Dermoskopik Görüntülerde Lezyon Bölütleme İşlemlerinde K-ortalama Kümeleme Algoritmasının Kullanımı

Sümeyya İlkin; Oktay Aytar; Tuğrul Hakan Gençtürk; Suhap Şahin

doi:10.29109/gujsc.625378

Dermoskopik Görüntülerde Lezyon Bölütleme İşlemlerinde K-ortalama Kümeleme Algoritmasının Kullanımı

Öz

Melonom cilt kanserinin erken evrelerinde yapılan teşhisler, iyileşme prognozuna olan etkilerinden dolayı hayati önem taşımaktadır. Yapılan bu teşhisler büyük oranda cildin görsel değerlendirmesiyle yapılmaktadır. Dolayısıyla, yapılan bu görsel değerlendirme sonucu konulan teşhis çoğunlukla doktorların uzmanlığına bağlı olduğu için, sübjektif bir değerlendirme olmaktadır. Yapılan bu çalışmada, doktorlar tarafından konulan teşhislerdeki doğruluk oranlarını artırmak için cilt görüntülerindeki lezyon bölgelerinin bölütleme işlemi K-ortalama kümeleme algoritması ile yapılmaktadır. Algoritmada, K merkezi sayısı 2 ve 4 değerleri seçilerek sistem test edilmektedir. Test aşamasında özel bir melanom veri seti kullanılmıştır. Elde edilen değerlerin analiz işlemleri, Pik Sinyali Gürültü Oranı (PSNR) ve Korelasyon Katsayısı (CC) metrikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu çalışmanın performansı, daha önce tarafımızdan gerçeklenen Canny kenar belirleme ve ortalama kayma algoritmaları ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Yapılan bölütleme işleminde, merkez sayısı 4 seçilen K-ortalama kümeleme algoritmasında en yüksek PSNR değeri 17,1591dB olarak tespit edilmiştir. Metrik sonuçlar incelendiğinde, K-ortalama kümeleme algoritmasında merkez sayısı 4 olarak seçildiğinde elde edilen sonuçların daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Medikal Görüntü İşleme,Melonom Cilt Kanseri,Lezyon Bölütleme,K-Ortalama Kümeleme Algoritması,Ortalama Kayma Algoritması,Canny Kenar Belirleme Algoritması

References

Çoban, L. Cilt (Deri) Kanseri Belirtileri, Tedavisi ve Korunma Yöntemleri. https://www.memorial.com.tr/saglik-rehberleri/cilt-deri-kanseri-belirtileri-tedavisi-ve-korunma-yontemleri/. (Ziyaret Tarihi: 15.09.2019)
Ganster, H., Pinz, P., Rohrer, R., Wildling, E., Binder, M., Kittler, H. Automated Melanoma Recognition. IEEE Transactions on Medical Imaging, 20(3) (233-239), (2011).
Altuncu, M.A., Gülağız, F.K., Hangisi, F.S., Şahin, S. Performance Analysis of Image Restoration Techniques for Dermoscopy Images. International Journal of Applied Information Systems, 11(8) (15-19), (2017).
Alsmadi, M. K. A hybrid Fuzzy C-Means and Neutrosophic for jaw lesions segmentation. Ain Shams Engineering Journal, 9(4) (697-706), (2018).
Maglogiannis I., Pavlopoulos S., Koutsouris D. An integrated computer supported acquisition, handling, and characterization system for pigmented skin lesions in dermatological images. IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, 9(1) (86-98), (2005).
Pires I.M., Garcia N.M. (2015). Wound Area Assessment using Mobile Application, In Biodevices, Lisbon, Portugal, 271-282.
Abbas A.A., Guo X., Tan W.H., Jalab H.A. Combined spline and B-spline for an improved automatic skin lesion segmentation in dermoscopic images using optimal color channel. Journal of medical systems,38(8) (80), (2014).
Celebi M.E., Kingravi H.A., Iyatomi H., Aslandogan A.Y., Stoecker W.V., Moss R.H., Malters J.M., Grichnik J.M., Marghoob A.A., Rabinovitz H.S., Menzies S.W. Border detection in dermoscopy images using statistical region merging. Skin Research and Technology, 14(3) (347-353), (2008).

