Química

XXV Jornadas de Automática
Ciudad Real, del 8 al 10 de septiembre de 2004

DETECCIÓN DE PUNTOS ANATÓMICOS DE REFERENCIA EN
IMÁGENES MÉDICAS USANDO LÓGICA BORROSA
S. Alayón
L. Moreno
C.S. González
salayon@ull.es
lmoreno@ull.es
carina@cyc.ull.es
Dep. Física Fundamental y Experimental, Electrónica y Sistemas, Universidad de La
Laguna, Tenerife - España
R. Cárdenes
E. Suárez
J.Ruiz-Alzola
ruben@ctm.ulpgc.es
eduardo@ctm.ulpgc.es
jruiz@ctm.ulpgc.es
Dep. Señales y Comunicaciones, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria,
Gran Canaria – España

Resumen
En este articulo se presenta un nuevo método,
automático y rápido, para detectar puntos
anatómicos de referencia en imágenes médicas
(“anatomical point landmarks”). El método está
basado en la utilización de sistemasborrosos. Se
aplican distintas técnicas para extraer información
del problema: análisis tensorial de la imagen,
análisis multiescala y medidas de distancias. La
lógica borrosa combina la información extraída con
estas técnicas y discrimina entre puntos anatómicos
de referencia reales y falsas detecciones. El sistema
propuesto ha sido aplicado en imágenes del cerebro
obtenidas medianteresonancia magnética (MRI –
Magnetic Resonance Imaging) obteniéndose buenos
resultados experimentales.

En este trabajo se presenta una nueva aproximación
al problema de la detección de puntos de referencia
en dos dimensiones. El método propuesto es rápido y
automático, y permite al experto humano especificar
los puntos anatómicos deseados. A diferencia de las
aproximaciones existentes hasta elmomento, nuestro
sistema de detección incluye lógica borrosa, para
facilitar el manejo del conocimiento impreciso
disponible en este problema.
Existen de puntos de referencia especiales asociados
a puntos anatómicos con un importante significado
semántico. Una descripción de estos puntos para el
caso de las imágenes cerebrales puede encontrarse en
[2]. Siguiendo esta descripción, nuestroobjetivo es
localizar algunos de estos puntos, como se muestra
en la figura 1.

Palabras Clave Puntos Anatómicos de Referencia,
Sistemas Borrosos, Gradiente, Correlación, Análisis
Multiescala.

1

INTRODUCCIÓN

La detección de puntos anatómicos de referencia
(Anatomical Point Landmarks) es una tarea muy
importante en el análisis de imágenes médicas. En
algunas aplicaciones, como porejemplo en el análisis
morfométrico y en el registrado de imágenes, una
localización eficiente de puntos de referencia es
imprescindible. Cualquier tipo de característica
geométrica en la imagen (punto, curva, superficie)
que pueda ser identificada robustamente puede
constituir una referencia útil.
En los trabajos de [1, 4, 9, 12] se han propuesto
distintas aproximaciones a la detecciónde puntos
anatómicos de referencia. Un resumen completo de
las técnicas existentes se presenta en [8].

1

2
6 10 12 13
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11
4
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9

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Figura 1: Puntos anatómicos de referencia buscados
en este trabajo

La lógica borrosa se introduce en el sistema de
detección de puntos de referencia por medio de los
Sistemas de Inferencia Borrosos (SIB). Los sistemas
de inferenciaborrosos están basados en los conceptos
de la teoría de conjuntos borrosos [13], reglas
borrosas si-entonces y razonamiento borroso. La
estructura básica de un SIB se compone de tres
componentes: una base de reglas, que contiene una
selección de reglas borrosas, una base de datos, que
define las funciones de pertenencia utilizadas en las
reglas borrosas y un mecanismo de razonamiento,
querealiza el procedimiento de inferencia [5]. El SIB
puede aceptar a su entrada conjuntos borrosos o
números concisos (que se interpretan como conjuntos
borrosos del tipo singleton), y las salidas que produce
son conjuntos borrosos. En algunos casos es
necesario tener una salida concisa. Por lo tanto se
incluye en el sistema un método de
desborrosificación para extraer los valores concisos...