Breast tumor classification in ultrasound images using deep convolutional neural network

dc.contributor.advisor-co1Costa, Marly Guimarães Fernandes
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7169358412541736por
dc.contributor.advisor1Costa Filho, Cícero Ferreira Fernandes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3029011770761387por
dc.contributor.referee1Chaves Filho, João Edgar
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2956430211742934por
dc.contributor.referee2Pereira, Wagner Coelho de Albuquerque
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3554447149096438por
dc.creatorZeimarani, Bashir
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5401871256861703por
dc.date.issued2019-04-02
dc.description.abstractRecently, deep learning has shown great success in many computer vision applications. The ability to learn image features and use these features for object localization, classification and segmentation has paved the way for new medical image studies, improving the performance of automated computer-aided detection (CADe) systems. In this paper, a new approach is proposed for the classification of breast tumors in ultrasound (US) images, based on convolutional neural networks (CNN). The database consists of 641 images, histopathologically classified in two categories (413 benign and 228 malignant lesions). To have a better estimate of the model’s classification performance, the data were split to perform 5-fold cross-validation. For each fold, 80% of data was used for training, and 20% for the evaluation. Different evaluation metrics were used as performance measurements. With the proposed network architecture, we achieved an overall accuracy of 85.98% for tumor classification and the area under the ROC curve (AUC) equal to 0.94. After applying image augmentation and regularization, the accuracy and the AUC increased to 92.05% and 0.97, respectively. The obtained results surpassed other machine learning methods based on manual feature selection, demonstrating the effectiveness of the proposed method for the classification of tumors in US imaging.eng
dc.description.resumoRecentemente, Deep Learning mostrou muito sucesso em varias aplicações de visão computacional. A capacidade de aprender automaticamente as características das imagens e usar estas características para localização, classificação e segmentação dos objetos abriu o caminho para novos estudos na área de imagens médicas, melhorando o desempenho de sistemas de detecção automática assistida por computador (CADE). Neste trabalho uma nova abordagem baseada em redes neurais convolucionais (CNN) é proposta para a classificação das imagens de nódulos de mama em ultrassom (US). O banco de dados é composto de 641 imagens, histopatologicamente classificadas em duas categorias (413 lesões benignas e 228 malignas). Para ter uma melhor estimativa do desempenho da classificação do modelo, os dados foram divididos em 5 pastas para executar a validação cruzada, que em cada pasta 80% dos dados foram usados para treinamento, e 20% para testes. Diferentes parâmetros de avaliação foram usados como medidas de desempenho. Com a arquitetura da rede proposta conseguiu-se uma precisão de 85,98% para a classificação dos nódulos e uma área sob a curva ROC (AUC) igual a 0,94. Após aplicação das técnicas de augmentação de imagens e regularização, a precisão e a AUC aumentaram para 92,05% e 0,97, respectivamente. Os resultados obtidos superaram outros métodos de aprendizagem de máquina baseado na seleção manual das características, o que demonstra a eficácia do método proposto para a classificação de nódulos em imagens de ultrassom.por
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationZEIMARANI, Bashir. Breast tumor classification in ultrasound images using deep convolutional neural network. 2019. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.por
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7145
dc.languageengpor
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFaculdade de Tecnologiapor
dc.publisher.initialsUFAMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectBreast tumoreng
dc.subjectUltrasound imageseng
dc.subjectComputer-aided detectioneng
dc.subjectConvolutional neural networkeng
dc.subjectNódulos de mamapor
dc.subjectSistemas de detecção automática assistida por computadorpor
dc.subjectImagens de ultrasompor
dc.subjectRedes neurais convolucionaispor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS: ENGENHARIA ELÉTRICApor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br//retrieve/30682/Disserta%c3%a7%c3%a3o_BashirZeimarani_PPGEE.pdf.jpg*
dc.titleBreast tumor classification in ultrasound images using deep convolutional neural networkpor
dc.typeDissertaçãopor

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 5 de 6
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Carta de Encaminhamento para Autodepósito assinada pelo orientador.pdf
Tamanho:
550.58 KB
Formato:
Documentos internos
Descrição:
Carta de Encaminhamento para Autodepósito assinada pelo orientador
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
ATA de aprovação de Bashir Zeimarani.pdf
Tamanho:
147.87 KB
Formato:
Documentos internos
Descrição:
ATA de aprovação de Bashir Zeimarani
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
termo de autorizacao.pdf
Tamanho:
840.06 KB
Formato:
Documentos internos
Descrição:
termo de autorizacao
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
ficha.pdf
Tamanho:
1.84 KB
Formato:
Documentos internos
Descrição:
Ficha Catalográfica
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
declaracao.pdf
Tamanho:
551.22 KB
Formato:
Documentos internos
Descrição:
Declaracao Defesa

Licença do pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
2.32 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: