شماره ركورد
33912
پديد آورنده
زينب مومني پور
عنوان
شناسايي و قطعهبندي تصاوير سيتي كوويد 19 ريه با استفاده از شبكه كانولوشني عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
برق مخابرات
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1404/05/27
استاد راهنما
دكتر سيد علياصغر بهشتي شيرازي
استاد مشاور
-
دانشكده
برق
چكيده
ويروس كرونا بهعنوان يك بيماري مسري ميتواند به يك اپيدمي جهاني تبديل شود. سيتياسكنهاي قفسه سينه بهدليل توانايي قوي خود در نمايش الگوهاي عفونت ريوي، ابزارهاي ارزشمندي براي تشخيص اين بيماري هستند. در تصاوير سيتياسكن، تغييرات شديد در شكل و مقياس مناطق آلوده به ويروس كرونا، همراه با مرزهاي كم كنتراست آنها، ميتواند دقت تشخيص تقسيمبندي دستي و حتي تكنيكهاي خودكار متعدد را كاهش دهد. هدف از تحقيق حاضر معرفي معماريهاي نوآورانه مبتني بر يادگيري عميق است كه ميتوانند با استخراج همزمان ويژگيهاي محلي دقيق و وابستگيهاي جهاني در تصوير، به مرزهاي دقيقتري از مناطق آلوده دست يابند. در اين راستا، سه شبكه با نامهاي SE-UNETR، SE-HQRSTNet و Swin UNETR دومسيره طراحي شدند. مدل SE-UNETR از بلوكهاي ترنسفورمر و مكانيسمهاي توجه كانالي براي افزايش تمركز مدل بر ويژگيهاي كليدي و سركوب ويژگيهاي غيرضروري استفاده ميكند. در شبكه SE-HQRSTNet، علاوه بر مكانيسمهاي توجه كانالي، از بلوكهاي سويين ترنسفورمر و ايدهي چند رزولوشني براي كمك به مدل در تشخيص جزئيات دقيق لبهها و همچنين ساختارهاي وسيعتر مناطق آلوده استفاده ميشود. در معماري نهايي كه فلسفه اصلي آن استفاده از يك مسير ثانويه كمكي است، بهبود عملكرد مدل در بخشبندي مناطق آلوده را بررسي ميكنيم. در نهايت، با تركيب بلوكهاي ترنسفورمر و سويين ترنسفورمر با ساختارهاي كانولوشني مناسب و ارائهي ويژگيهاي چند مقياسي، SE-UNETR، SE-HQRSTNet و Swin UNETR دومسيره به ترتيب به مقادير دايس 8581/0، 8684/0 و 8723/0 در جداسازي نواحي عفوني دست يافتند. اين نتايج در مقايسه با روشهاي اخير، نهتنها از نظر عددي رقابتي هستند، بلكه نشان ميدهند كه اين چارچوبها داراي طرحهاي نوآورانهاي هستند. از بين مدلهاي پيشنهادي، دستاورد مدل سوم نشان ميدهد كه ارائه ويژگيهاي چند مقياسي و مسيرهاي چندگانه ميتوانند نقش مهمي در افزايش دقت و قابليت اطمينان مدل براي شناسايي خودكار عفونت داشته باشند. در نهايت، انتظار ميرود كه ادغام اين ابزارهاي تشخيصي هوشمند با تخصص پزشكي به پزشكان كمك كند تا فرايندهاي تشخيص، نظارت و درمان را با سرعت بيشتري تشخيص دهند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/07
عنوان به انگليسي
COVID 19 lung CT images segmentation and identification using deep convolution methods
تاريخ بهره برداري
8/18/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زينب مومني پور
چكيده به لاتين
As a contagious disease, coronavirus can become a global epidemic. Due to their strong capability in depicting pulmonary infection patterns, Chest CT scans are valuable tools for diagnosing this illness. In CT images, the severe variations in the shape and scale of regions infected by coronavirus, together with their low-contrast boundaries, can reduce the detection accuracy of manual segmentation and even numerous automated techniques. The present research aimed to introduce innovative deep-learning-based architectures that can achieve more accurate boundaries of infected areas by concurrently extracting detailed local features and global dependencies within the image. In this regard, three networks, namely SE-UNETR, SE-HQRSTNet, and dual-path Swin UNETR, were designed. The SE-UNETR model uses transformer blocks and channel attention mechanisms to enhance the model’s concentration on key features and suppress irrelevant features. In the SE-HQRSTNet network, in addition to using the channel attention mechanisms, Swin Transformer blocks and the multi-resolution idea are used to help the model recognize fine details of edges as well as broader structures of infected areas. In the final architecture, which is main philosophy is on utilizing an auxiliary secondary pathway, we investigate the improvement of the modelʹs performance in segmenting infected areas. Ultimately, by combining transformer and Swin Transformer blocks with suitable convolutional structures and providing multi-scale features, SE-UNETR, SE-HQRSTNet, and dual-path Swin UNETR achieved Dice scores of 0.8581, 0.8684, and 0.8723, respectively, in segmenting infection areas. Compared with recent techniques, these outcomes are not only numerically competitive, but also reveal that these frameworks have innovative designs. Among the proposed models, the third model’s achievement demonstrates that providing multi-scale features and multiple paths can play a significant role in increasing the precision and reliability of the model for automated infection detection. Finally, it is expected that the integration of these intelligent diagnostic tools with medical expertise will help physicians to diagnose, monitor, and manage treatment processes with greater speed.
كليدواژه هاي فارسي
كروناويروس، سيتي ريه، تشخيص خودكار، شبكه عصبي كانولوشني، يادگيري عميق
كليدواژه هاي لاتين
Coronavirus, Lung CT scan, Automatic Detection, Convolutional Neural Network, Deep Learning
Author
Zeinab Momenipour
SuperVisor
Dr. Seyed Aliasghar Beheshti Shirazi