6868

قطعه‌بندي تومورهاي مغزي در تصاوير MRI به كمك شبكه عصبي عميق

كارشناسي

مهندسي كامپيوتر

1399

دكتر محسن سرياني

1399/07/09

مهندسي كامپيوتر

Brain Tumor Segmentation With Deep Neural Network

در اين پروژه يك روش كاملاً خودكار براي مسأله‌ي قطعه‌بندي تومورهاي مغزي به كمك شبكه‌هاي عصبي عميق پياده‌سازي شده است. اين روش براي تشخيص تومورهاي گليوبلاستوماي خوش‌خيم و بدخيم مناسب است. اين تومورها مي‌توانند در هر اندازه و موقعيتي و با هر شدت روشنايي در مغز وجود داشته باشند. همين دليل باعث مي‌شود كه روش‌هاي يادگيري ماشين، شيوه‌ي مناسبي براي تشخيص و قطعه‌بندي تومورهاي مغز باشد. در اين پروژه، از يك معماري استفاده مي‌شود كه هم ويژگي‌هاي محلي‌ و هم ويژگي‌هاي عمومي پيكسل‌هاي بافت مغز را مد نظر قرار مي‌دهد و در لايه آخر به جاي استفاده از لايه‌هاي كاملاً متصل، از يك پياده‌سازي كانولوشني استفاده شده كه سرعت مدل را به طور محسوسي افزايش مي‌دهد. همچنين يك معماري آبشاري معرفي مي‌شود كه در آن، خروجي يك شبكه كانولوشني به عنوان دانش قبلي به شبكه كانولوشني بعدي داده مي‌شود. اين معماري‌ها در سال 2017 در يك مقاله معتبر، كه به آن اشاره خواهد شد، معرفي شده‌اند. براي منبع‌داده پروژه، از به‌روزترين داده‌هاي معتبر در فضاي اينترنت استفاده شده و پيش‌پردازش‌هاي مربوطه برروي آن‌ها اعمال شده است. سعي بر آن بوده است، كه با توجه به محدوديت‌هاي منابع پردازشي، پياده‌سازي بهينه‌اي در پروژه (اعم از بهينه بودن روند استخراج patch ها، ذخيره‌سازي اطلاعات بر روي ديسك، فرآيند ارزيابي مدل و ...) مد‌نظر باشد و همچنين براي بررسي مدل، توابع ارزيابي شبكه پياده‌سازي شوند و بعد از تفكيك صحبح داده‌ها، شبكه با توابع هزينه و بهينه‌ساز متفاوتي آموزش داده شده و نتايج با هم مقايسه شوند.