Алгоритмы помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации в системах диагностики заболеваний тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.17, кандидат технических наук Куц, Леонид Валентинович

• Куц, Леонид Валентинович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Куц, Леонид Валентинович

Содержание

Введение

Глава 1 Обзор современных технических методов и средств

обработки информации о новообразованиях

1.1 Анализ проблем информационного обеспечения своевременной 13 диагностики новообразований

1.2 Современные технические методы обработки информации о 17 новообразованиях

1.3 Информационные основы технических средств, реализующих 27 тепловые методы диагностики новообразований

1.4 Общие принципы обработки информации с помощью 38 радиотермометра РТМ-01-РЭС

1.5 Выводы по главе 52 Глава 2 Разработка информационной модели радиотермометри- 53 ческого изображения и вейвлет-алгоритма подавления помех

2.1 Систематизация видов шумов, возникающих при 53 радиотермометрии

2.2 Особенности применения спектральных преобразований при 61 обработке радиотермометрических изображений

2.3 Система показателей качества выделения информативной 75 составляющей в радиотермометрических изображениях

2.4 Разработка информационной модели радиотермометрического 80 изображения с неинформативной составляющей

2.5 Алгоритм подавления шума радиотермометрического 86 изображения на основе вейвлет-преобразования

2.6 Выводы по главе 93 Глава 3. Выбор оптимального сочетания параметров 95 вейвлет-алгоритма для обработки радиотермометрической информации

3.1. Разработка процедуры выделения информативной составляющей 95 радиотермометрического изображения на фоне белого гауссова шума

3.2 Разработка процедуры выделения ИС радиотермометрического 105 изображения на фоне импульсного шума

3.3. Разработка процедуры выделения информативной составляющей 108 радиотермометрического изображения на фоне сочетания импульсного и белого гауссова шумов

3.4. Оптимальное сочетание параметров для выделения ИС на фоне 111 НИС радиотермометрического изображения

3.5 Выводы по главе

Глава 4 Совершенствование информационного обеспечения

радиотермометра РТМ-01-РЭС

4.1 Описание программы РТМ - подготовка к обследованию

4.2 Описание программы РТМ - обработка результатов 120 обследования

4.3 Разработка методики проведения исследования прибора 128 РТМ-01-РЭС в условиях интенсивных помех

4.4 Исследование влияние помех на результат работы 131 радиотермометра

4.5 Совершенствование информационного обеспечения радиотер- 137 мометра РТМ-01-РЭС с целью повышения его помехоустойчивости

4.6 Выводы по главе 138 Заключение 139 Литература

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АЦП - аналогово-цифровой преобразователь

БОИ - блок обработки информации

ВП - вейвлет-преобразование

ДВП - дискретное вейвлет-преобразование

ДПФ - дискретное преобразование Фурье

ДТК - датчик температуры кожи

ИК - инфракрасный

ИО - информационное обеспечение

ИС - информативная составляющая

КТ - компьютерная томография

МРТ - магнитно-резонансная томография

НВП - непрерывное вейвлет-преобразование

НИС - неинформативная составляющая

ОПФ - оконное преобразование Фурье

ПК - персональный компьютер

РД - радиодатчик

РМЖ - рак молочной железы

РТМ - радиотермометрия

ТА - термоасимметрия

УЗИ - ультразвуковое исследование

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Алгоритмы помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации в системах диагностики заболеваний»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время возрастает роль информационного обеспечения (ИО) в отношении обработки данных медико-диагностических исследований и принятия решений на основе их результатов. Создание информационных систем представляет собой сложный процесс проектирования, целью которого является создание человеко-машинной системы для повышения эффективности принятия диагностических решений в условиях воздействия неинформативных влияющих факторов. Для решения этой задачи находят широкое применение системы с диалоговым режимом, позволяющие обеспечить общение врача с персональным компьютером (ПК) во время проведения диагностики. Однако особенности получения информации о состоянии биологических объектов вызывают значительные трудности в процессе выделения информативной составляющей из-за существенного влияния интенсивных помех различного типа, перекрывающихся с ней по своим спектральным характеристикам.

Одной из актуальных задач современной медицины является ранняя диагностика новообразований. Особую тревогу вызывает увеличение смертности от рака молочной железы. Согласно данным статистических исследований, в США каждая 8-я женщина в течение своей жизни заболевает раком молочной железы, а в России - каждая 10-я [61].

В течение многих лет основным методом диагностики новообразований являлась маммография — рентгенологическое исследование молочных желез. Однако данная методика связана с лучевой нагрузкой, требует наличия высококвалифицированного специалиста-рентгенолога для правильной трактовки снимков и обладает низкой информативностью при обследованиях женщин молодого возраста. В последние годы для женщин моложе 35 лет врачи стали широко использовать ультразвуковое исследование. Это абсолютно безвредная методика, характеризующаяся высокой информативностью и точностью. Однако тщательное исследование биообъектов занимает много

времени, и должно проводиться высококвалифицированным специалистом, при этом трактовка полученных результатов часто носит субъективный характер. Одним из наиболее точных методов диагностики новообразований на сегодняшний день является МРТ - магнитно-резонансная томография, но сложность и высокая стоимость исследования делают невозможным его частое использование с целью выявления новообразований [97].

