Automatic segmentation of coronary arteries using a multiscale Top-Hat operator and multiobjective optimization Segmentación automática de arterias coronarias utilizando un operador Top-Hat multiescala y optimización multiobjetivo
ResumenEn este artículo se presenta un nuevo método de segmentación de arterias coronarias en imágenes angiográficas de rayos X consistente en dos etapas. En la primera etapa, un operador top-hat multiescala basado en las propiedades de la matriz Hessiana es introducido para realzar estructuras con forma arterial en el angiograma. Los resultados del operador top-hat multiescala propuesto son comparados con métodos multiescala basados en filtros de correspondencia Gaussiana, matriz Hessiana y operadores morfológicos, los cuales son analizados usando el área ( z A ) bajo la curva característica operativa del receptor. En la segunda etapa, un nuevo método de umbralización basado en optimización multiobjetivo mediante la aproximación de la suma ponderada para clasificar pixeles arteriales y no arteriales es presentado. El desempeño del método multiobjetivo es comparado con siete métodos de umbralización automática utilizando angiogramas delineados por un especialista mediante las medidas de sensibilidad, especificidad y exactitud. Finalmente, el método propuesto es comparado con cinco métodos de segmentación arterial pertenecientes al estado del arte. Los resultados de realzado arterial mediante el operador top-hat multiescala demostraron la mejor exactitud con Keywords: Automatic segmentation, coronary angiograms, Hessian matrix, multiobjective thresholding, vessel enhancement Automatic segmentation of coronary arteries using a multiscale Top-Hat operator and multiobjective optimization