基于特纳综合征患者面部图像的治疗效果分析与生成
发布时间：2021-12-22 12:54
特纳综合征是一种常见的女性性染色体异常疾病,其治疗方案主要为激素治疗法。患者治疗效果的评估通常需要参考患者身高等各项数据进行持续性观察来判断。由于治疗时间漫长,在此期间患者的面部会发生畸变,身体伴有严重的各种并发症,短时间内不能看到明显的效果,致使患者面临的心理社会压力增加,进而对治疗丧失信心。若长时间得不到疏导,会对患者的身心造成恶劣影响,不利于病情的控制。本文为此提出基于患者面部图像的治疗效果的分析方法和患者治疗之后面部预期图像的生成方法。实验室在此前已有针对特纳综合征的人脸辅助诊断系统的研究,准确率已经达到80%以上,本文在此基础上对特纳综合征的辅助诊断进行进一步的探索。本文研究内容对简化特纳综合征治疗效果评估过程和增加患者治疗配合度方面有重要科研价值和参考意义,而且研究方法可以推广到其他类似疾病的研究当中。本文的主要研究内容和创新点为:（1）按照治疗时间、治疗效果和患者异常的染色体核型对数据进行分组后,以平均脸和热图为基本分析方法制定一系列实验,分析患者治疗前后面部变化;（2）采用基于传统图像融合算法和生成式对抗网络两种方法进行患者治疗后面部预期图像的生成。本文所用的实验数据由...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于GAN的代表性人脸生成成果展示Figure1-1DisplayofrepresentativefacegenerationresultsbasedonGAN
中北大学学位论文8其中要注意的是图像对应的年龄并非是一个定值，而是年龄分成的6个组之间的一个，也就是说年龄是一个六维的one-hot向量，最终在生成对应年龄段的图像时，只需要将该图像的最终编码和年龄向量一并输入生成器即可[44]。这种分段研究其实和本课题的数据结构相似，患者治疗后的随访图像往往是间隔一段时间来进行记录，对本课题的研究有重要的参考作用。1.3本文研究思路和相关工作1.3.1研究思路课题的目的在于利用患者治疗前后图像生成患者治疗之后的预期图像。那么，首先要做的就是证明患者在治疗之后面部确实发生了一定的变化，其次利用实验所收集的患者图像进行患者治疗后预期图像的生成实验并验证实验结果。收集到的患者图像按照一定规则进行筛选整理后，利用数字图像处理的方法对其进行预处理。所有图像预处理之后进行第一部分的实验，按照实验设计进行相关的图像处理操作，并对所得的结果图像进行整理分析，总结实验结果。而后利用图像融合和生成式对抗网络两种方式进行图像生成的实验，并且对两种方法的结果分别进行评估验证。整体研究流程图如图1-2所示。图1-2研究总体思路图Figure1-2Researchgeneralideachart
中北大学学位论文143人脸图像预处理3.1预处理流程医院采集到的患者图像受拍摄人员、光照、拍照设备等不可抗拒因素的影响，图像质量层次不齐，这一问题随着拍摄规则的不断修改会得到一定的改善。但是，前期和后期收集图像质量存在较大差异，所以需要在实验开始之前将所有经过筛选的图像进行统一的预处理。图像预处理是所有图像研究的开始，也是尤为重要的一步。预处理后图像的质量直接影响后续实验的效果。对于人脸图像的预处理通常包括人脸对齐、裁剪、灰度归一化、光照校准等操作。目的是为了将所有图像中的人脸区域裁剪出来，并且尽可能统一人脸各区域的明暗程度。但因本实验的特殊性，为了进一步减少人脸区域以外的部分对实验造成不必要的影响，也为了更准确的分析出实验的结果，处理图像时较平常的处理流程多增加的一个步骤。本实验在人脸区域裁剪后进行了人脸区域的提取，即将图像中的人脸区域单独提取并保存在新建图像中。提取的人脸区域为Dlib中人脸68特征点算法所包含的区域。本实验图像预处理流程，如图3-1所示。图3-1图像预处理流程图Figure3-1Flowchartofimagepreprocessing3.2预处理技术3.2.1人脸对齐人脸对齐是为了将数据集所有图像的人脸姿势进行统一。因数据采集时，患者的年龄普遍偏小，要求其遵守拍摄的相关规定较为困难，拍摄所得的照片头部姿势很难统一，
