SPATIAL FILTERING TECHNIQUE FOR MOTION CORRECTION OF CERVICAL-SPINE MAGNETIC RESONANCE IMAGES

Erica Rosella, Dr. Gede Bayu Suparta, M.S

2012 | Tesis | S2 IKD/Rekayasa Biomedis

Telah dilakukan penelitian metode penapisan spasial untuk memprediksi dan merestorasi citra MRI yang terdegradasi oleh pengaburan gerak. Beberapa kasus merujuk pada kegagalan pencitraan MRI selama proses pemindaian spinal serviks untuk pasien yang mengalami masalah struktur anatomis sendi. Pada setiap kasus yang memunculkan pergerakan, sehingga menghasilkan citra yang cacat, penyelesaiannya adalah dengan pengambilan ulang gambar yang lebih baik dan pengulangan prosedur. Proses restorasi citra bertujuan untuk menanggulangi pemindaian yang tak efisien. Pengaburan gerak pada citra MRI diamati berdasar pada koefisien Point Spread Function (PSF) yang dihasilkan oleh pergerakan objek selama pemindaian. Performa metode telah dievaluasi untuk ukuran blur, orientasi blur, dan ukuran jendela dari kernel. Pengujian dilakukan untuk dua kategori citra, yaitu terhadap sekumpulan data citra MRI asli dan terhadap citra sintetis yang dibuat menggunakan aplikasi perangkat lunak seperti GIMP dan MATLAB. Metode estimasi dan restorasi dilakukan dengan konvolusi toleran terhadap error pada PSF. Ketajaman citra dan detail tepi objek secara signifikan dapat terlihat secara visual. Hal demikian juga ditunjukkan oleh hasil analisa histogram dan profil garis. Namun, berdasarkan evaluasi kualitas menggunakan analisis koefisien korelasi ternormalisasi, metode yang diusulkan hanya menunjukkan hasil koreksi signifikan sebesar 40%.

The research of spatial filtering method for predicting and restoring MRI images which was degraded by motion blur has been done. Some cases referred to the failure of MRI imaging during cervical-spine scanning process for patient with anatomical structure problem of joints. In each case which movement occured, and that resulting degraded image, the existing solution were retaking the better image and repeating procedure. Image restoration process intended to overcome that inefficient scanning. Motion blurring in MR-images were observed based on Point Spread Function (PSF) coefficients produced by object movement during scanning. Performance of the method has been evaluated regarding to the blur size, blur orientation and window size of the kernel. The experiment has been done for two categories of image, such as original data set from MRI and synthetic image generated with software application such as GIMP and MATLAB. Both estimation and restoration methods performed with convolution appear to be reasonable tolerant to the error in the PSF. The sharpness and detail of object boundary can be seen visually quite significant. Thus, results with line profile and histogram analysis are quite similiar. However, regarding to evaluation of the quality using normalized correlation coefficients, the proposed method provide only 40% significant correction.

Kata Kunci : citra MRI, restorasi citra, orientasi gerak, koreksi gerak, konvolusi, koefisien korelasi