BA Implementierung einer GUI für ergonomische Evaluationen des Image Mosaicings in der Endoskopie; verbesserte Nutzung der Farbrauminformation

Ausgangspunkt:

  • Bei endoskopischen Operationen ist es oft wichtig, aus Videosequenzen mit mehreren Aufnahmen unter einem eher beengten Gesichtsfeld ein Übersichtsbild zu erstellen, in dem mehrere kleine Bilder automatisch zu einem größeren Mosaik zusammenmontiert sind. Es kann hierbei auf eine bestehende Implementierung in Matlab sowie eine echtzeitfähige Implementierung des algorithmischen Kerns in Java /ImageJ [Nad07] zurückgegriffen werden.
  • Der Algorithmus muss nun so in ein Framework mit Interaktionsmöglichkeiten eingebettet werden, dass er von medizinischem Fachpersonal evaluiert werden kann. >> Ziel 1
  • Bisher wird Farbe beim Mosaicing Algorithmus nur unzureichend genutzt. Es ist aber bekannt, dass die Farbe wichtige Information in den sonst oftmals strukturarmen Endoskopbildern enthält. >> Ziel 2

 

  • Existierende Java [ImageJ] Implementierung – echtzeitfähig
  • [Kourogi99], [KonenNaS07], [Nad07]

 

Ziele:

  1. Erstellung einer ausbaufähigen, objektorientierten Software (ausgehend vom algorithmischen  Java-Kern [Nad07]), die es medizinischem Fachpersonal ermöglicht, mit realem endoskopischem Videomaterial erste ergonomische und qualitätsbestimmende Untersuchungen durchzuführen. Unteraspekte:
    • Einlesen von Videoströmen (verschiedene Formate)
      • wahlweise von Framegrabber oder Video-Datei (welche Formate)
      • Evaluation der Möglichkeiten von JMF (Java Media Framework)
      • Performance vs. Bildauflösung einstellbar machen
    • für Offline-Untersuchungen: Definition Start/Stop-Frame, Skip Frames
    • Setzen der Endoskopmaske (semi-automatisch)
    • Wahl zwischen verschiedenen Überblendtechniken
      • neue Pixel ersetzen nur leere Pixelorte
      • neue Pixel ersetzen leere & alte Pixel
      • das jeweils letzte Frame ist immer im Zentrum des Mosaiks
    • Anzeige von Qualitätsbewertungen, Log-Files

Weiterhin sollte die Liste der Unteraspekte in einer Diskussion mit medizinischem Fachpersonal der Neurochirurgischen Klinik der Ruhr-Universität Bochum abgestimmt werden.

  1. Entwicklung eines verbesserten Pixelvergleichsmaßes im Farbraum, z.B. CIE-Lab [LeowLi01]. Untersuchung des Verbesserungspotientials an exemplarischen Bildern.

 

Schritte

  • Einarbeitung: Algorithmus [Kourogi99], bestehenden Code [Nad07]
  • Zu 1.: SW-Konzept: Interaktionskonzept, Anforderungsprofil im Detail
  • Implementieren
  • Zu 2.: Überlegungen zum Vergleichsmaß, Einbau in bestehenden Code, Performance-Auswirkungen
  • Testen
  • Usability Tests, Verfeinerung

 

Voraussetzungen

  • Bildverarbeitung, Java, Englisch
  • Bereitschaft zur Einarbeitung in ImageJ
  • Grunderfahrung SW-Entwickulung, GUI-Programmierung

 

Literatur:

zentral:

 

weiterführend: