Medyczna rejestracja obrazu wideo

Część II: Kimografia

Kadrowanie zarejestrowanego materiału wideo

Autor: mgr Marzena Zacirka, dr inż. Marcin Just, dr inż. Michał Tyc (DiagNova Technologies)

Po prawidłowym nagraniu sekwencji wideo oraz wybraniu z niej odpowiedniego fragmentu, kolejnym krokiem analizy jest kadrowanie. Kadrowanie polega na wycięciu, wyrównaniu (jeśli potrzebne – obróceniu) i powiększeniu obszaru zawierającego fałdy głosowe (rys. 1). W tym celu zaznacza się na obrazie końce fałdów głosowych (tj. przedni i tylny koniec szpary głośni) za pomocą końców odcinka. Zaznaczone punkty są następnie automatycznie śledzone dzięki zastosowanym w programie DiagnoScope Specjalista inteligentnym algorytmom, co znacznie polepsza jakość otrzymanego przekroju kimograficznego oraz znacznie zmniejsza pracochłonność wykonania analizy.


Rys. 1. Nagranie obrazujące pracę fałdów głosowych; u góry: oryginalne nagranie zarejestrowane z endoskopu; u dołu: to samo nagranie odpowiednio wykadrowane

Jeżeli wybrany fragment sekwencji wideo zawiera jedno zwarcie oraz jedno rozwarcie fałdów, zaznaczone powinny być końce fałdów głosowych w trzech fazach pracy, tj. przy największym rozwarciu, najmniejszym zwarciu oraz w jednej chwili pomiędzy tymi dwoma granicznymi fazami. W przypadku gdy w nagranej sekwencji wideo występują nagłe zmiany jasności nagrania (rozjaśnienie lub przyciemnienie klatek sekwencji), należy wyjątkowo w tych miejscach wykonać dodatkowe zaznaczenie. Pomiędzy chwilami czasu, w których użytkownik dokonał zaznaczenia położenia fałdów, stosowane jest automatyczne wyszukiwanie odpowiednich fragmentów obrazu.

Pomiędzy chwilami, w których użytkownik zaznaczył dokładne położenia końców fałdów głosowych, program aproksymuje ruch końców fałdów głosowych i poszukuje ich rzeczywistego położenia w pobliżu oczekiwanego miejsca. Należy zwrócić zatem uwagę, aby w przedziałach czasu między zaznaczonymi położeniami fałdów nie następowały duże zmiany kierunku ruchu zaznaczanych punktów. Jeżeli występuje duża zmiana kierunku ruchu, w szczególności zwrot w przeciwnym kierunku, wówczas korzystnie jest dodatkowo zaznaczyć ekstremalne położenie punktu, aby ułatwić automatyczne śledzenie wybranych punktów i umożliwić szybkie wykonanie analizy.

Aby otrzymać dokładny przebieg czasowy pracy fałdów głosowych, należy poprawnie dobrać odpowiednie punkty, które mają być śledzone przez program, oraz zaznaczyć je w odpowiednich chwilach czasowych, co wymaga od użytkownika nabrania pewnego doświadczenia w kadrowaniu sekwencji wideo.

Kadrowanie nagrania wideo jest bardzo istotną funkcją programu DiagnoScope Specjalista. Stabilizacja obrazu w bardzo dużym stopniu pomaga uzyskać właściwe oraz przede wszystkim czytelne wyniki przekroju kimograficznego pracy fałdów głosowych.

Brak kadrowania skutkuje bardzo nieczytelnym wynikiem, co praktycznie uniemożliwia przeprowadzenie pełnej analizy. Przykłady kimografii wykonanej przy pomocy standardowego oprogramowania oraz programu DiagnoScope Specjalista pokazano na rys. 2.


Rys. 2. U góry: Przekrój kimograficzny pracy fałdów głosowych otrzymany przy użyciu standardowego oprogramowania; u dołu: przekrój kimograficzny otrzymany zw tego samego nagrania źródłowego za pomocą programu DiagnoScope Specjalista z prawidłowo wykonanym kadrowaniem

Odpowiednio wykadrowana sekwencja wideo daje pełen obraz przebiegu pracy fałdów głosowych w czasie i pozwala na pełną diagnozę nieprawidłowości w pracy fałdów. W porównaniu z górnym obrazem na rys. 2, praca fałdów głosowych w funkcji czasu (obraz wykonany przy użyciu programu DiagnoScope Specjalista) jest zobrazowana w sposób bardzo czytelny przekrój kimograficzny układa się wzdłuż linii prostej.

Po wykonaniu prawidłowego nagrania wideo i jego wykadrowaniu, można powiedzieć, że otrzymaliśmy nagranie wideo przygotowane do analizy kimograficznej, czyli do badania przebiegów czasowych pracy fałdów głosowych, jakie otrzymamy w jej wyniku. Zapraszamy do przejrzenia przykładowych obrazów kimografii wykonanych przy pomocy programu DiagnoScope Specjalista.