• 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