Analysis of Laryngeal High-Speed Videoendoscopy recordings – ROI detection

Abstract

Přesná detekce glottis ve video sekvencích získaných během vyšetření hlasivek pomocí laryngoskopické vysokorychlostní endoskopie (LHSV) je předpokladem pro výpočet parametrů popisujících kinematiku hlasivek. Tato práce představuje poznatky a metody související s určením oblasti zájmu (ROI), což je jeden z důležitých kroků při zpracování videosekvencí LHSV s cílem automatické detekce glottis. ROI je definována jako oblast mezi hlasivkovými řasami a přední a zadní komisurou. Na toto téma byla publikována řada metod, které se používají především v experimentálních systémech pro zpracování videa LHSV. Pro stanovení ROI jsme se rozhodli použít metodu založenou na frekvenční analýze kmitání jednotlivých anatomických struktur hlasivek, která, jak víme, dosud v této souvislosti použita nebyla. Kmitání je reprezentováno změnou jasu odpovídajících pixelů ve snímcích LHSV. ROI je pak úspěšně detekována i v relativně heterogenní struktuře tkání a tekutin a pro videa různé kvality včetně odrazů jasu, kde lze detekovat parazitní pohyb hlasivek. Tyto metody rozšiřují aktuálně používaný systém využívající pro detekci ROI prahovací metody a zlepšují úspěšnost z 69 % na 89 %. Tyto metody byly testovány na videokorpusu LHSV, který obsahuje 412 videosekvencí s různou kvalitou záznamu, diagnózami a věkovými skupinami pacientů, získaných z klinické praxe ORL.