The Investigation of the Effects of Different Filters on Mammogram Images

Abstract

Mammogram is a widespread imaging technique to early detect breast cancer. It can detect micro scale calcium deposits (microcalcification) known as early signs of breast cancer., computer-aided diagnosis (CAD) systems are commonly used to detect of microcalcifications on mammograms. The first step of CAD system is cleaning noises on mammography images. In order to clean or decrease noise on images, several filters are used. The purpose of this study is denoising mammogram images that include micro calcification with different filters and comparing of filter results. For this, firstly 50 mammogram images are obtained from Digital Database for Screening Mammography (DDSM). Microcalcification located areas which stated in their data file on mammograms are cropped at 512x512 pixels. Each image matrices are filtered by median and moving average filter in spatial domain as well as high pass and low pass filter in frequency domain. The filtered images are compared by means of mean squared error (MSE) and peak signal-noise ratio (PSNR) after frequency domain filters contrast adjustment. At the end of the study, the optimal filter will be determined for cleaning mammograms without an effect on single or clustered microcalcification.

Mamaografi, meme kanserinin erken teşhisi için kullanılan yaygın bir görüntüleme tekniğidir ve meme kanserinin başlangıç aşaması olarak kabul edilen küçük kalsiyum birikintilerini (mikrokalsifikasyonlar) görüntüleyebilme özelliğine sahiptir. Mikrokalsifikasyonların mamografi üzerindeki tespitleri için bilgisayar destekli tespit (BDT) sistemleri sıklıkla kullanılmaktadır. BDT sistemlerin ilk basamağı mamografi üzerinde oluşan gürültüleri temizlemektir. Gürültü temizleme veya azaltma işlemi için çeşitli süzgeçler kullanılmaktadır. Bu çalışmada mikrokalsifikasyon içeren mamografi görüntülerin çeşitli süzgeçlerle temizlenmesi ve sonuçlarının karşılaştırılması hedeflenmektedir. Bunun için öncelikle Digital Database for Screening Mammography (DDSM) veritabanındaki mamografilerden mikrokalsifikasyon içeren 20 adet mamografi imgesi seçilmiştir. Alınan mamografilerden mikrokalsifikasyon içeren kısımları vertabanında verilen koordnatlar ile 512x512 piksel boyutunda kesilmiştir. Her bir görüntü matrisi uzamsal bölgede ortanca ve ortalama süzgeçten, frekans bölgesinde ise alçak geçiren ve yüksek geçiren süzgeçlerden geçirilerek kontrast ayarlanmış görüntü sonuçları ortalama hata karesi ve doruk işaret-gürültü oranı ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda tek mikrokalsifikasyonlara ve mikrokalsifikasyon gruplarına etki etmeden, mamografilerde gürültü temizlemek için en uygun süzgecinin hangisi olduğu tespit edilecektir.