Deneysel sonuçlar ve istatistiksel analiz

Çalışma içerisinde kullanılan veri seti, gürültü ve derin yağ dokusu içeren 8 adet arteryel faz BT görüntüsünden oluşmaktadır. Organlar ve lezyonlar, BT görüntülerinde farklı boyut, şekil ve konumlarda bulunabilmektedir. Diğer bir deyişle, bir görüntü içinde yer alan organ veya lezyon bir başka taramada (farklı kesitlerde) farklı bir görünüme sahip olabilmektedir. Bu nedenle farklı durum ve şartlara uyum sağlayabilecek bir sistem geliştirilmiştir.

Sürrenal lezyonların bulunduğu abdominal BT taramalarında genel olarak; karaciğer, dalak, pankreas, kolon, kaburga, omurilik, mide, aort ve böbrekler bulunur. Bu durum Şekil 4.13’ te görsel olarak tanımlanmıştır.

Şekil 4.13. BT taramasında yer alan organlar ve sürrenal lezyonlar

Çalışma kapsamında önerilen sistem, HB-VKM ve BE3BF & HB-VKM yaklaşımları ile karşılaştırılmıştır. Bu amaçla DSGO tabanlı karşılaştırmanın yanı sıra, YBİ kıstası temel alınarak görüntü iyileştirme metotlarının performansları incelenmiştir. Literatürde DSGO ve YBİ metriklerinin kullanıldığı uygulamalar, hedef ve orijinal görüntüler arasında fazla fark olmadığından, orijinal görüntüyü referans olarak almaktadır. Çalışma içindeki hedef görüntü, orijinal görüntüye İkili Hale Getirme (Binarization) işlemi uygulanarak elde edilmiştir. Bu sayede, referans şeklinde

Karaciğer Pankreas _Kolon

Böbrek

Omurilik _Aort Sürrenal Lezyon

Kaburga Dalak

kullanılması gereken görüntüye çok benzeyen yaklaşık eşdeğer görüntü (hedef görüntü) elde edilmiştir. Söz konusu hedef görüntü Şekil 4.14’ de sunulmuştur.

Şekil 4.14. Yaklaşık eşdeğer görüntü (referans görüntü)

İlk aşamada DSGO tabanlı karşılaştırma gerçekleştirilmiş, elde edilen sonuçlar Çizelge 4.24’ de sunulmuştur.

Çizelge 4.24. Görüntü iyileştirme üzerine üç farklı teknik tarafından elde edilen DSGO değerleri İmge HB-VKM BM3EF & HB-VKM BFO

Arteryel_0001 19,5508 19,6485 19,8692 Arteryel _0002 20,6293 20,6756 20,7970 Arteryel _0003 21,1996 21,2615 21,4749 Arteryel _0004 19,9323 19,9571 20,1002 Arteryel _0005 18,0507 18,1069 18,1659 Arteryel _0006 21,2923 21,3333 21,3913 Arteryel _0007 16,9215 16,9299 16,9485 Arteryel _0008 18,1346 18,1713 18,2223 Ortalama 19,4639 19,5105 19,6212

Çizelge 4.24’ de görüldüğü üzere en iyi çıkış değerleri, bütün görüntülerde BFO sistemi tarafından elde edilmiştir. Ayrıca BFO sistemi, HB-VKM tekniğine ortalama 0.157 dB üstünlük sağlarken, BE3BF & HB-VKM yapısına 0.111 dB üstünlük sağlamıştır. YBİ metriği ile gerçekleştirilen karşılaştırma Şekil 4.15’ de sunulmaktadır.

Şekil 4.15’ de görüldüğü üzere BFO sistemi, bütün imgelerde diğer tekniklerden daha yüksek YBİ değerleri sağlamaktadır. Çizelge 4.24 ve Şekil 4.15’ de görüldüğü

üzere BFO sistemi, her koşulda diğer tekniklere DSGO ve YBİ tabanlı karşılaştırmalar üzerine üstünlük sağlamaktadır.