С середины 90-х годов в нашей стране онкологами стал использоваться метод радиотермометрии (РТМ), основанный на измерении интенсивности электромагнитного излучения внутренних тканей, которое пропорционально их температуре. Известно, что клетки новообразований выделяют большее количество тепла по сравнению с нормальными клетками, это приводит к повышению температуры в зоне поражения и изменению электромагнитного излучения, что может быть зарегистрировано при помощи специальных датчиков [58, 63].

Для повышения точности диагностических заключений необходима достоверная информация. Ни один из рассмотренных методов не обеспечивает приемлемого соотношения между ценой, качеством, безопасностью и длительностью обследования. В этой связи для диагностики новообразований, в том числе, на ранних стадиях развития патологического процесса, наиболее целесообразно использовать радиотермометрическую (РТМ) информацию о состоянии внутренних тканей.

В настоящее время микроволновая радиотермометрия в основном используется для комплексной диагностики патологий в онкологических учреждениях. Это метод диагностики, основанный на измерении излучения тканей в микроволновом диапазоне. РТМ-метод позволяет выявлять патологии на глубине нескольких сантиметров. Впервые использовать для диагностики патологий молочной железы информацию о собственном излучении тканей в микроволновом диапазоне предложил американский радиоастроном А. Бар-рет [4, 5]. Теоретические основы использования РТМ-метода базируются на исследованиях французского ученого М. Готерье [22] и его школы. Развитие

радиотермометрии в России проходило под влиянием школы B.C. Троицкого [96]. За последнее время была значительно усовершенствована аппаратура и методы применения РТМ в клинике. В 1997 году фирмой РЭС при Всероссийском Институте радиотехники был разработан компьютеризированный радиотермометр РТМ-01-РЭС. Метод основан на измерении тепловой активности глубинных тканей исследуемого органа. Источником радиотермометрической информации о состоянии исследуемого органа являются собственные излучения тканей. Измерение собственного излучения тканей в микроволновом диапазоне позволяет неинвазивно выявлять тепловые аномалии на глубине нескольких сантиметров.

Одним самым важным вопросов РТМ-диагностики является проблема помехозащищенности, т.к. излучения тканей человека очень слабые и составляют 10-14 Вт/м2. Окружающие нас электронные устройства, как правило, излучают значительно сильнее. Поэтому вся история развития радиотермометрии - история борьбы с помехами [86]. Основными источниками электромагнитных помех являются персональные компьютеры, сотовые телефоны и другое электронное оборудование.

Традиционно измерение собственного излучения проводилось в специальных экранированных помещениях, вследствие очень слабого сигнала, излучаемого тканями человека и сильными внешними электромагнитными помехами. Создание помехозащищенных радиометров, позволило проводить измерение собственного излучения без специальной экранировки помещений, и открыло возможности для практического использования микроволновой радиотермометрии в медицинской практике. Несмотря на значительные успехи в области создания помехозащищенных радиометров, остаются вопросы, требующие дополнительной проработки. К таким вопросам относится влияние некоторых внешних факторов на информативную составляющую радиотермометрической информации. Перечислим некоторые внешние условия, которые следует избегать при РТМ-диагностике: 1) соседство радио- и телестанций (РЧ-помехи);

2) соседство линий метро (импульсные помехи);

3) близость высоковольтных линий (радиопомехи);

4) близость лифтов и электромоторов (всплески в линии питания);

5) наличие зданий с регуляторами освещения и отопления (всплески в линии питания);

6) близость оборудования с большими трансформаторами (магнитные наводки);

7) близость электросварочных аппаратов.

Основной проблемой в информационных системах принятия диагностических решения является влияние на информативную составляющую (ИС) сигнала неинформативной (НИС) в виде шумов различного происхождения. В настоящее время отсутствуют эффективные алгоритмы выделения ИС на фоне НИС и универсальных показателей оценки качества очищенных от помех сигналов. Задача защиты информации от влияния шумов является актуальной и важной для принятия диагностических решений. Эффективное подавление НИС на фоне ИС в радиотермометрической информации ведет к повышению качества результатов диагностики.

В настоящее время в России и за рубежом достаточно активно развивается направление по разработке алгоритмов помехоустойчивой обработки информации. Большой вклад в создании теории помехозащищенности систем внесли российские ученые: В.А.Котельников, Э.К.Шахов, Е.В.Михайлов. Многие исследователи отмечают эффективность относительно нового математического подхода - вейвлет-преобразования (ВП). Основным отличием ВП от частотных преобразований, в частности, от преобразования Фурье, является возможность исследовать особенности сигнала как по частоте, так и по времени. Вопросы применения ВП для выделения ИС на фоне НИС РТМ-изображений проработаны недостаточно. До сих пор нет четких правил для выбора оптимального сочетания вейвлет-параметров для выделения ИС. Поэтому в данном направлении необходимо проведение дальнейших исследований.

Все это дает достаточно оснований для утверждения, что разработка алгоритмов помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации, системы показателей качества выделения ИС на фоне НИС и разработка информационных моделей сигнала и помех являются актуальными задачами.

