Ανίχνευση Χαρακτηριστικών Προσώπου Και Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας Στην Ανάπτυξη Οπτικής Μεθόδου Μελέτης Της Προπαλμικής Αναστολής

Abstract

Η μελέτη προπαλμικής αναστολής του αντανακλαστικού αιφνιδιασμού αποτελεί έναν βασικό τομέα της ιατροφαρμακευτικής έρευνας στο πεδίο της σχιζοφρένειας, διαδραματίζοντας σημαντικό ρόλο στο πλαίσιο ανάπτυξης και ελέγχου νέων τύπων αντιψυχωσικής αγωγής. Ως ενδοφαινοτυπικός δείκτης του κεντρικού αισθητικοκινητικού ηθμού, η προπαλμική αναστολή αποτελεί ταυτόχρονα εργαλείο έρευνας στο πλαίσιο μελέτης μιας ευρύτερης σειράς διαταραχών.Η ισχύουσα μέθοδος εργαστηριακής καταγραφής και ανάλυσης της προπαλμικής αναστολής στον άνθρωπο αξιοποιεί τη λήψη μετρήσεων μέσω ηλεκτρομυογραφήματος (ΗΜΓ). Τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται στον περιοφθαλμικό μυ και καταγράφουν τους βλεφαρικούς σπασμούς. Οι προκύπτουσες χρονοσειρές βαθμονομούνται κατάλληλα και αναλύονται για την εκτίμηση των ευρημάτων. Δεδομένου ότι το ισχύον πρότυπο χαρακτηρίζεται από σχετική επεμβατικότητα και καθώς η εξέταση αφορά πληθυσμούς που ελέγχονται για εκδήλωση ψυχικών διαταραχών, προτείνεται η ανάπτυξη μιας νέας οπτικής μεθόδου εξ αποστάσεως καταγραφής των αντιδράσεων του εξεταζομένου ατόμου.Η πειραματική μέθοδος χρησιμοποιεί κάμερα υψηλής χρονικής δειγματοληψίας για τη χρονικά λεπτομερή απεικόνιση των αντιδράσεων του προσώπου κατά τη διάρκεια της συνεδρίας, με σκοπό να ελαττώσει σημαντικά τον βαθμό δυσφορίας. Στην παρούσα εργασία, περιγράφεται η διαδικασία εκτέλεσης της νέας πειραματικής μεθόδου από το στάδιο εφαρμογής της σε εργαστηριακές συνθήκες μέχρι την εξαγωγή των συμπερασμάτων από την ψηφιακή επεξεργασία των εικόνων. Ταυτόχρονα, αναπτύσσεται η αρχή λειτουργίας της ισχύουσας μεθόδου του ΗΜΓ, όπου οι παράλληλες μετρήσεις των δύο μεθόδων κατευθύνονται σε συγκρίσιμες μορφές.Γίνεται ειδικότερη αναφορά στο στάδιο εφαρμογής του κατάλληλου αλγορίθμου κατάτμησης της ψηφιακής εικόνας. Οι προτεινόμενες μέθοδοι που ακολουθούνται είναι η κατωφλίωση και ο αλγόριθμος watershed. Περιγράφεται το στάδιο προεργασίας των εικόνων, συγκεκριμένες τροποποιήσεις και βελτιστοποιήσεις για την εκτέλεση των αλγορίθμων και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα σε πρότυπες εικόνες προσώπων, ενώ εξάγονται συμπεράσματα από τη σύγκριση των διαφορετικών μεθοδολογιών.Επιπλέον, αναλύεται η διαδικασία ανίχνευσης χαρακτηριστικών προσώπου με βάση τη μέθοδο της σύμπτωσης προτύπων. Παρουσιάζεται η ανάγκη της σταδιακής (κλιμακωτής) ανίχνευσης χαρακτηριστικών, όπου γίνεται χρήση της τεχνικής κλιμακωτών συνελίξεων.Για τον έλεγχο αξιοπιστίας της νέας οπτικής μεθόδου, πραγματοποιείται στάθμιση των αποτελεσμάτων σε σχέση με τα αντίστοιχα του ισχύοντος προτύπου του ΗΜΓ. Η εξαγωγή συμπερασμάτων από την αντιπαραβολή των μεθόδων επιτρέπει τη διατύπωση προτάσεων και εκτιμήσεων για τις μελλοντικές δυνατότητες ανάπτυξης και χρήσης της πειραματικής μεθόδου.