شماره ركورد
34421
پديد آورنده
اميرحسين حاجي جعفري
عنوان
روشي بر پايهٔ يادگيري عميق براي همجوشي ويژگيهاي استخراج شده از تصاوير ماموگرافي بهبود تباين يافته براي آشكارسازي و دستهبندي تودينهها در پستان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر
سال تحصيل
1404
تاريخ دفاع
1404/07/30
استاد راهنما
محسن سرياني
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
چكيده
سرطان پستان يكي از شايعترين سرطانها در ميان زنان است و تشخيص زودهنگام آن نقشي حياتي در بهبود نتايج درمان دارد. ماموگرافي با تباين بهبود يافته (CEM) يك روش تصويربرداري نوين است كه با ارائه همزمان دو نوع تصوير انرژيپايين و تفاضلي، توان بالايي براي تشخيص دقيق تودهها دارد. با اين حال، بسياري از روشهاي موجود، از ظرفيت همافزايي اين دو نوع تصوير به طور كامل بهره نميبرند.
اين پاياننامه يك رويكرد جامع بر پايه يادگيري عميق براي همجوشي ويژگيها از تصاوير CEM براي آشكارسازي و ردهبندي تودههاي پستان ارائه ميدهد. نوآوري اصلي اين پژوهش، طراحي معماريهاي دو-جرياني است: يك مدلِ «رِتينانِت جريانِ دوگانه» براي وظيفهٔ آشكارسازي و يك مدلِ «اِفيشِنْتنِت وي2-اِس جريانِ دوگانه» براي ردهبندي. اين معماريها تصاوير انرژيپايين و تفاضلي را به صورت موازي پردازش كرده و ويژگيهاي استخراج شده را با يكديگر ادغام ميكنند تا يك بازنمايي غني و كامل از ضايعه و تصوير ايجاد شود. علاوه بر اين، براي اولين بار يك خطِ لولهٔ پيشپردازشِ اختصاصي براي اين نوع دادهها پيادهسازي شده است كه شاملِ مرحلهٔ تطبيقِ مكانيِ تصاوير، براي تضمين همترازي كامل و دادهافزايي متقارن براي حفظ اين همترازي در طول فرآيند آموزش است.
مدلهاي پيشنهادي بر روي مجموعه دادهٔ عموميِ CDD-CESM ارزيابي شدند. مدل آشكارسازي به دقت متوسط (AP50)65٫32٪ در يك فرآيندِ اعتبارسنجيِ متقاطعِ 5-قسمتي دست يافت. مدل ردهبندي نيز به عملكردي با امتياز اف-1 برابر با 91٫43٪، صحّت 91٫18٪ و سطح زير منحني (AUC) 0٫9729 رسيد.
نتايج نشان ميدهد كه رويكردِ همجوشيِ ويژگيها از طريقِ معماريِ دو-جرياني به طور مؤثري اطلاعات را تركيب كرده و به بهبودِ قابلِ توجهي در دقت تشخيص، منجر ميشود. اين پژوهش توانمندي بالاي اين روش را به عنوان يك ابزارِ كمكيِ قدرتمند براي پرتوشناسها در تحليلِ تصاويرِ CEM و تشخيصِ زودهنگامِ سرطانِ پستان اثبات ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/30
عنوان به انگليسي
A Deep Learning Approach for Fusing Contrast-Enhanced Mammogram Features for Breast Tumor Detection and Classification
تاريخ بهره برداري
10/23/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميرحسين حاجي جعفري توران پشتي
چكيده به لاتين
Breast cancer is one of the most common cancers among women, and its early diagnosis plays a vital role in improving treatment outcomes. Contrast-Enhanced Mammography (CEM) is a novel imaging modality that, by simultaneously providing two types of images—low-energy and subtracted—holds high potential for the accurate detection of masses. However, many existing methods do not fully leverage the synergistic potential of these two image types.
This thesis presents a comprehensive deep learning-based approach for fusing features from CEM images for the detection and classification of breast masses. The core innovation of this research is the design of dual-stream architectures: a "Dual-Stream RetinaNet" model for the detection task and a "Dual-Stream EfficientNetV2-S" model for the classification task. These architectures process the low-energy and subtracted images in parallel, fusing the extracted features to create a rich and comprehensive representation of the lesion and the image. Furthermore, for the first time, a dedicated preprocessing pipeline for this data type has been implemented, which includes a spatial registration step to ensure perfect alignment between the images and a symmetric data augmentation strategy to maintain this alignment throughout the training process.
The proposed models were evaluated on the public CDD-CESM dataset. The detection model achieved an Average Precision (AP50) of 65.32% under a 5-fold cross-validation protocol. The classification model achieved an F1-score of 91.43%, an accuracy of 91.18%, and an Area Under the Curve (AUC) of 0.9729.
The results demonstrate that the feature fusion approach, via the dual-stream architecture, effectively combines complementary information, leading to a significant improvement in diagnostic accuracy. This research demonstrates the high potential of this method as a powerful assistive tool for radiologists in the analysis of CEM images and the early detection of breast cancer.
كليدواژه هاي فارسي
سرطان پستان , ماموگرافي با تباين بهبود يافته , رتينانت جريان دوگانه , آشكارسازي و ردهبندي ضايعات , ادغام ويژگي
كليدواژه هاي لاتين
Breast Cancer , Contrast-Enhanced Mammography (CEM) , Dual-Stream RetinaNet , Lesion Detection and Classification , Feature Fusion
Author
Amirhossein Haji Jafari
SuperVisor
Mohsen Soryani