Quantitative analysis of cardiac functions using 3-D echocardiography is the most widely used technique to diagnose the dilated cardiomyopathy (DCMP). In particular, the left ventricular global longitudinal strain (GLS) is considered as a superior parameter to the traditional ejection fraction. To track the inner left ventricle (LV) wall accurately even in the case of large displacement, we adopt an improved optical flow method. In Horn and Schunck's model, optical flow can be obtained under the grey value constancy assumption with smoothness constraints. In our model, the ability to find large displacements is improved by the coarse-to-fine strategy with forward-backward consistency test. Finally, the inner LV wall is tracked along the flow accurately with reinitialization technique and the GLS is calculated with this node point displacements. In this thesis, we implement the improved Horn and Schunck's algorithm with the coarse-to-fine strategy and the GLS calculation algorithm with the reinitialization technique based on the level set method. We also verify the results for four human heart ultrasound images to diagnose DCMP.
3-D 심장초음파 기법을 활용한 심장 기능의 정량적인 분석은 확장성 심근병증을 진단하는 데 가장 널리 쓰이는 기술이다. 특히, 좌심실의 포괄적 세로변형은 전통적으로 사용되어 온 박출률에 비해 더 우수한 지표로 여겨진다. 변위가 큰 경우에도 좌심실 내벽을 정확하게 추적하기 위해 본 논문에서는 광학 흐름 기법을 개선하였다. Horn과 Schunck의 모델은 명암도 불변 가정 (Grey Value Constancy Assumption)과 평탄도 제약 (Smoothness Constraint)을 이용해 광학 흐름을 계산한다. 본 논문에서는 전후 방향 일관도 검사 (Forward-Backward Consistency Test)와 Coarse-to-fine 전략을 사용해 큰 변위를 찾는 능력을 향상했다. 마지막으로, 재 초기화 기법을 활용해 좌심실 내벽을 광학 흐름을 따라 정확히 추적하였다. 본 논문은 네 개의 인간 심장초음파 영상 표본에 대해 제안된 기법으로 확장성 심근병증을 진단한 결과를 포함하였다.
