Skip to main content
SUPERVISOR
Nader Karimi,Shadrokh Samavi
نادر کریمی (استاد مشاور) شادرخ سماوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mojtaba Akbari
مجتبی اکبری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Polyp Detection in Human Digestive System Images
Colorectal cancer is one of the common cancers in the world. Polyps are the main cause of colorectal cancer. Early detection of polyps will increase chance of treatment. In medical imaging systems, especially in digestive systems imaging, cameras carry flash lights and reflection of this light into humid surface of colon will cause specular reflection. In this thesis we proposed adaptive method based on statistical features in both RGB and HSV color space for detection of specular reflections. Our proposed inpainting method has two main stages which in the first stage we select best patch based on our proposed cost function to replace into reflection section and in the second stage we use edge smoothing method to overcome unwanted edges resulting from first stage of inpainting method. We evaluated our proposed method in detection and inapinting of specular reflection on available colon database. Our proposed method reached 99.68% of accuracy which outperforms previous works in detection of specular reflections. The method we proposed for detection of colorectal polyps uses deep convolutional neural network. We also binarized weights of proposed CNN architecture in training phase for hardware implementation in future works. We evaluated our proposed method on colon database and proposed method reached 90.28% of accuracy. Our proposed method for segmentation of colorectal polyp uses Fully Convolutional Network for segmentation of candidate polyp regions and non-linear support vector machine for post process and selecting polyp region between all candidate regions. We also evaluate our proposed method and our segmentation method reached 88.6% of sensitivity which outperforms previous method in segmentation of colorectal polyps in the same database. Keywords: Specular Reflection Detection, Inpainting of Specular reflections, Medical Image Inpainting, Deep Convolutional Neural Networks, Polyp Detection in Colonoscopy Images, Polyp Segmentation in Colonoscopy Images.
سرطان روده‌ی بزرگ یکی از شایع‌ترین انواع سرطان‌ها در دنیا است. پلیپ‌ها از اصلی‌ترین عوامل سرطان در روده‌ی بزرگ هستند. تشخیص زودهنگام پلیپ‌ها منجر به تشخیص سرطان روده‌ی بزرگ در مراحل اولیه خواهدشد و به درمان آن کمک بسیاری خواهدکرد. از طرفی عموما در تصاویر سیستم گوارش به دلیل وجود منبع نور در دستگاه و همینطور مرطوب بودن سطح روده تصاویر دارای نواحی انعکاسی هستند که به صورت نواحی بسیار روشن در تصویر مشهود هستند. وجود این نواحی انعکاسی در تصاویر منجر به کاهش کیفیت نتایج اجرای الگوریتم‌های پردازش تصویر در تصاویر دستگاه گوارش می‌شود. روش‌های پیشین از دقت مناسبی به دلیل چالش‌های موجود در تشخیص این نواحی برخوردار نبودند. در این پایان نامه روش پیشنهادی برای تشخیص نواحی انعکاسی در تصویر یک الگوریتم وفقی است که براساس ویژگی‌های آماری تصویر روش پیشنهادی در فضای رنگ HSV یا RGB را برای تشخیص نواحی انعکاسی در نظر می‌گیرد. روش پیشنهادی برای تشخیص نواحی انعکاسی در فضای رنگ RGB براساس آستانه‌گذاری برروی کانال‌های رنگی این فضا ناحیه‌ی انعکاسی را بخش‌بندی می‌کند و روش پیشنهادی در فضای رنگ HSV براساس ویژگی‌های هریک از کانال‌های رنگی در این فضا یک تابع هزینه معرفی می‌کند که به‌کمک این تابع هزینه و آستانه‌گذاری براساس ویژگی‌های آماری تصویر حاصل از این تابع هزینه، نواحی انعکاسی را بخش‌بندی می‌کند. روش پیشنهادی برای حذف نواحی انعکاسی نیز براساس ویژگی‌های محلی تصویر، ناحیه‌ی مدنظر را پر می‌کند. روش پیشنهادی برای تشخیص نواحی انعکاس برروی مجموعه تصویر مورد استفاده، به دقت 68/99% دست یافته‌است. روش پیشنهادی برای تشخیص و بخش‌بندی پلیپ در تصاویر کولونوسکپی براساس شبکه‌های عمیق کانولوشنی است. برای تشخیص پلیپ یک شبکه‌ی عصبی عمیق کانولوشنی از نوع طبقه‌بندی کننده پیشنهاد شد. روش پیشنهادی برای تشخیص پلیپ در تصاویر کولونوسکپی با استفاده از روش‌های باینری کردن وزن‌ها برای پیاده‌سازی برروی سخت افزارهای پزشکی آماده شده‌است که برروی مجموعه تصاویر مورد استفاده به دقت 28/90% دست یافته‌است. روش پیشنهادی برای بخش‌بندی پلیپ نیز براساس شبکه‌ی کانولوشنی بخش‌بندی کننده بوده که برروی مجموعه تصویر مورد استفاده به مقدار حساسیت 6/88 % دست یافته‌است. کلمات کلیدی: 1-تشخیص انعکاس 2-حذف نواحی انعکاس 3-ترمیم تصاویر پزشکی 4-شبکه‌های عمیق کانولوشنی 5-تشخیص پلیپ در تصاویر کولونوسکپی 6-بخش‌بندی پلیپ در تصاویر کولونوسکپی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی