Publicação:
Estratégias de classificação de imagens radiológicas utilizando redes neurais convolucionais e transformada Wavelet

dc.contributor.advisor1Patrocinio, Ana Claudia
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7277318969645668pt_BR
dc.contributor.referee1Andrade, Adriano de Oliveira
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1229329519982110pt_BR
dc.contributor.referee2Macedo, Tulio Augusto Alves
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9401226269919114pt_BR
dc.contributor.referee3da Silva, Ana Maria Marques
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5375482124482980pt_BR
dc.contributor.referee4Ferreira, Júlio César
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8909334567319212pt_BR
dc.creatorSousa, Pedro Moises de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6105352030703632pt_BR
dc.crossref.doibatchid46fda519-77f9-4401-9554-2dfc019dfb92
dc.date.accessioned2022-08-08T17:58:16Z
dc.date.available2022-08-08T17:58:16Z
dc.date.issued2022-07-29
dc.description.abstractThe outbreak of the COVID-19 pandemic has motivated massive worldwide efforts to tackle the problem, such as the simplification of protocols for accessing data repositories and metadata of the new virus and the disease. Searches for research suggest in several areas from biochemical, biological research, serological investigation to genetic engineering and information technology. In the artificial intelligence filed, deep learning techniques were used in search of support tools that would contribute to facing the pandemic. The possibility of reducing errors in the analysis of chest radiological images was a goal of such research, as they complemented the medical examination of the disease. Thus, the pandemic was the first motivation for the creation of the WCNN model and the second motivation was the observation of the use of techniques for resizing medical images to adapt to ready-made models in the literature, which can cause distortions or loss of information in the detection. of the dis-ease under study. WCNN was based on a Convolutional Neural Network (CNN) and wavelet transform. The model proposes a custom input layer, called Wave Layer, which processes the images without resizing them. To assess WCNN, an experiment was performed that exemplifies its behavior, using a set of chest CT images from patients diagnosed with COVID-19 and other lung infections. The result of the metrics Accuracy (ACC), Sensitivity (Sen) and Specificity (Sp) were 0.9819, 0.9783 and 0.98, respectively. Hence, it can be concluded that these expressive results indicate that the association of CNNs and wavelet transforms is promising for the creation of classification models.pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.embargo2024-08-04
dc.description.resumoA irrupção pandêmica de COVID-19 motivou a efetivação mundial de esforços maciços para enfrentar o problema, como a simplificação de protocolos de acesso a repositórios de dados e metadados do novo vírus e da doença. As buscas por pesquisas sugiram em diversas áreas desde pesquisas bioquímicas, biológicas, investigação sorológica até engenharia genética e tecnologia da informação. Na área da inteligência artificial, as técnicas de deep learning foram utilizadas em busca de ferramentas de apoio que contribuíssem para o enfrentamento da pandemia. A possibilidade de reduzir erros da análise das imagens radiológicas de tórax era uma finalidade, pois elas complementavam o exame médico da doença. Assim, a pandemia foi a primeira motivação para a criação do modelo WCNN (Wavelet Convolutional Neural Network) e a segunda motivação foi a observação do uso de técnicas de redimensionamento das imagens médicas para se adequarem a modelos prontos da literatura, o que pode causar distorções ou perda de informações na detecção da doença em estudo. WCNN foi baseado em uma Rede Neural Convolucional (CNN) e transformada wavelet. O modelo propõe uma camada de entrada customizada, chamada Wave Layer, que processa as imagens sem redimensioná-las. Para avaliar a WCNN, foi realizado um experimento que exemplifica seu comportamento, utilizando um conjunto de imagens de TC de tórax de pacientes diagnosticados com COVID-19 e outras infecções pulmonares. O resultado das métricas Acurácia (ACC), Sensibilidade (Sen) e Especificidade (Sp) foram 0,9819, 0,9783 e 0,98, respectivamente. Daí conclui-se que estes resultados expressivos indicam que a associação de CNNs e transformadas wavelets é promissora para a criação de modelos de classificação.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.embargo.termsO embargo e para ter mais tempo para publicar o trabalho em revista.pt_BR
dc.identifier.citationSOUSA, Pedro Moises de. Estratégias de classificação de imagens radiológicas utilizando redes neurais convolucionais e transformada Wavelet. 2022. 173 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.433.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.433pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35410
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode116988934
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration173pt_BR
dc.subjectradiografias de tóraxpt_BR
dc.subjectimagens de CTpt_BR
dc.subjectredes neurais convolucionaispt_BR
dc.subjectCOVID- 19pt_BR
dc.subjectwaveletspt_BR
dc.subjectWCNNpt_BR
dc.subjectchest X-raypt_BR
dc.subjectCT scans imagespt_BR
dc.subjectconvolutional neural networkspt_BR
dc.subject.autorizadoEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.autorizadoTórax - Radiografiapt_BR
dc.subject.autorizadoRedes neurais (Computação)pt_BR
dc.subject.autorizadoWavelets (Matemática)pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.titleEstratégias de classificação de imagens radiológicas utilizando redes neurais convolucionais e transformada Waveletpt_BR
dc.title.alternativeRadiological image classification strategies using convolutional neural networks and Wavelet transformpt_BR
dc.typeTesept_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0003-4563-0033
relation.isAuthorOfPublication3c464ae0-83dc-45ce-94c7-b52eeb43679e
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery3c464ae0-83dc-45ce-94c7-b52eeb43679e

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