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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43304
ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-7984-688X |
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Divergências de Bregman aplicadas na recuperação de imagens por conteúdo em displasias orais |
Alternate title (s): | Bregman divergences applied to image retrieval by content on oral dysplasias |
Author: | Soares, Tiago Rosa Marques |
First Advisor: | Razente, Humberto Luiz |
First coorientator: | Nascimento, Marcelo Zanchetta do |
First member of the Committee: | Felipe, Joaquim Cezar |
Second member of the Committee: | Travençolo, Bruno Augusto Nassif |
Summary: | Os sistemas CBIR têm como objetivo recuperar imagens com base em seu conteúdo visual, utilizando algoritmos que descrevem características visuais em forma de recursos numéricos. Esses recursos permitem encontrar e exibir imagens semelhantes, buscando replicar ou superar o julgamento humano sobre a similaridade. O desafio de lidar com dados não estruturados em grandes conjuntos de imagens cria oportunidades para desenvolver técnicas que identifiquem similaridades ou dissimilaridades entre imagens, dependendo do método de comparação aplicado. A maior parte do trabalho dedicado ao desenvolvimento de estruturas e algoritmos que aplicam medidas de similaridades utiliza espaços métricos, isto porque as medidas métricas satisfazem as propriedades básicas do espaço métrico. Para casos que não seguem estas propriedades, utilizar medidas de similaridade não métricas contribui para a solução de problemas em tipos de dados mais complexos. A Divergência de Bregman permite o desenvolvimento de métodos eficazes e aplicáveis que utilizam um conjunto de funções de desigualdade, em vez de se basearem em um único objetivo. Isso pode ser bem-sucedido quando os recursos métricos não correspondem ao julgamento humano. Obter resultados superiores reside na habilidade de escolher a medida que melhor se adapta ao problema em questão, sendo possível utilizar generalizações como por exemplo: Mahalanobis e Kullback-Leibler (KL). Neste estudo, o objetivo é investigar a similaridade ou dissimilaridade de imagens relacionadas ao câncer da cavidade oral, onde características foram extraídas a partir de lâminas que continham lesões induzidas experimentalmente na língua de camundongos da linhagem C57Bl/6, utilizando o carcinógeno 4NQO. A utilização de imagens médicas e recuperação de imagens desempenha um papel crucial no diagnóstico das displasias, especialmente em campos como radiologia, patologia e medicina. Para o estudo, foi realizada a comparação entre distâncias métricas e Divergências de Bregman (KL e Mahalanobis), utilizando vetores de características morfológicas e não morfológicas. Os resultados do sistema CBIR utilizando diferentes funções de distância, foram avaliadas pelas medidas de Precisão e Revocação. Através dos resultados, as Divergências de Bregman, principalmente a KL, demonstram melhor desempenho comparado com as distâncias métricas na maioria dos casos testados. |
Abstract: | CBIR systems aim perform image retrieval based on their visual content, using algorithms that describe visual characteristics in the form of numerical features. These features allow finding and displaying similar images, seeking to replicate or surpass human judgment about similarity. The challenge of dealing with unstructured data in large sets of images creates opportunities to develop techniques that identify similarities or dissimilarities between images, depending on the comparison method applied. Most of the work dedicated to the development of structures and algorithms that apply similarity measures uses metric spaces, because metric measures satisfy the basic properties of the metric space. For cases that do not follow these properties, using non-metric similarity measures contributes to the solution of problems in more complex types of data. Bregman Divergence allows the development of effective and applicable methods that use a set of inequality functions, instead of relying on a single objective. This can be successful when metric features do not match human judgment. Obtaining superior results lies in the ability to choose the measure that best fits the problem in question, being possible to use generalizations such as: Mahalanobis and Kullback-Leibler (KL). In this study, the objective is to investigate the similarity or dissimilarity of images related to oral cavity cancer, where features were extracted from slides containing experimentally induced lesions in the tongue of mice of the C57Bl/6 strain, using the carcinogen 4NQO. The use of medical images and image retrieval plays a crucial role in the diagnosis of dysplasias, especially in fields such as radiology, pathology and medicine. For the study, a comparison between metric distances and Bregman Divergences (KL and Mahalanobis) was performed, using vectors of morphological and non-morphological features. The results of the CBIR system using different distance functions were evaluated by the measures of Precision and Recall. Through the results, Bregman Divergences, especially KL, demonstrate better performance compared to metric distances in most of the tested cases. |
Keywords: | Kullback-Leibler Divergência de Bregman Displasia Processamento Digital de Imagem Recuperação de Imagens Bregman Divergence Dysplasia Digital Image Processing Image Retrieval |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::ESTATISTICA::ANALISE DE DADOS CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::LINGUAGENS DE PROGRAMACAO CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::ESTATISTICA::FUNDAMENTOS DA ESTATISTICA |
Subject: | Computação Diagnóstico por imagem Dentinogênese imperfeita Imagens digitais |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação |
Quote: | SOARES, Tiago Rosa Marques. Divergências de Bregman aplicadas na recuperação de imagens por conteúdo em displasias orais. 2024. 131 f. Dissertação (Mestrado em Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5124. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5124 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43304 |
Date of defense: | 31-Jul-2024 |
Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Ciência da Computação |
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DivergenciasBregmanAplicadas.pdf | Dissertação | 2.96 MB | Adobe PDF | View/Open |
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