The purpose of this study was to investigate the effectiveness of five wavelet–based filters in
enhancing mammograms. Wavelet-based image enhancement was implemented by processing the Discrete
Wavelet Transform detail coefficients. In addition, the wavelet-based filters were comparatively evaluated
against five conventional Histogram Equalization Filters. Histogram equalization enhancement was based on
modifying the image contrast by adjusting the gray-level probability density function (uniform, exponential,
rayleight and two hyperbolic). These filters were applied to 130 digitized mammograms. The processed
mammograms were blind-reviewed by an expert radiologist by means of eleven image quality parameters,
including definition of masses, vessels and micro-calcifications. The wavelet-based filters enhanced significantly
6 of the evaluated parameters. On the other hand the two histogram equalization hyperbolic filters were found
to effectively improve 7 parameters. The rest histogram equalization filters showed no significant image
enhancement. Important results were the improved visualization of micro-calcifications and improvement of
mammograms with fatty and fatty-granular content. Overall processing time was less than 3s for all filters on a
typical desktop PC, rendering the application plausible for clinical routine.
Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι να διερευνηθεί η απόδοση πέντε φίλτρων, βασισμένα σε μετασχηματισμό κυματιδίου (wavelet transform), στην βελτίωση εικόνων μαστογραφίας. Η βελτίωση των μαστογραφιών με μετασχηματισμό κυματιδίου πραγματοποιήθηκε με την επεξεργασία των συντελεστών λεπτομέρειας (detail coefficients) του μετασχηματισμού. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε συγκριτική αξιολόγηση των φίλτρων κυματιδίου με πέντε ευρέως χρησιμοποιούμενα φίλτρα ισοστάθμισης ιστογράμματος. Η τεχνική ισοστάθμισης ιστογράμματος βασίζεται στην μεταβολή της συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας (PDF), μεταβάλλοντας τους τόνους του γκρι σύμφωνα με μία από τις πέντε Συναρτήσεις Πυκνότητας Πιθανότητας: Uniform, Exponential, Rayleight, Hyperbolic Cube Root και Hyperbolic Logarithmic. Τα παραπάνω φίλτρα εφαρμόστηκαν σε 130 ψηφιοποιημένες μαστογραφίες. Οι επεξεργασμένες εικόνες αξιολογήθηκαν από ειδικό ιατρό-ακτινολόγο με «τυφλή αναδρομική επισκόπηση». Συγκεκριμένα, ο ιατρός εκτίμησε έντεκα απεικονιστικές παραμέτρους οι οποίες αφορούσαν όζους, αγγεία, αποτιτανώσεις κτλ. Το φίλτρο κυματιδίων επέδειξε βελτίωση σε 6 απεικονιστικές παραμέτρους. Το Hyperbolic Logarithmic και το Hyperbolic Cube Root σε 7 παραμέτρους. Τέλος, τα υπόλοιπα φίλτρα δεν επέδειξαν σχεδόν καμία βελτίωση στις εικόνες. Ο χρόνος επεξεργασίας της εφαρμογής ήταν μικρότερος των 3s σε ένα κοινό Η/Υ, καθιστώντας την ικανή για εφαρμογή στην κλινική πράξη.