Объект и предмет исследования. Объектом научного исследования является информация о состоянии биообъекта; предметом исследования-модели информативной и неинформативной составляющих радиотермометрической информации и алгоритмы шумоподавления, повышающие эффективность технических средств РТМ-диагностики.

Целью диссертационного исследования является разработка алгоритмов помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации и системы показателей качества выделения её информативной составляющей, обеспечивающих повышение точности измерения внутренней температуры биообъекта в условиях интенсивных помех различного вида.

Задачи исследования.

1. Анализ помех, возникающих в процессе получения радиотермометрической информации и разработка моделей информативной и неинформативной составляющих сигналов датчиков РТМ.

2. Обоснование и разработка алгоритма помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации и системы показателей качества выделения информативной составляющей радиотермометрических изображений на фоне помех различного вида.

3. Разработка алгоритма выбора оптимального сочетания вейвлет-параметров для помехоустойчивой обработки радиотермометрических изображений.

4. Разработка методики проведения радиотермометрической диагностики в условиях интенсивных помех, анализ результатов исследования и совершенствование программного обеспечения комплекса «РТМ-Диагностика».

Практическая направленность исследования. Анализ проблем информационного обеспечения своевременной диагностики состояния биообъекта; разработка алгоритма помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации, разработка системы показателей качества выделения ИС радиотермометрической информации на фоне НИС; разработка методики проведения РТМ-диагностики.

Разработки в рамках диссертационной работы направлены на повышение эффективности использования комплекса РТМ-диагностики в условиях интенсивных помех, повышая тем самым их конкурентоспособность на современном рынке медицинской техники.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы цифровой обработки сигналов и изображений, теория сигналов, теория вейвлет-преобразования, математическая статистика, а также методы имитационного и математического моделирования в среде Ма&аЬ.

Научная новизна полученных результатов.

1. Разработан алгоритм обработки радиотермометрической информации на основе вейвлет-преобразования, отличающийся функционированием одновременно в частотной и временной областях и позволяющий повысить помехоустойчивость при измерении температуры биообъекта.

2. Синтезирована система показателей качества выделения информативной составляющей радиотермометрической информации на фоне неинформативной в виде шумов различного вида, отличающаяся наличием в своем составе как субъективных, так и объективных показателей и позволяющая проводить сравнительный анализ эффективности работы различных вариантов алгоритма.

3. Разработан алгоритм выбора оптимального сочетания вейвлет-пара-метров на основе предложенной системы показателей качества выделения информативной составляющей радиотермометрической информации.

4. Разработана методика проведения радиотермометрической диагностики в условиях интенсивных помех, позволяющая повысить точность измерения

внутренней температуры биообъекта в условиях интенсивных помех с помощью разработанных алгоритмов на основе вейвлет-преобразования.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Алгоритм помехоустойчивой обработки радиотермометрической информации на основе вейвлет-преобразования в базисе Добеши.

2. Система показателей качества выделения информативной составляющей радиотермометрической информации на фоне шумов различного вида, включающая объективные и субъективные оценочные показатели.

3. Алгоритм выбора оптимального сочетания вейвлет-параметров, основанный на применении предложенной системы показателей качества, и полученная система параметров: базисный вейвлет Добеши, третий уровень разложения, мягкая пороговая обработка, функция расчета пороговой обработки Донохо-Джонстона.

4. Методика проведения радиотермометрической диагностики в условиях интенсивных помех, включающая административный и алгоритмический методы уменьшения помех и позволяющая уменьшить погрешность измерения внутренней температуры биообъекта.

Обоснованность и достоверность научных результатов обеспечивается аргументированным применением математического аппарата, основных допущений и ограничений, положительными результатами испытаний и внедрением, подтвержденным соответствующим актом.

Практическая ценность результатов.

1. Создание адекватных информационных моделей радиотермометрических изображений для разработки средств уменьшения влияния помех различного вида на информативную составляющую.

2. Разработка новых модулей программного обеспечения, повышающих эффективность работы аппаратно-программных комплексов РТМ в условиях интенсивных помех.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждены на следующих научно-технических конференциях: меж-

региональной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Инновационные технологии в экономике, информатике, медицине и образовании» (г. Пенза, 2009 - 2010 гг.); научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы науки и образования» (г. Пенза, 2009 г.); международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии» (г. Пенза, 2009 - 2010 гг.); международной научно-практической конференции «Современные проблемы отечественной медико-биологической и фармацевтической промышленности. Развитие инновационного и кадрового потенциала Пензенской области» (г. Пенза, 2011 г.); VIII Международном симпозиуме «Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия» (г. Санкт-Петербург, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них - 3 публикации в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы из 102 наименований. Диссертация изложена на 151 листах машинописного текста и содержит 83 рисунка, 9 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы информатики», Куц, Леонид Валентинович

Основные выводы, полученные в ходе решения научной задачи, можно сформулировать следующим образом.

1. На основе анализа помех, возникающих при получении радиогермомегрической информации, разработаны модели информативной и неинформативной составляющих в виде сочетания импульсного и гауссова шума.