Şekil 4.15. Görüntü iyileştirme üzerine üç farklı teknik tarafından elde edilen YBİ değerleri

4.4.3. Görsel sonuçlar ve analiz

Bu bölümde, önceki aşamalarda elde edilen sonuçlar görsel olarak detaylandırılmıştır. Üç farklı tekniğe dair görüntü tabanlı görsel çıkışlar Şekil 4.16’ da sunulmuştur.

a-) Arteryel 0001 b-) Arteryel 0002 c-) Arteryel _0004 d-) Arteryel _0007

Şekil 4.16. Arteryel faz BT imgelerinde görüntü iyileştirme algoritmalarının görsel karşılaştırması

(Soldan Sağa: Orijinal imge, HB-VKM çıkışı, BE3BF & HB-VKM çıkışı, BFO çıkışı)

Şekil 4.16’ da görüldüğü üzere BE3BF & HB-VKM yaklaşımı, DSGO ve YBİ tabanlı karşılaştırmalarda olduğu gibi HB-VKM’ den daha iyi sonuçlar elde etmektedir. BFO algoritması ise diğer tekniklerden daha üstün bir şekilde görüntü iyileştirme sağlamıştır. BFO sistemi ile gürültü giderme, yağ dokusu temizleme ve gereksiz parçaların eliminasyonu işlemlerinin tam olarak yerine getirildiği görülmektedir.

Elde edilen sonuçlara göre BFO sistemi, bütün (görsel, DSGO ve YBİ tabanlı) karşılaştırmalarda en iyi performansları sağlayan tekniktir. Böylece BFO ile abdomen içi organ, doku ve lezyon segmentasyonlarından önce kullanılabilecek-iyileştirilmiş bir abdomen görüntüsü elde edilmektedir. Şekil 4.16’ da BFO ile elde edilen sonuçlar (her satırda yer alan dördüncü imgeler); gürültünün, iç-dış yağ dokularının ve gereksiz parçaların eksiksiz bir şekilde elimine edildiğini destekler niteliktedir. BFO yaklaşımı, organları ve dokuları diğer metotlardan daha iyi netleştirmiştir. Ancak Şekil 4.16 (a) ve (c)’ de görüldüğü üzere, gri bağlantıların içindeki keskin heterojen değişimler, kolona dair parçaların kaybolmasına sebebiyet vermektedir. Diğer bir deyişle BFO sistemi, belirli bir dereceye kadar heterojeniteye izin vererek lezyon ve organları ön plana çıkarmaktadır. Bu nedenle BFO sistemi; böbrek, sürrenal lezyon, karaciğer, dalak, aort, kaburga, omurilik, pankreas gibi yumuşak heterojen veya homojen geçişlere sahip nesneleri daha açık bir şekilde elde etmektedir.

BFO sisteminin abdomen içi doku ve organları koruma özelliği; görsel, DSGO ve YBİ tabanlı karşılaştırmalarda elde edilen sonuçlar ile desteklenmektedir. Buna ek olarak sağlanan görsel sonuçlar, lezyonlara ve organlara daha yakın bir perspektiften bakmak amacıyla Şekil 4.17’ de daha ayrıntılı sunulmaktadır.

Şekil 4.17’ de görüldüğü üzere BFO yaklaşımı, gri değerlerin keskin bir şekilde değiştiği kolon (kalın bağırsak) harici bütün dokularda etkilidir. BFO sistemi kenar bilgilerini, diğer organlar ve sürrenal lezyonlar üzerinde eksiksiz bir şekilde koruyabilmektedir.

Özetle BFO’ nun üç aşamadan oluşan bir sistem vasıtasıyla BT görüntülerinden Gaussian gürültüsünün ve yağ dokusunun eliminasyonu için etkin bir araç olduğu görülmüştür. Görsel perspektifler ile DSGO ve YBİ tabanlı karşılaştırmalar neticesinde elde edilen sonuçlar, BFO sisteminin abdominal BT görüntülerinde HB-VKM ve BE3BF & HB-VKM tekniklerine üstün olduğunu göstermektedir. Ayrıca önerilen sistem, organları ve sürrenal lezyonları görüntü analizindeki bir sonraki aşamaya (segmentasyona) hazır hale getirmektedir.

Şekil 4.17. Görüntü iyileştirme için farklı dokularda BFO çıkışlarının görsel sunumu