کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش

صفحه اصلی / چهاردهمین کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش

قطعه بندی خودکار توده کلیه در تصاویر توموگرافی کامپیوتری با استفاده از هم‌افزایی شبکه عصبی عمیق U-Net و الگوریتم فراابتکاری نهنگ

نویسندگان :

علی خلیلی¹ محمد مصلح² محمد خیراندیش³

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول 3- دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

کلمات کلیدی :

هوش مصنوعی،تصاویر توموگرافی(CT)،قطعه‌بندی،یادگیری عمیق،شبکه U-Net

چکیده :

قطعه‌بندی دقیق کلیه‌ها در تصاویر توموگرافی کامپیوتری یک موضوع اساسی در تشخیص، درمان و برنامه‌ریزی جراحی محسوب می‌شود. متخصصان پزشکی از طریق قطعه‌بندی تصاویر توموگرافی قادرند اطلاعاتی در مورد ناهنجاری های کلیه از نظر شکل و اندازه کسب نمایند. قطعه‌بندی دستی تصاویر بسیار کُند، پرزحمت و خسته کننده است و موفقیت آن به طور قابل توجهی به تجربه فرد متخصص بستگی دارد. برای مقابله با این چالش، قطعه‌بندی به کمک رایانه بر اساس تکنیک‌های هوش مصنوعی ارائه گردید. در این مقاله یک روش قطعه‌بندی خودکار جهت شناسایی منطقه مورد نظر از تصاویر کلیه با استفاده از مدل بهبود یافته شبکه یو معرفی می‌شود. در معماری پیشنهادی مجموعه وزن‌های موجود در مسیرهای انقباضی و انبساطی شبکه یو پیشنهادی افزایش یافته و یک لایه پیچشی بهبود یافته نیز جهت ایجاد ارتباط خط لوله‌های رمزگذار و رمزگشا اضافه شده است. علاوه بر این، جهت بهینه‌سازی مقادیر فراپارامترهای معماری شبکه یو پیشنهادی از الگوریتم فراابتکاری نهنگ استفاده شده است. به منظور ارزیابی معماری پیشنهادی، از مجموعه داده کیتس 19 استفاده شده است. نتایج ارزیابی‌ها نشان می‌دهد قطعه‌بندی با مدل پیشنهادی در مقایسه با کارهای پیشین از کیفیت بالاتری برخوردار است.