Регистрация дерматоскопических изображений новообразований кожи и выявление структурных отличий

Рассмотрено применение алгоритма определения структурных различий на основе морфологического проектора для сравнения дерматоскопических изображений. Это позволит выявлять изменения, произошедшие в новообразованиях кожи с течением времени, для более точной диагностики их злокачественности. Предлагаемый алгоритм позволяет выявить различия в изображениях при наличии существенной разницы в яркости и цветовой гамме сравниваемых изображений, а также не учитывать мелкие несущественные детали, такие, как шум, метки оптики дерматоскопа, волосы и т.д.Также рассмотрена методика корректировки рассинхронизации полученных в разное время изображений, использующая индекс структурного сходства в качестве метрики подобия, и алгоритм синусов-косинусов в качестве оптимизационного. Проведено тестирование предлагаемых алгоритмов на дерматоскопических изображениях и продемонстрирован возможность их применения.

1. Rigel DS, Russak J, Friedman R. The evolution of melanoma diagnosis: 25 years beyond the ABCDs. CA Cancer J Clin. 2010 Sep-Oct;60(5):301-16.

2. Duarte AF, Sousa-Pinto B, Azevedo LF, Barros AM, Puig S, Malvehy J, Haneke E, Correia O. Clinical ABCDE rule for early melanoma detection. Eur J Dermatol. 2021 Dec 1;31(6):771-778.

3. Жуковец А.Г., Океанов А.Е., Моисеев П.И. Прокошин А.В. Меланома кожи в Республике Беларусь: эпидемиология, диагностика и результаты лечения // Онкологический журнал. – 2017. – Т. 11, N.1. – С. 35 – 46.

4. Mabrouk MS, Sayed AY, Afifi HM, Sheha MA, Sharwy A. Fully Automated Approach for Early Detection of Pigmented Skin Lesion Diagnosis Using ABCD. J Healthc Inform Res. 2020 Mar 3;4(2):151-173.

5. Корнилов Ф.А. Поиск структурных различий изображений: алгоритмы и методика исследования // Машинное обучение и анализ данных, 2014. Т. 1. No 7. С.902–919.

6. Dida, H., Charif, F. & Benchabane, A. Image registration of computed tomography of lung infected with COVID-19 using an improved sine cosine algorithm. Med Biol Eng Comput 60, 2521–2535 (2022).

7. Zhou W, Bovik AC, Sheikh HR, Simoncelli EP (2004) Image quality assessment: from error measurement to structural similarity. IEEE Trans Image Process 48:600–642

8. Mirjalili S (2016) SCA: a sine cosine algorithm for solving optimization problems. Knowl Based Syst 96:120–133.

9. Core Java: Fundamentals, Volume 1 (Oracle Press Java) / Cay Horstmann. – Oracle Press, 2021. – 944 p.