【参考文献】：
期刊论文
[1]特纳综合征生育相关问题[J]. 赵刚,邬晋芳. 中国实用妇科与产科杂志. 2019(08)
[2]人脸辅助诊断关键技术研究[J]. 梁雅琪,宋文爱,杨吉江,王青,王星月,雷毅. 计算机工程与应用. 2019(15)
[3]一种基于泊松融合的实时海滩场景模拟[J]. 周益飞,李晶,徐文卓,宋成芳,许孝盛,高榕. 武汉大学学报(工学版). 2018(04)
[4]特纳综合征治疗起始时间与预后的关系[J]. 陈槺,潘慧. 济宁医学院学报. 2018(02)
[5]特纳综合征诊治专家共识[J]. Division of Gonadal disease, Chinese Society of Endocrinology;. 中华内分泌代谢杂志. 2018 (03)
[6]生长激素疗法对特纳综合征患者生长发育指标的影响分析[J]. 严学勤,上官予梅,林翠兰,张翠梅,曾洁,曾倩. 中国妇幼健康研究. 2018(01)
[7]特纳综合征的临床特点、发病机制及管理[J]. 张凯丽,董进. 世界最新医学信息文摘. 2017(99)
[8]人脸识别技术的医学诊断应用的发展与现状[J]. 潘周娴,陈适,潘慧,朱惠娟,梁择,李建强. 基础医学与临床. 2016(12)
[9]心理护理应用于肺癌晚期患者抑郁、消极心理的影响研究[J]. 张峻铭. 世界最新医学信息文摘. 2016(65)
[10]心灵的力量:积极心理学在临床医学中的作用[J]. 白延丽,顾立学,张锦英. 医学与哲学（B）. 2016(07)
博士论文
[1]像素级图像融合算法研究[D]. 封子军.电子科技大学 2014
[2]像素级图像融合方法及应用研究[D]. 李伟.华南理工大学 2006
硕士论文
[1]基于PDE的图像融合算法研究[D]. 徐甜.西安理工大学 2019
[2]基于卷积神经网络的三维人脸识别研究[D]. 武智.中国科学技术大学 2019
[3]基于ARM的人脸识别智能视频监控系统的设计与实现[D]. 朱雨佳.哈尔滨理工大学 2019
[4]针对特纳综合征的自动人脸分类方法研究[D]. 雷毅.中北大学 2018
[5]视频人体动作提取方法研究[D]. 王威.南京邮电大学 2017
[6]基于360°全景的图像拼接技术研究[D]. 潘子阳.合肥工业大学 2017
[7]面部颜色空间分析及其在疾病诊断中的应用[D]. 陈淑华.哈尔滨工业大学 2016
[8]人脸望诊辅助系统设计[D]. 李兆龙.天津大学 2017
本文编号：3546416
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于GAN的代表性人脸生成成果展示Figure1-1DisplayofrepresentativefacegenerationresultsbasedonGAN
中北大学学位论文8其中要注意的是图像对应的年龄并非是一个定值，而是年龄分成的6个组之间的一个，也就是说年龄是一个六维的one-hot向量，最终在生成对应年龄段的图像时，只需要将该图像的最终编码和年龄向量一并输入生成器即可[44]。这种分段研究其实和本课题的数据结构相似，患者治疗后的随访图像往往是间隔一段时间来进行记录，对本课题的研究有重要的参考作用。1.3本文研究思路和相关工作1.3.1研究思路课题的目的在于利用患者治疗前后图像生成患者治疗之后的预期图像。那么，首先要做的就是证明患者在治疗之后面部确实发生了一定的变化，其次利用实验所收集的患者图像进行患者治疗后预期图像的生成实验并验证实验结果。收集到的患者图像按照一定规则进行筛选整理后，利用数字图像处理的方法对其进行预处理。所有图像预处理之后进行第一部分的实验，按照实验设计进行相关的图像处理操作，并对所得的结果图像进行整理分析，总结实验结果。而后利用图像融合和生成式对抗网络两种方式进行图像生成的实验，并且对两种方法的结果分别进行评估验证。整体研究流程图如图1-2所示。图1-2研究总体思路图Figure1-2Researchgeneralideachart
