Luận án Tiến sỹ Toán học: Nghiên cứu một số phương pháp phân cụm bán giám sát mờ trong phân đoạn ảnh nha khoa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC<br /> VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> <br /> HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> -----------------------------<br /> <br /> TRẦN MẠNH TUẤN<br /> <br /> NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP PHÂN CỤM BÁN<br /> GIÁM SÁT MỜ TRONG PHÂN ĐOẠN ẢNH NHA KHOA<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SỸ TOÁN HỌC<br /> <br /> HÀ NỘI – 2016<br /> <br /> i<br /> <br /> VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> --------------------------<br /> <br /> TRẦN MẠNH TUẤN<br /> <br /> NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP PHÂN<br /> CỤM BÁN GIÁM SÁT MỜ TRONG PHÂN ĐOẠN<br /> ẢNH NHA KHOA<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SỸ TOÁN HỌC<br /> Chuyên ngành: cơ sở toán học cho tin học<br /> Mã số: 62 46 01 10<br /> Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TS. LÊ BÁ DŨNG<br /> 2. TS. VŨ NHƢ LÂN<br /> <br /> Hà Nội – 2016<br /> <br /> ii<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi đƣợc hoàn<br /> thành dƣới sự hƣớng dẫn của tập thể hƣớng dẫn gồm PGS.TS. Lê Bá Dũng và<br /> TS. Vũ Nhƣ Lân. Các kết quả đƣợc viết chung với các tác giả khác đã đƣợc sự<br /> nhất trí của đồng tác giả khi đƣa vào luận án. Các kết quả nêu trong luận án là<br /> trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào trƣớc thời<br /> gian công bố.<br /> Tác giả luận án<br /> <br /> Trần Mạnh Tuấn<br /> Trần Mạnh Tuấn<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Trƣớc hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới các<br /> thầy giáo hƣớng dẫn, PGS.TS. Lê Bá Dũng và TS. Vũ Nhƣ Lân. Sự tận tình<br /> giúp đỡ, chỉ bảo, động viện tận tình và quí báu mà các thầy đã dành cho tác<br /> giả trong suốt quá trình thực hiện luận án là không thể nào kể hết đƣợc.<br /> Xin chân thành cảm ơn các thầy các cô, các nhà khoa học thuộc Viện<br /> Công nghệ thông tin - Viện hàm lâm và khoa học Việt Nam đã tận tình giúp<br /> đỡ và tạo một môi trƣờng làm việc hết sức thuận lợi giúp tác giả thực hiện tốt<br /> công việc nghiên cứu của mình.<br /> Xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các anh chị em và các bạn trong<br /> Trung tâm tính toán hiệu năng cao, Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên đã<br /> giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trung tâm. Xin<br /> đặc biệt cảm ơn TS. Lê Hoàng Sơn ngƣời đã nhiệt tình hƣớng dẫn, tạo điều<br /> kiện thuận lợi giúp tác giả hoàn thành luận án một cách tốt nhất.<br /> Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Võ Trƣơng Nhƣ Ngọc,<br /> Viện đào tạo Răng Hàm Mặt, Đại học Y Hà Nội đã cung cấp số liệu, tƣ vấn<br /> chuyên môn, cung cấp các tài liệu cần thiết trong quá trình nghiên cứu và<br /> hoàn thành luận án.<br /> Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trƣờng đại học Công nghệ<br /> thông tin và Truyền thông – Đại học Thái Nguyên đã hết sức tạo điều kiện về<br /> thời gian và công việc để tác giả có thể tập trung hoàn thành quá trình học tập,<br /> nghiên cứu của mình. Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, các bạn<br /> đồng nghiệp trong Khoa Công nghệ thông tin đã động viên, giúp đỡ tác giả<br /> trong suốt quá trình nghiên cứu.<br /> Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và<br /> ngƣời thân, những ngƣời đã luôn là nguồn động viên để tác giả có thể học tập<br /> và nghiên cứu, luôn sẻ chia những khó khăn vất vả trong quá trình nghiên cứu<br /> và hoàn thiện đề tài.<br /> Hà Nội, ngày…..tháng….năm 2016<br /> Tác giả luận án<br /> Trần Mạnh Tuấn<br /> <br /> ii<br /> <br /> Trần Mạnh Tuấn<br /> MỤC LỤC<br /> MỞ ĐẦU ............................................................................................................1<br /> CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHÂN CỤM BÁN GIÁM SÁT MỜ<br /> TRONG PHÂN ĐOẠN ẢNH NHA KHOA......................................................6<br /> 1.1. Bài toán phân đoạn ảnh nha khoa ................................................... 6<br /> 1.1.1. Khái niệm.................................................................................... 6<br /> 1.1.2. Ảnh X-quang nha khoa ............................................................... 7<br /> 1.1.3. Nhu cầu và ứng dụng trong y học ............................................. 9<br /> 1.2. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan .......................................... 9<br /> 1.3. Một số kiến thức cơ sở ..................................................................... 14<br /> 1.3.1 Tập mờ ......................................................................................... 14<br /> 1.3.2. Phân cụm ................................................................................... 17<br /> 1.3.3. Phương pháp giải bài toán tối ưu đa mục tiêu ......................... 27<br /> 1.4. Kết luận............................................................................................. 31<br /> CHƢƠNG 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN PHÂN CỤM BÁN GIÁM SÁT MỜ<br /> CHO PHÂN ĐOẠN ẢNH NHA KHOA .........................................................32<br /> 2.1. Thuật toán phân cụm bán giám sát mờ lai ghép .......................... 32<br /> 2.1.1. Lược đồ tổng quan lai ghép....................................................... 32<br /> 2.1.2. Thuật toán tách ngưỡng Otsu ................................................... 34<br /> 2.1.3. Thuật toán phân cụm bán giám mờ lai ghép ........................... 37<br /> 2.1.4. Phân tích và đánh giá thuật toán phân cụm bán giám sát mờ lai<br /> ghép....................................................................................................... 38<br /> 2.2. Thuật toán phân cụm bán giám sát mờ có đặc trƣng không gian ..<br /> ............................................................................................................. 38<br /> 2.2.1. Lược đồ tổng quát ...................................................................... 39<br /> 2.2.2. Xây dựng đặc trưng ảnh nha khoa ........................................... 39<br /> <br /> iii<br /> <br />