BIRAM: Sistema para Recuperação de Imagens por Conteúdo

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1 BIRAM: Sistema para Recuperação de Imagens por Conteúdo Ramón n A. Moreno e Sérgio S S. Furuie Instituto do Coração (InCor) de São Paulo - HCFMUSP

2 Introdução Sistemas de Recuperação de Imagens Baseado em Conteúdo (CBIR) oferecem diversas vantagens: Permitem pesquisa e recuperação de imagens médicas baseadas em características da imagem; Vantagem sobre sistemas PACS (ex: presença a de marcapasso na imagem); Pode ser utilizado para educação, pesquisa e auxílio ao diagnóstico.

3 Introdução Problema com sistemas CBIR: Ainda não existe um algoritmo capaz de identificar imagens genéricas; Existem diversos tipos de indexação; Escalabilidade e desempenho são fatores importantes (estudo com imagens médicas m ~100MB); Pouco utilizado na prática (integração com PACS, associação com info.. clínicas).

4 Objetivos Criar uma arquitetura CBIR que: Permita a utilização de diversos algoritmos para caracterização da imagem; Possa suportar diversas técnicas t cnicas de indexação; Suporte a associação de informação textual para auxiliar a indexação e recuperação das imagens Seja escalável e eficaz.

5 PACS Objetivos

6 Metodologia O BIRAM (Base de Imagens Relacional de Algoritmos e Métricas) M tem as seguintes funcionalidades: Armazenamento de imagens (DICOM - Digital Imaging and Communications in Medicine); Armazenamento de algoritmos (java( java); Indexação de imagens usando algoritmos; Pesquisa e recuperação de imagens.

7 Metodologia Desenvolvimento de protótipo tipo in Java usando banco de dados MS Access 97; Implementação atual utiliza características da linguagem Java: serialização ão,, instanciação dinâmica e invocação de métodos m remotos (RMI); Utilização do padrão DICOM.

8 Modelo de Dados PACIENTE ESTUDO SERIES ROI_LAUDO CONCLUSÃO LAUDO IMAGEM ROI_ALGOR TERMOS DICIONARIO ALG_X_IMG ALGORITMO

9 Metodologia Abstração dos Algoritmos <<Interface>> java.rmi.remote <<Interface>> java.io.serializable <<Interface>> Algorithm <<Interface>> Server <<Interface>> Descriptor calculat edistance() +produces getname() getdescription() getaut hor() getversion() getbodypart() getmodalit y() getnumberofbit s() process() +contains 0..* 1 storedicomimage() searchimage() listalgorithms() storealgorithm() applyalgorithm() savereport() listdictionaries() listdictionarycodes()

10 Funcionamento 1) Envio de algoritmos 2. Instanciação Algoritmo 4. Processamento IMG CLIENTE 1. Arquivo JAR SERVIDOR 3. Lista imagens 5. Armazenamento Descritores BANCO

11 Funcionamento 2) Envio de imagens 3. Processamento IMG por Algoritmos CLIENTE 1. Imagem DICOM SERVIDOR 2. Algoritmos 4. Armazenamento BANCO

12 Funcionamento 3) Recuperação de imagens 3. Comparação Descritores com Imagem CLIENTE 1. Buscar similares SERVIDOR 4. Lista similares 2. Descritores BANCO

13 Resultados Um laudo pode ser associado com as imagens para indexação textual;

14 Resultados A conclusão utiliza um dicionário médico (atualmente CID- 10) facilitando a indexação ão.

15 Results

16 Resultados Exemplo de resultado da busca utilizando histograma métrico

17 Discussão O protótipo tipo ainda pode ser melhorado com: Uso de Regiões de interesse (ROI); Indexação dos vetores de características (XXL library) slim tree, M-Tree, etc; Integração com sistema PACS aberto (MiniWebPACS).

18 Discussão O tipo de algoritmo pode ser abstraído, suportando diferentes implementações; É possível trabalhar com meta-informa informação sobre o algoritmo (ex: auto-sele seleção do melhor algoritmo).

19 Conclusão Neste trabalho foi apresentado um protótipo tipo parcial da arquitetura BIRAM, o qual permite a utilização de diversos algoritmos de extração de características, armazenamento de imagens DICOM, associação da imagem com laudo e recuperação de imagens por similaridade; O protótipo tipo demonstrou a viabilidade do modelo.

20 Agradecimentos A FAPESP, processos 1997/ , 2001/ e 2006/ ; 3; A Fundação Zerbini.

21

22 Banco de dados

23 Store algorithm Client BIRAM MyAlgorithm Database 1: storealgorithm("myalgorithm", myjarfile) 2: save 3: new 4: getinfo() 6: OK 5: insert "MyAlgorithm"

24 Apply algorithm BIRAM Dat abase MyAlgorithm MyDescriptor 1: get images for "MyAlgorithm" 2: process( image ) 3: new 4: store "MyDescriptor"

25 Search using algorithm Client BIRAM Dat abase 1: searc himage(image, " My Algorit hm") 2: list descriptors 3: compare descriptors 4: return similar ones

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