中北大学学位论文143人脸图像预处理3.1预处理流程医院采集到的患者图像受拍摄人员、光照、拍照设备等不可抗拒因素的影响，图像质量层次不齐，这一问题随着拍摄规则的不断修改会得到一定的改善。但是，前期和后期收集图像质量存在较大差异，所以需要在实验开始之前将所有经过筛选的图像进行统一的预处理。图像预处理是所有图像研究的开始，也是尤为重要的一步。预处理后图像的质量直接影响后续实验的效果。对于人脸图像的预处理通常包括人脸对齐、裁剪、灰度归一化、光照校准等操作。目的是为了将所有图像中的人脸区域裁剪出来，并且尽可能统一人脸各区域的明暗程度。但因本实验的特殊性，为了进一步减少人脸区域以外的部分对实验造成不必要的影响，也为了更准确的分析出实验的结果，处理图像时较平常的处理流程多增加的一个步骤。本实验在人脸区域裁剪后进行了人脸区域的提取，即将图像中的人脸区域单独提取并保存在新建图像中。提取的人脸区域为Dlib中人脸68特征点算法所包含的区域。本实验图像预处理流程，如图3-1所示。图3-1图像预处理流程图Figure3-1Flowchartofimagepreprocessing3.2预处理技术3.2.1人脸对齐人脸对齐是为了将数据集所有图像的人脸姿势进行统一。因数据采集时，患者的年龄普遍偏小，要求其遵守拍摄的相关规定较为困难，拍摄所得的照片头部姿势很难统一，
【参考文献】：
期刊论文
[1]特纳综合征生育相关问题[J]. 赵刚,邬晋芳. 中国实用妇科与产科杂志. 2019(08)
[2]人脸辅助诊断关键技术研究[J]. 梁雅琪,宋文爱,杨吉江,王青,王星月,雷毅. 计算机工程与应用. 2019(15)
[3]一种基于泊松融合的实时海滩场景模拟[J]. 周益飞,李晶,徐文卓,宋成芳,许孝盛,高榕. 武汉大学学报(工学版). 2018(04)
[4]特纳综合征治疗起始时间与预后的关系[J]. 陈槺,潘慧. 济宁医学院学报. 2018(02)
[5]特纳综合征诊治专家共识[J]. Division of Gonadal disease, Chinese Society of Endocrinology;. 中华内分泌代谢杂志. 2018 (03)
[6]生长激素疗法对特纳综合征患者生长发育指标的影响分析[J]. 严学勤,上官予梅,林翠兰,张翠梅,曾洁,曾倩. 中国妇幼健康研究. 2018(01)
[7]特纳综合征的临床特点、发病机制及管理[J]. 张凯丽,董进. 世界最新医学信息文摘. 2017(99)
[8]人脸识别技术的医学诊断应用的发展与现状[J]. 潘周娴,陈适,潘慧,朱惠娟,梁择,李建强. 基础医学与临床. 2016(12)
[9]心理护理应用于肺癌晚期患者抑郁、消极心理的影响研究[J]. 张峻铭. 世界最新医学信息文摘. 2016(65)
[10]心灵的力量:积极心理学在临床医学中的作用[J]. 白延丽,顾立学,张锦英. 医学与哲学（B）. 2016(07)
博士论文
[1]像素级图像融合算法研究[D]. 封子军.电子科技大学 2014
[2]像素级图像融合方法及应用研究[D]. 李伟.华南理工大学 2006
硕士论文
[1]基于PDE的图像融合算法研究[D]. 徐甜.西安理工大学 2019
[2]基于卷积神经网络的三维人脸识别研究[D]. 武智.中国科学技术大学 2019
[3]基于ARM的人脸识别智能视频监控系统的设计与实现[D]. 朱雨佳.哈尔滨理工大学 2019
[4]针对特纳综合征的自动人脸分类方法研究[D]. 雷毅.中北大学 2018
[5]视频人体动作提取方法研究[D]. 王威.南京邮电大学 2017
[6]基于360°全景的图像拼接技术研究[D]. 潘子阳.合肥工业大学 2017
[7]面部颜色空间分析及其在疾病诊断中的应用[D]. 陈淑华.哈尔滨工业大学 2016
[8]人脸望诊辅助系统设计[D]. 李兆龙.天津大学 2017
本文编号：3546416
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