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ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-4640-2893
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: comparação de modelos de CNN na detecção de câncer de mama utilizando imagens infravermelhas multiângulo
Alternate title (s): comparison of CNN models for breast cancer detection using multi-angle infrared images
Author: Resende, Gustavo Pioli
First Advisor: Melo, Renata dos Santos
First coorientator: Fernandes, Henrique Coelho
First member of the Committee: Travençolo, Bruno Augusto Nassif
Second member of the Committee: Couto, Leandro Nogueiro
Summary: O câncer de mama é o segundo tipo mais comum entre as mulheres, representando um importante desafio para a área da saúde. Embora a mamografia seja amplamente utilizada como principal método de diagnóstico, sua confiabilidade é limitada em pacientes mais jovens. Neste contexto, este estudo investiga o uso de algoritmos de aprendizado de máquina aplicados a imagens termográficas como alternativa complementar para o diagnóstico precoce. Utilizando o banco de dados DMR-IR e redes neurais convolucionais (CNNs) pré-treinadas, foram adotadas modificações arquiteturais conhecidas na literatura com o intuito de avaliá-las em um cenário de múltiplas entradas com diferentes ângulos da mama. Dentre os modelos testados, a DenseNet apresentou o melhor desempenho, com acurácia de 94,44%, F1-score de 0,9474 e sensibilidade de 100%, evidenciando sua capacidade de identificar corretamente todos os casos positivos. Os resultados indicam que o aumento da densidade de neurônios pode impactar positivamente o desempenho, desde que a arquitetura consiga lidar com o maior volume de informações sem overfitting — como ocorre com a DenseNet, diferentemente da EfficientNet, que apresentou limitações nesse aspecto. Além disso, a abordagem de múltiplas entradas mostrou-se eficaz por permitir a análise de regiões anteriormente inacessíveis em arquiteturas de entrada única. Dessa forma, o uso de aprendizado de máquina com imagens termográficas revela-se promissor como ferramenta auxiliar na detecção precoce do câncer de mama.
Abstract: Breast cancer is the second most common type among women, representing a major challenge for the healthcare field. Although mammography is widely used as the primary diagnostic method, its reliability is limited in younger patients. In this context, this study investigates the use of machine learning algorithms applied to thermographic images as a complementary alternative for early diagnosis. Using the DMR-IR database and pre-trained Convolutional Neural Networks (CNNs), architectural modifications found in the literature were applied to evaluate them in a multi-input scenario with different breast angles. Among the models tested, DenseNet achieved the best performance, with 94.44% accuracy, an F1-score of 0.9474, and 100% sensitivity, demonstrating its ability to correctly identify all positive cases. The results indicate that increasing neuron density can positively affect performance, provided the architecture can handle the greater information volume without overfitting — as seen with DenseNet, in contrast to EfficientNet, which showed limitations in this regard. Furthermore, the multi-input approach proved effective by enabling the analysis of regions previously inaccessible with single-input architectures. Therefore, the use of machine learning with thermographic images appears promising as an auxiliary tool in the early detection of breast cancer.
Keywords: Redes Neurais Convolucionais
Convolutional Neural Networks
Câncer de Mama
Breast Cancer
Imagens Termográficas
Thermographic Images
Classificação
Classification
Aprendizado de Máquina
Machine Learning
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: RESENDE, Gustavo Pioli. Comparação de modelos de CNN na detecção de câncer de mama utilizando imagens infravermelhas multiângulo. 2025. 46 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46119
Date of defense: 9-May-2025
Appears in Collections:TCC - Ciência da Computação

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