2. Разработан алгоритм помехоустойчивой обработки радиогермомегрической информации на основе ВЦ позволяющий эффекгавно выделять ИС в условиях повышенной зашумленности.

3. Синтезирована система показателей качества выделения ИС РТМ-информации на фоне НИС, позволяющая осуществлять сравнительный анализ эффективности работы различных вариантов алгоритмов на основе ВП.

4. Разработан алгоритм выбора огаимального сочетания вейвлет-парамегров на основе системы показателей качества выделения ИС радиогермомегрической информации, позволяющий уменьшить относительную погрешность измерений в условиях интенсивных помех в среднем на 7%.

5. Синтезирована методика проведения РТМ-диагносгаки в условиях интенсивных помех и проведен анализ результатов эксперимента, который подтвердил эффективность разработанных алгоритмов на основе ВП, обеспечивающих уменьшение влияния помех от внешних источников, в том числе в промышленном комплексе «РТМ-Диагностика».

Разработанные алгоритмы и информационные модели радиотермометрических изображений имеют практическую ценность для повышения эффективности использования аппаратно-технических средств «РТМ-Диагностика».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации поставлена и решена научная задача повышения эффективности использования комплекса «РТМ-Диагносгака» в условиях интенсивных помех. Это достигается путем выделения ИС радиотермометрической информации на фоне НИС в виде шумов различного вида и использования предложенных алгоритмов помехоустойчивой обработки радиогермомегрической информации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Куц, Леонид Валентинович, 2012 год

ЛИТЕРАТУРА

1 Ahmed, N. On image processing and a discrete cosine transform/ N.Ahmed, Natarajan Т., Rao K.R.// IEEE Trans. Computers. -1974. Vol. 23. No 1. -P.90-93.

2 Avcibas, I. Statistical evaluating of image quality measures / Avcibas I., Sankur В., Sayood K. // Journal of Electronic Imaging. -April 2002. - Vol.11, № 2. - P. 206-223.

3 Bardati F. "Modeling the Visibility of Breast Malignancy by a Microwave Radiometer",/ Bardati F, Iudicello S. // IEEE Trans. Biomed. Engineering, vol..55, 1, pp.214 -221, 2008.

4 Barret A.H., Myers P.C., Sadowsky N.L. Detection of breast cancer by microwave radiometry. Radio Science 1977, vol.12, № 6, pp. 167171.

5 Barrett A.H., Myers Ph. C., "Subcutaneous Temperature: A method of Noninvasive Sensing", Science, Nov.14, 1975,vol.190, pp.669-671.

6 Besznyak I., Svastics E. An analysis of breast cancer in Hungary: experience of the National Institute of Oncology, Budapest. Surg-Today. 1996; 26(5): 362-7.

7 Bigiin J., Hans du Buf J.M. N-folded symmetries by complex moments in Gabor space and their application to unsupervised texture segmentation// IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intel.- 1994. Vol.16. No.l.- P.80-87

8 Birge, L.; Massart. P. From model selection to adaptive estimation, in D. Pollard (ed), Festchrift for L. Le Cam, Springer. - 1997- pp. 55-88

9 Carr K.L., El-Mahdi A.M., Shaeffer J. Passive microwave Thermography Coupled with microwave heating to enhance early detection of cancer. Microwave J., vol.25, pp.125-136, 1982.

10 Cheever E. A., Foster K.R., "Microwave Radiometry in Living Tissue: What Does it Measure?", IEEE Trans. Biomed. Engineering, vol. 39, pp. 563-867, June 1992.

11 Cole E.B., Pisano E.D., Kistner E.O. et al. Diagnostic accuracy of digital mammography in patients with dense breasts who underwent problem-solving mammography: effects of image processing and lesion type //Radiology. - 2003. - Vol. 226. - P. 153.

12 Cooley J.W., Tukey J.W. An algorithm for machine computation of complex Fourier series // Mach. Comput. - 1965. V.19. - P. 297-301.

13 Cosman P.C., Gray R.M., Olshe R.A. Evaluating Quality of Compressed Medical Images //Proceedings of the IEEE "SNR, Subjective Rating, and Diagnostic Accuracy". - 1994. Vol. 82 No. 6. -P. 919-932.

14 Daubechies I. The wavelet transform, time-frequency localization and sig-nal analysis // IEEE Trans. Inf. Theory, 1990. Vol. 36. - P. 9611005.

15 Daugmann J.G. High confidence visual recognition of persons by a test of statistical independence// IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intel.- 1993. Vol.15. No. 11.- P.l 148-1161.

16 Donoho D.L., Johnstone I.M., Kerkyacharian G. and Picard D. Density estimation by wavelet thresholding, // Ann. Statistics, vol. 24, 1996,-P. 508-539.

17 Dunn D., Higgins E. and Wakeley J. Texture segmentation using 2-D Gabor elementary functions // IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intel.- 1994. Vol.16. No.2.- P.130-149.

18 Enomoto H., Shibata K. Orthogonal transform coding system for television signals // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 1971. Special issue on Walsh functions. V. EMC-13. No 3. - P. 11-17.

19 Feig SA. Assessment of radiation risk from screening mammography. Cancer 1996,p. 18-22.

20 Gabor D. Theory of communication// Journal of Institute of Electric Engineers (London). - 1946. Vol.93. No.3. - P.429-457.

21 Gauterie M., Edrich J., Zimmer R. Millimeter-wave thermography - application to breast cancer. J. Microwave Power.-1979.-V. 14, № 2.-P.

123-129.

22 Gautherie M., Samsel M., Moyses B. et.al. Imagerie thermigue microonde appligue a la detection et au pronostic de tumeurs mammaires, celebrales et therodiennes. IEEE Trans., 1981, MTT, vol. 29, pp. 256-270.

23 Gonzalez R.C., Fittes B.A. Gray-Level Transformation for Interactive Image Enhancement// Mech. Mach. Theory- 1975. V.12- P. 111-112.

24 Grossman A.and Morlet J., Decomposition of Hardy Functions into Square Integrable Wavelets of Constant Shape// SIAM Journal of Mathematical Analysis.- 1984. №15. -P 167-221.

25 Habibi A., Wintz P.A. Image coding by linear transformation and block quantization // IEEE Trans. Commun. Tech. - 1971. V. COM-19. No 1. - P.50-63.

26 Jain A.K., Ratha N.K. and Lakshmanan S. Object detection using Gabor filters // Pattern recognition. - 1997. Vol.30.. N.2. - P.295-309

27 Krueger N. An Algorithm for the Learning of Weights in Discrimination Functions Using a Priori Constraints. //IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. - 1997, Vol. 19. - P. 764-768.

28 Lee T.S. Image representation using 2D Gabor wavelets// IEEE Trans.on Pattern Analysis and Machine Intel.- 1996. Vol.18. No.10.-P.959-971.

29 Limb J.O. Distortion Criteria of the Human Viewer. IEEE Transactions on Systems // Man and Cybernetics. - December 1979. - Vol. 9, № 12.-P. 778-793.

30 Netravali A.N. and Limb J.O. Picture Coding: A Review // Proceedings of the IEEE. - March 1980. - Vol. 68, № 3. - P. 366-406.

31 Pan Z., Rust A. G., Bolouri H. Image Redundancy Reduction for Neural Network Classification using Discrete Cosine Transforms // Proceedings of the IJCNN. - 2000. Vol. 3. - P. 149-154.

32 Persoon E., Fu K.S. Shape determination using Fourier descriptors

// IEEE Trans. Syst. Man Cyb.- 1977. Vol.7.- P. 170-179.

3 3 Pratt W.K., Andrews H.C. Application of Fourier-Hadamard trans-

formation to bandwidth compression // Picture bandwidth compression / Ed.: Huang T.S., 1999.-P. 325-345.

34 Pratt W.K., Chen W.H., Welch L.R. Slant transform image coding

// IEEE Trans. Commun. - 1974. V. COM-22. - P.1075-1093.

3 5 Quan Sh. and Chen D. Discrete Gabor transform// IEEE Trans. On

Signal Processing.- 1993. Vol.41. No.7.- P.2429-2438.

36 Rao K.R., Narasimhan M.A., Revuluri K. Image data processing by Hadamard-Haar transform // IEEE Trans. Computers. - 1975. Vol 23. No 9. - P. 888-896.

37 Rao K.R., Yip P. Discrete cosine transform - algorithms, advantages, applications. - London: Academic Press inc., 1990 - 239 p.

3 8 Scott E. U. Computer Vision and Image Processing. Upper Saddle

River - Prentice Hall, 1999. -500 p.

3 9 Sheng Y., Shen L. Orthogonal Fourier-Mellin moments for invari-

ant pattern recognition // J. Opt. Soc. Am. A - 1994. Vol.11, No.6-P. 1748-1757.

40 Shnayderman A., Gusev A., Eskicioglu A.M. An SVD-Based Gray-Scale Image Quality Measure for Local and Global Assessment // IEEE Transactionson image processing. - February 2006. -Vol. 15, №. 2.

41 Shridhar M., Badreldin A. High accuracy character recognition algorithm using Fourier and topological descriptors // Pattern Recognition.- 1984. Vol.17.-P. 515-523

42 Smeraldi F., Carmona O. and Bigun J. Saccadic search with Gabor features applied to eye detection and real-time head tracking// Image and Vision Computing. - 2000. No 18. - P. 323-329.

43 Snyder H.L. Image quality: Measures and visual performance // Flat-Panel Displays and CRTs. - Tannas L.E., Jr. Ed. - New York: Van

Nostrand Reinhold, 1985. - P. 70-90.

44 Starck J.L., Donoho D.L. and Candes E.J. Astronomical Image Representation by the Curvelet Transform //Astronomy and Astrophysics.- 2002, Vol. 3.-P.345-378

45 Tai В., Healy G. Modeling and classifying symmetries using a multiscale opponent color representation // IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intel.- 1998. Vol.20. No. 11.-P. 1224-1235.

46 Wang Z., Bovik A.C., Sheikh H.R. Image quality assessment: From error visibility to structural similarity // IEEE transaction on Image Processing. - 2004. - Vol. 13, № 4. - P. 309-12.

