahap signifikan 0.01.