第三章 研究結果
3.5 績效評量
分別針對 18 種影像處理方式,依照特徵選擇所選出的最佳特徵參 數子集合來訓練分類器(SVM)並測試。測試組資料中含 26 位病人,54 張影像,經同樣的方法找出所有可疑微小鈣化點,其中屬於微小鈣化者 共有 491 個,非微小鈣化者有 25697 個。圖 3-20 到圖 3-37 為各影像處 理方式經不同特徵選擇方法對測試組資料所得的 ROC 曲線及面積(Az)。
圖 3-20 Log 反轉換影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-21 Top-hat 轉換影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-22 小波轉換影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-23 Laws 濾波(LL)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-24 Laws 濾波(EE)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-25 Laws 濾波(SS)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-26 Laws 濾波(RR)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-27 Laws 濾波(WW)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-28 Laws 濾波(LE)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-29 Laws 濾波(LS)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-30 Laws 濾波(LR)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-31 Laws 濾波(LW)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-32 Laws 濾波(ES)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-33 Laws 濾波(ER)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-34 Laws 濾波(EW)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-35 Laws 濾波(SR)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-36 Laws 濾波(SW)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
圖 3-37 Laws 濾波(RW)影像特徵參數對個別微小鈣化分類結果
除了比較三種特徵選擇方法的優劣之外,另計算使用所有 56 個特 徵參數(All)所得出的分類器績效,以比較有無使用特徵選擇方法對分 類器績效的影響。所有測試組資料在分類前已使用經訓練組所得到的平 均數及標準差進行標準化動作。
將以上各圖數據整理於表 3-21,其中底色部分為該影像特徵參數搭 配參數選擇方法中最好的結果(取到小數第 4 位)。
Laws 濾波影像中 LS 經 SBS 特徵選擇、LE 經 SFS 特徵選擇及 Top-hat 轉換影像使用所有特徵參數此三種方法為前三較佳的結果。將此三者兩 兩交叉合併使用及合併使用三者的紋理特徵參數,其結果如圖 3-38。
表 3-21 測試組分類結果
SFS SBS F-score All Log 0.9758 0.9745 0.9737 0.9728 Top-hat 0.9749 0.9764 0.9774 0.9775 Wavelet 0.9719 0.9729 0.9726 0.9702 LL 0.9755 0.9756 0.9753 0.9748 EE 0.9686 0.9707 0.9730 0.9758 SS 0.9419 0.9503 0.9339 0.9295 RR 0.6749 0.6866 0.6758 0.6812 WW 0.8459 0.8531 0.8588 0.8403 LE 0.9820 0.9816 0.9751 0.9732 LS 0.9882 0.9896 0.9874 0.9878 LR 0.9119 0.9199 0.8994 0.9006 LW 0.9646 0.9619 0.9634 0.9570 ES 0.9267 0.9499 0.9503 0.9271 ER 0.9014 0.9010 0.9019 0.9022 EW 0.9559 0.9435 0.9275 0.9275 SR 0.8422 0.8465 0.8339 0.8339 SW 0.9030 0.9057 0.9025 0.9000 RW 0.7529 0.7408 0.7408 0.7408
圖 3-38 合併特徵參數對個別微小鈣化分類結果
對於個別微小鈣化分類,合併使用 LS 和 LE 影像特徵參數有最好的 結果,將此分類器模型套用到偵測微小鈣化群。使用作者所設計的簡易 GUI 程式,過程如圖 3-39 到圖 3-40。黃色方框代表系統判別為微小鈣 化點的區域;綠色方框則是經由群聚動作,將個別微小鈣化點分群顯示 微小鈣化群所在,其他 FPs 將在分群過程中被移除;紅色方框則為經醫 師定義出的微小鈣化群位置。將結果投射在 Log 反轉換後的影像上,並 可調整 window/level 以及圖片縮放、移動等來加以判斷。圖 3-40 為圖 3-39 分群後局部放大的影像。最後統計結果如下:在 54 張影像,67 個 微小鈣化群中,依照 Kallergi[22]提出的定義,本系統有 90%的敏感度,
平均每張影像產生 0.74 個 FPs。
圖 3-39 個別微小鈣化偵測結果
圖 3-40 微小鈣化群偵測結果