47 Wendling S., Gagneux G., Stamon G. A set of invariants within the power spectrum of unitary transforms // IEEE Trans. Сотр.- 1978. Vol.27. No. 12.-P. 1213-1216.

48 Woods J.W., Huang T.S. Picture bandwidth compression by linear transformation and block quantization // Picture bandwidth compression / Ed.: Huang T.S., Tretiak O.J. - New York: Gordong and Breach, 1972. -P.555-573.

49 Zhang Y. A. Fuzzy approach to digital image warping //IEEE Computer Graphics and Applications.- 1996. No.7.- P.34-41.

50 Zhang Y. A. Fuzzy approach to digital image warping //IEEE Computer Graphics and Applications.- 1996. No.7.- P.34-41

51 Алексеев, К.А. Вейвлет-анализ сигналов датчиков. 4.1. Континуальный анализ - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2001. -54 с.

52 Астафьева, Н.М. Вейвлет-анализ: Основы теории и примеры применения. - Успехи физических наук, 1996, т. 166, № 11, стр. 1145-1170.

53 Астафьева, Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук - М.: 1996, Т. 166. № 11. -С. 1145-1170.

54 Ахмед, Н. Ортогональные преобразования при обработке

цифровых сигналов / Н. Ахмед, К.Р.Рао // Пер. с англ.- М.: Связь, 1980.-248 с.

55 Б.А. Пашков. Инфракрасное термографирование. Наука и технологии в промышленности, № 2/2004 с.53 - 55.

56 Бурдина, JIM. О возможности диагностики рака молочной железы путем измерения собственного электромагнитного излучения тканей (радиотермометрии)/Л.М Бурдина, А.В.Вайсблат, С.Г. Веснин, Н.Н.Тихомирова //. Маммология 1997г. №2 стр. 17-22.

57 Бурдина, JI.M. Радиотермометрия в алгоритме комплексного обследования молочных желез /JI.M. Бурдина, Е.Г. Пинхосевич, В.А. Хайленко, И.И. Бурдина, С.Г. Веснин, Н.Н.Тихомирова// Современная онкология, 2005, т.6 №1, стр. 8-9

5 8 Бурдина, JI.M. Сравнительный анализ результатов обследования

больных РМЖ по данным рентгено-маммографического и радиотермометрического обследований /JI.M. Бурдина, Е.Г. Пинхосевич, В.А. Хайленко, И.И. Бурдина, С.Г. Веснин, Н.Н.Тихомирова// Современная онкология, 2006, Том 6, №1, с. 17-18

5 9 Бурдина, JI.M. Применение радиотермометрии для диагности-

ки рака молочной железы / JI.M. Бурдина, А.В.Вайсблат, С.Г. Веснин, М.А.Конкин, A.B. Лащенков, Н.Г.Наумкина, H.H. Тихомирова// - Маммология 1998 г. №2 стр. 3-12

60 Вавилов, В.П. Инфракрасная термографическая диагностика в строительстве и энергетике / В.П. Вавилов, А.Н. Александров//.-М.:НТФ «Энергопрогресс» 2003.-76с

61 Велынер, Л.З. Клиническая онкология / Л.З. Велынер, С.Б. Пе-терсон, Б.И. Поляков // избранные лекции. - М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2009.-496 с.

62 Веснин, С.Г. Патент № 2306099 от 31 октября 2005 года «Антенна аппликатор для неинвазивного измерения температуры внутренних тканей биологического объекта»

63 Веснин, С.Г. Теоретические основы использования РТМ метода в маммологии // Материалы V-ой Всероссийской научно-практической конференции, Москва: 2007 г.,с.27-31

64 Веснин, С.Г. Математическое моделирование собственного излучения тканей человека в микроволновом диапазоне / С.Г. Веснин, М.К. Седанкин // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. №8. с.33-43

6 5 Гайдышев, И. Анализ и обработка данных: специальный спра-

вочник - СПб: Питер, 2001. - 752 с.

66 Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс // - Москва: Техносфера, 2006 - 1072 с.

67 Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс. - СПб: Питер, 2000. -432с

68 Добеши, И. Десять лекций по вейвлетам. - Ижевск: РХД, 2001.-231 с.

69 Дремин, И.М. Вейвлеты и их использование / И.М. Дремин, О.В. Иванов, В.А.Нечитайло // Успехи физических наук. - М.: 2001, №5. Т. 171.-С. 23-54

70 Заболотская, Н.В. Новые технологии в ультразвуковой маммографии / Н.В. Заболотская, B.C. Заболотский// - М.: ООО «Фирма Стром», 2005 г.- 240с.

71 Игошев, И.П. Инфракрасная и сверхвысокочастотная термография при раке молочных желез. / И.П. Игошев, JI.C. Малечек, В.М. Павлова и др. // Медицинская радиология -1985. - № 7. - с. 6365.

72 Корженкова, Т.П. Комплексная рентгено-сонографическая диагностика заболеваний молочной железы. Под редакцией Кочергиной Н.В. Практическое руководство.- М.: ООО «Фирма Стром», 2004 г. -128 с.

73 Куц, JI.B. Применение вейвлет преобразования для обработки

сигналов. / JI.В. Куц, A.A. Кузнецов // Актуальные проблемы науки и образования: Сборник материалов II научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Пенза: ПГТА, 2009. - С. 5-7.

74 Куц, Л.В. Применение вейвлет преобразования для повышения качества сигнала с выхода интегратора. / Л.В. Куц, A.A. Кузнецов // Инновационные технологии в экономике, информатике и медицине: Сборник статей VI межрегиональной научно-практической конференции студентов и аспирантов. - Пенза: ПГТА, 2009.-С. 109-110.

75 Куц, Л.В. Применение вейвлет Хаара для выделения информативной составляющей в интегрирующих аналогово-цифровых преобразователях / Л.В. Куц, A.A. Кузнецов, В.А.Юрманов // Современные информационные технологии - 2009: Сборник статей международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГТА,

2009. - С. 41^16.

76 Куц, Л.В. Структурный подход к идентификации информационных объектов. / Л.В. Куц, А.Б. Щербань // Информационные технологии в экономике, информатике и медицине: Сборник статей VII Межрегиональной научно-практическая конференция студентов и аспирантов. - Пенза: ПГТА, 2010. - С. 78-79.

77 Куц, Л.В. Устранение влияния шумов в системе измерения расхода жидкости. / Л.В. Куц, К.В. Гудков // Информационные технологии в экономике, информатике и медицине: Сборник статей VII Межрегиональной научно-практическая конференция студентов и аспирантов. - Пенза: ПГТА, 2010. - С. 76-77.

78 Куц, Л.В. Выбор спектрального преобразования для получения вектора информативных признаков / Л.В. Куц, A.A. Кузнецов // Радиопромышленность. - Москва: Изд-во ОАО «ЦНИИ «Электроника»,

2010.-Вып. 2.-С. 58-68.

7 9 Куц, JI.В. Идентификация изображений методами /^-анализа. /

JI.B. Куц, А.Б.Щербань // Современные информационные технологии - 2010: Сборник статей международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГТА, 2010. - Вып. 12. - С. 22-26..

80 Куц, Л.В. Обработка результатов измерений кориолисового расходомера. / Л.В. Куц, А.А.Кузнецов, К.В.Гудков // Современные информационные технологии - 2010: Сборник статей международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГТА, 2010. - Вып. 12.-С. 45-47.

81 Куц, Л.В. Определение параметров гармонического затухающего сигнала при наличии шума. / Л.В. Куц, Л.Г. Когельман, A.A. Кузнецов // Современные информационные технологии - 2010: Сборник статей международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГТА, 2010. - С. 190-196.

82 Куц, Л.В. Подход к идентификации распределенных сигналов на основе их структурного представления / A.B. Куц, Л.В. Куц, А.Б. Щербань // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ. - Москва: Изд-во ОАО «ЦНИИ «Электроника», 2011. - С. 20-29.

8 3 Куц, Л.В. Применение вейвлет-преобразования в методе микро-

волновой радиотермометрии/ Л.В. Куц, Т.В. Истомина// Биомедицинская радиоэлектроника. —: Изд-во Радиотехника, 2011

84 Куц, Л.В. Использование вейвлет-преобразования в диагно-

стике рака молочной железы / Л.В. Куц // Современные проблемы отечественной медико-биологической и фармацевтической промышленности. Развитие инновационного и кадрового потенциала Пензенской области: Сборник материалов Международной научно-практической конференции. Научн. издание. - Пенза: ФГУП НТЦ «Информрегистр», 2011. - С. 586-588.

85 Куц, Л.В. Вейвлет-анализ в диагностике рака молочной железы / Л.В. Куц, Т.В. Истомина // Вестник аритмологии. Материалы конгресса VIII Международного симпозиума «Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия». - Санкт-Петербург: НИИ кардиологии им. В.А. Алмазова Росздрава, 2012. - С. 132.

86 Мустафин, Ч.К., Цифровые радиотермометрические исследования в маммологической практике / Ч.К.Мустафин, К.Ф. Вартанян, Е.А. Павлова // Российская медицинская академия последипломного образования, Москва: 2005, с.39-45

87 Петухов, А.П. Введение в теорию базисов всплесков. - СПб.: СПбГТУ, 1999. - 145 с.

88 Прэтт, У. Цифровая обработка изображений: В 2 т. / Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.- Т. 1.- 312 е.; Т.2.-480 с.

89 Прэтт, У. Кодирование изображений посредством преобразования Адамара / У. Прэтт, Д. Кэйн, X. Эндрюс // ТИИЭР. - 1969. -Т.57. - №1. - С. 66-77.

90 Рожкова, Н.И., Радиотермометрия молочной железы и факторы, влияющие на ее эффективность / Н.И. Рожкова, H.A. Смирнова, A.A. Назаров// Маммология, №3, 2007,с. 21-25

91 Рожкова, Н.И. Факторы, влияющие на эффективность радиотермометрических измерений молочной железы с помощью диагностического комплекса РТМ-01-РЭС. / Н.И. Рожкова, H.A. Смирнова, A.A. Назаров// «Опухоли женской репродуктивной системы» № 3, 2007, с. 21-25

92 Сайт компании РЭС- URL: http://www.radiometry.ru

93 Соломенна, Р.И. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике увеличенных лимфатических узлов аксиллярной группы, сопровождающих заболевания молочных желез. /Р.И. Соломенна, H.H. Ламаш // Вестник СамГУ - Естественнонаучная серия. 2006. №6/2 (46). С. 189-194

94 Соломенна, Р.И. Возможности магнитно-резонансной томогра-

фии в диагностике увеличенных лимфатических узлов аксиллярной группы, сопровождающих заболевания молочных желез. /Р.И. Соломенна, H.H. Ламаш // Вестник СамГУ - Естественнонаучная серия. 2006. №6/2 (46). с. 189-194

9 5 Трифонов, А. П. Обнаружение стохастических сигналов с не-

известными параметрами / А. П. Трифонов, Е.П. Нечаев, В.И. Парфёнов //Под ред. А. П. Трифонова — монография. — Воронеж: Воронежский государственный университет, 1991. —246 с.

96 Троицкий, B.C. К теории контактных радиотермометрических измерений внутренней температуры тел. / B.C. Троицкий// Изв.вузов, Сер. Радиофизика - 1981.-Т.24,. №9- с. 1054

97 Тютин, JI.A. Позитронная эмиссионная томография с ISF-ФДГ и динамическая контрастная магнитно-резонансная томография в диагностике рака молочной железы железы / JI.A. Тютин, A.A. Станжев-ский, Д.В. Рыжкова, Н.В. Арзуманова, H.A. Костеников, М.С. Тлоста-нова, A.C. Арзуманов, Т.В. Хазова // Радиология-практика. 2003. №4. С. 14-19

98 Тютин, JI.A. Позитронная эмиссионная томография с ISF-ФДГ и динамическая контрастная магнитно-резонансная томография в диагностике рака молочной железы / JI.A. Тютин, A.A. Стан-жевский, Д.В. Рыжкова, Н.В. Арзуманова, H.A. Костеников, М.С. Тлостанова, A.C. Арзуманов, Т.В. Хазова // Радиология-практика. 2003. №4. С. 14-19

99 Чуй Ч. Введение в вэйвлеты: Пер. с англ. - М.: Мир, 2001. -412 с.

100 Шехтман, Ф.И. Использование микроволнового излучения для диагностики и лечения рака.(Краткий обзор) / Ф.И. Шехтман // Радиоэлектроника за рубежом, НИИЭИР, 1980, Вып. 25(919), с.6-14

101 Шитов, А.Б. Разработка численных методов и программ, свя-

занных с применением вейвлет-анализа для моделирования и обработки экспериментальных данных: Дис. канд. физ-мат. - Иваново -2001.-114 с.

102 Эндрюс, Г. Применение вычислительных машин для обработ-

ки изображений / Г. Эндрюс //- М.: Энергия, 1977. - 161 с.

«УТВЕРЖДАЮ»

Генеральный директор /V ООО «Фирма РЭС» \ к.т.н., Веснин С.Г.

2012 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы КУЦА ЛЕОНИДА ВАЛЕНТИНОВИЧА

на тему: АЛГОРИТМЫ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ОБРАБОТКИ РАДИОТЕРМОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Настоящим актом удостоверяется, что результаты диссертационной работы Куца Леонида Валентиновича по разработке алгоритма подавления помех в радиотермометрических сигналах используются в научно-исследовательской работе, выполняемой ООО «Фирма РЭС» по совершенствованию комплекса технических средств для РТМ-диагностики.

Разработанный Куцем Л.В. алгоритм подавления помех, а также система критериев оценки степени помехоустойчивости аппаратуры для отведения радиотермометрических сигналов позволяют добиться повышения эффективности использования комплекса РТМ-диагностики в условиях интенсивных помех, повышая тем самым их конкурентоспособность на современном рынке медицинской техники.

Генеральный директор ООО «Фирма РЭС», к.т.н.

С.Г. Веснин

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе ПГТА к.т.н., доцедг Андреев А.Б.

2012 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы КУЦА ЛЕОНИДА ВАЛЕНТИНОВИЧА

на тему: АЛГОРИТМЫ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ОБРАБОТКИ РАДИОТЕРМОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Настоящим актом удостоверяется, что результаты диссертационной работы Куца Л.В. в период с 2011 по 2012 гг. использовались в учебном процессе кафедры «Информационные технологии и менеджмент в медицинских и биотехнических системах» при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы».

Зав. кафедрой

Информационные технологии и менеджмент в медицинских и биотехнических системах,

д.т.н., профессор ^-В. Истомина

/ял

учебной работе ПГТА

реев А.Б.

-

2012 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы КУЦА ЛЕОНИДА ВАЛЕНТИНОВИЧА

на тему: АЛГОРИТМЫ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ОБРАБОТКИ РАДИОТЕРМОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Настоящим актом удостоверяется, что результаты диссертационной работы Куца Л.В. в период с 2007 по 2010 гг. использовались в учебном процессе кафедры «Информационные технологии и системы» при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Методы идентификации сигналов и систем».

Зав. кафедрой 7

Информационные технологии и системы, /

д.т.н., профессор М.Ю. Михеев