شماره ركورد
34320
پديد آورنده
معصومه حسينقلي زاده وحيد
عنوان
اندازه گيري خودكار طول گروه ماهيچه اي ساق پا از روي تصاوير سونوگرافي با استفاده از يادگيري عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي گرايش بيوالكتريك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/09/30
استاد راهنما
دكتر حميد بهنام
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
برق
چكيده
در اين پژوهش، با هدف اندازهگيري خودكار طول گروه ماهيچهاي ساق پا از روي تصاوير سونوگرافي، عملكرد دو معماري پيشرفتهي بخشبندي شامل مدل ترنسفورمر محور SegFormer و شبكهي كانولوشني مجهز به مكانيزم توجه Attention U-Net بر روي دادههاي سنتزشده و واقعي ارزيابي و مقايسه شد. اندازهگيري طول عضله بهعنوان شاخصي كليدي در تحليل بيومكانيك، پايش روند توانبخشي، تشخيص اختلالات عصبي و عضلاني و ارزيابي خطر آسيبديدگي اهميت ويژهاي دارد؛ بنابراين دستيابي به بخشبندي دقيق رشتههاي عضلاني، گام بنيادي در خودكارسازي اين فرآيند محسوب ميشود.
مجموعهدادهي سنتزشده شامل 2550 فريم آموزشي، 450 فريم اعتبارسنجي و 30 فريم آزمون و مجموعهدادهي واقعي شامل 309 فريم بود. مدلها با استفاده از توابع خطاي Binary Cross Entropy و Focal Dice براي SegFormer وهمچنين براي Attention U-Net آموزش داده شدند تا تأثير هر تابع خطا بر معيارهايي نظير دقت، فراخواني، امتياز F1 و IoU بررسي شود.
نتايج نشان داد كه هر دو مدل در استخراج دقيق ساختارهاي عضلاني عملكرد قابلتوجهي دارند. SegFormer با بهرهگيري از معماري ترنسفورمر و رمزگشاي سبك، توانايي بالايي در حفظ جزئيات تصوير و سرعت آموزش ارائه داد، در حالي كه Attention U-Net بهواسطهي مكانيزم توجه، حساسيت بيشتري در شناسايي مرزهاي باريك و نواحي كوچكتر نشان داد. اين يافتهها ميتواند زمينهساز توسعه سامانههاي قابلاعتماد مبتني بر يادگيري عميق براي اندازهگيري خودكار طول عضله در محيطهاي پژوهشي و باليني باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/13
عنوان به انگليسي
Automatic Measurement of Calf Muscle Fascicle Length from Ultrasound Images Using Deep Learning
تاريخ بهره برداري
12/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
معصومه حسينقلي زاده وحيد
چكيده به لاتين
In this study, with the aim of automatically measuring the length of the calf muscle group from ultrasound images, the performance of two advanced segmentation architectures, including the transformer-based SegFormer model and the convolutional network equipped with the Attention mechanism, Attention U-Net, was evaluated and compared on synthetic and real datasets. Measuring muscle length is a key indicator in biomechanical analysis, rehabilitation monitoring, diagnosing neurological and muscular disorders, and assessing injury risk. Therefore, achieving accurate segmentation of muscle fibers is a fundamental step in automating this process.
The synthetic dataset included 2550 training frames, 450 validation frames, and 30 test frames, while the real dataset contained 309 frames. The models were trained using the Binary Cross Entropy and Focal Dice loss functions for SegFormer and Attention U-Net, respectively, to investigate the impact of each loss function on metrics such as accuracy, recall, F1 score, and IoU.
The results showed that both models performed well in extracting muscle structures accurately. SegFormer, leveraging the transformer architecture and lightweight decoder, demonstrated high capability in preserving image details and offered fast training speeds. On the other hand, Attention U-Net, through its attention mechanism, showed higher sensitivity in identifying narrow boundaries and smaller regions. These findings could pave the way for the development of reliable deep learning-based systems for automatic muscle length measurement in both research and clinical settings.
كليدواژه هاي فارسي
بخشبندي تصوير،اندازه گيري طول ماهيچه، سونوگرافي، SegFormer، Attention U-Net، توابع خطا، امتيازF1، IoU
كليدواژه هاي لاتين
Image segmentation, muscle length measurement, ultrasound, SegFormer, Attention U-Net, loss functions, F1 score, IoU
Author
Masoumeh Hosseingholizadeh vahid
SuperVisor
Dr. Hamid Behnam