Research Article

Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti

Number: 24 April 15, 2021
TR EN

Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti

Abstract

COVID-19 salgını tüm dünyada hızla yayılarak küresel bir pandemi haline gelmiştir. Bu salgın, günlük yaşamda hem halk sağlığı hem de küresel ekonomi üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olmuştur. Bu salgının daha fazla yayılmasını önlemek ve etkilenen hastaları hızla tedavi etmek için pozitif vakaları olabildiğince erken tespit etmek çok önemlidir. COVID-19 enfeksiyonunun hızlı bir şekilde ve yüksek doğrulukta teşhisini sağlayan herhangi bir yardımcı araç uzmanlar için faydalıdır. Bu anlamda, X-Ray tomografik görüntüleme COVID-19 teşhisinde kolay erişilebilir alternatif bir araçtır. Radyoloji görüntüleme teknikleri kullanılarak elde edilen son bulgular, bu tür görüntülerin COVID-19 virüsü hakkında çarpıcı bilgiler içerdiğini göstermektedir. Radyolojik görüntülemeyle birlikte gelişmiş yapay zekâ ve makine öğrenmesi tekniklerinin uygulanması, bu hastalığın doğru tespiti için yardımcı olabilir. X-ray görüntüleri şüpheli vakaların erken tespitine yardımcı olabilse de, çeşitli viral ve bakteriyel pnömoni (zatürre) görüntüleri COVID-19 ile benzerdir ve benzer özellikler içermektedir. Dolayısıyla radyologların viral ve bakteriyel pnömoni gibi benzer akciğer hastalıklarını COVID-19’dan ayırt etmesi zordur. Bu bağlamda, COVID-19 semptomlarının viral pnömoniye benzer olması, yanlış tanılara yol açabilmektedir. Bu çalışmada, kurulan farklı modeller ile akciğer X-Ray görüntülerini COVID-19, normal ve viral pnömoni (zatürre) hastalar olarak sınıflandırabilen derin öğrenme tekniklerinin bir karşılaştırması yapılmıştır. Bu çalışmada, 11 farklı derin öğrenme tekniği üzerinde çalışılmıştır. Günümüzde popüler olan evrişimli sinir ağları tabanlı farklı tekniklerin aynı veri kümesi üzerinde deneysel çalışmaları yapılarak her bir tekniğin performans değerlendirmesi yapılmış ve en iyi tahminleme yöntemi belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda, en yüksek doğruluk değeri %97.17 ile DenseNet121 modeli ile elde edilmiştir.

Keywords

References

  1. Abd Almisreb, A., Jamil, N., & Din, N. M. (2018). Utilizing AlexNet deep transfer learning for ear recognition. In 2018 Fourth International Conference on Information Retrieval and Knowledge Management (CAMP) (pp. 1-5). IEEE.
  2. Asnaoui, K. E., Chawki, Y., & Idri, A. (2020). Automated methods for detection and classification pneumonia based on x-ray images using deep learning. arXiv preprint arXiv:2003.14363.
  3. Bhandary, A., Prabhu, G. A., Rajinikanth, V., Thanaraj, K. P., Satapathy, S. C., Robbins, D. E., ... & Raja, N. S. M. (2020). Deep-learning framework to detect lung abnormality–A study with chest X-Ray and lung CT scan images. Pattern Recognition Letters, 129, 271-278.
  4. Bozkurt, F., Altay, Ş. Y., Yaganoğlu, M., (2015). Yapay Sinir Ağları İle Ankara İlinde Hava Kalitesi Sağlık İndeksi Tahmini, 2.Ulusal Yönetim Bilişim Sistemleri Kongresi, Erzurum.
  5. Bozkurt, F., Köse, C., & Sarı, A. (2020). A texture-based 3D region growing approach for segmentation of ICA through the skull base in CTA. Multimedia Tools and Applications, 79(43), 33253-33278.
  6. Chollet, F. (2017). Xception: Deep learning with depthwise separable convolutions. In Proceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition (pp. 1251-1258).
  7. Chouhan, V., Singh, S. K., Khamparia, A., Gupta, D., Tiwari, P., Moreira, C., ... & De Albuquerque, V. H. C. (2020). A novel transfer learning based approach for pneumonia detection in chest X-ray images. Applied Sciences, 10(2), 559.
  8. Chowdhury, M. E., Rahman, T., Khandakar, A., Mazhar, R., Kadir, M. A., Mahbub, Z. B., ... & Islam, M. T. (2020). “Can AI help in screening viral and COVID-19 pneumonia?”, IEEE Access, 8, 132665-132676.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 15, 2021

Submission Date

March 17, 2021

Acceptance Date

April 5, 2021

Published in Issue

Year 2021 Number: 24

APA
Bozkurt, F. (2021). Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 24, 149-156. https://doi.org/10.31590/ejosat.898385
AMA
1.Bozkurt F. Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti. EJOSAT. 2021;(24):149-156. doi:10.31590/ejosat.898385
Chicago
Bozkurt, Ferhat. 2021. “Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, nos. 24: 149-56. https://doi.org/10.31590/ejosat.898385.
EndNote
Bozkurt F (April 1, 2021) Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 24 149–156.
IEEE
[1]F. Bozkurt, “Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti”, EJOSAT, no. 24, pp. 149–156, Apr. 2021, doi: 10.31590/ejosat.898385.
ISNAD
Bozkurt, Ferhat. “Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 24 (April 1, 2021): 149-156. https://doi.org/10.31590/ejosat.898385.
JAMA
1.Bozkurt F. Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti. EJOSAT. 2021;:149–156.
MLA
Bozkurt, Ferhat. “Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, no. 24, Apr. 2021, pp. 149-56, doi:10.31590/ejosat.898385.
Vancouver
1.Ferhat Bozkurt. Derin Öğrenme Tekniklerini Kullanarak Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespiti. EJOSAT. 2021 Apr. 1;(24):149-56. doi:10.31590/ejosat.898385

Cited By

CLASSIFICATION OF SATELLITE IMAGES WITH DEEP CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS AND ITS EFFECT ON ARCHITECTURE

Eskişehir Technical University Journal of Science and Technology A - Applied Sciences and Engineering

https://doi.org/10.18038/estubtda.1165890