Wantanajittikul, K., Auephanwiriyakul, S., Theera-Umpon, N., Koanantakool, T., Automatic segmentation and degree identification in burn color images, The 4th 2011 Biomedical Engineering International Conference, (169-173), (2012).
Haider A., Alhashim M., Tavakolian K., Fazel-Rezai R. Computer-assisted image processing technique for tracking wound progress. In Electro Information Technology (EIT), 2016 IEEE International Conference, Grand Forks, ND, USA, (0750-0754), (2016).
MacQueen, J. B. Some Methods for classification and Analysis of Multivariate Observations. Proceedings of 5-th Berkeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability, 1(281-297), (1967).
Sarıman, G. Veri madenciliğinde kümeleme teknikleri üzerine bir çalışma: k-means ve k-medoids kümeleme algoritmalarının karşılaştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(3), (2011).
Cebecı, Z., Yıldız, F., Kayaalp, G. T. K-ortalamalar kümelemesinde optimum K değeri seçilmesi. 2. Ulusal Yönetim Bilişim Sistemleri Kongresi, (8-10), (2015).
Işık, M., Çamurcu, A.Y. K-means, k-medoids ve bulanık c-means algoritmalarının uygulamalı olarak performanslarının tespiti. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(11) (31-45), (2007).
Pang-Ning Tan, P. N., Steinbach, M., Kumar, V. (2006). Introduction to Data Mining, Addison Wesley Publishers, Boston.
Pham, D. T., Dimov, S. S., Nguyen, C. D. Selection of K in K-means clustering. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 219(1) (103-119), (2005).
Dinçer, E., N. Duru. Gırtlak Kanseri Ameliyat Verilerinin K-means Yöntemiyle Analizi. Türkiye Bilişim Vakfı Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi, 2(1), (2006).
Cebeci, Z., Yıldız, F., Kayaalp, G.T. K-Ortalamalar Kümelemesinde Optimum K Değeri Seçilmesi. 2. Ulusal Yönetim Bilişim Sistemleri Kongresi Bildiriler Kitabı, (231-242), (2015).
Avcı, D. (2015). İdrar imgelerinden hücrelerin tanınması ve sayımı için steganografik yöntemler tabanlı güvenli bir karar destek sistemi, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
İlkin, S., Gülağız, F.K., Hangişi F.S., Şahin, S. (2018). Computer Aided Wound Area Detection System for Dermatological Images. Cham: Springer: Trends and Advances in Information Systems and Technologies. WorldCIST'18 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, 746, 820-830.
İlkin, S., Tayfur, T., Şahin, S. Ortalama Kayma Algoritması Kullanılarak Dermatolojik Görüntüler Üzerindeki Melanomlu Alanların Tespiti. IMASCON Uluslararası Marmara Fen ve Sosyal Bilimler Kongresi 2018, (780-787), (2018).

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Sümeyya İlkin ^*
0000-0002-0570-2250
Türkiye

Oktay Aytar
0000-0001-7664-103X
Türkiye

Tuğrul Hakan Gençtürk
Türkiye

Suhap Şahin
0000-0003-1340-8972
Türkiye

Publication Date

March 23, 2020

Submission Date

September 26, 2019

Acceptance Date

February 8, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.29109/gujsc.625378

IZ

https://izlik.org/JA44TU37FS

Cite

RIS / Bibtex

APA

İlkin, S., Aytar, O., Gençtürk, T. H., & Şahin, S. (2020). Dermoskopik Görüntülerde Lezyon Bölütleme İşlemlerinde K-ortalama Kümeleme Algoritmasının Kullanımı. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 8(1), 182-191. https://doi.org/10.29109/gujsc.625378

Cited By

Classification of Cancer Types by Cluster Analysis Methods

Alphanumeric Journal

https://doi.org/10.17093/alphanumeric.949958

Anfis ve Bulanık K Ortalamalar İle Kalp Hastalığının Tespit edilmesi

Bilişim Teknolojileri Dergisi

https://doi.org/10.17671/gazibtd.731678

2021 Yılı Ortaöğretim Kurumları Merkezi Yerleştirme Sınavında Öğrenci Başarılarının Veri Madenciliği Yöntemleriyle İncelenmesi

Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Uygulamalı Bilimler Dergisi

https://doi.org/10.31200/makuubd.1277232

ScabAI: A Deep Learning-Based Mobile Application for Scabies Detection from Skin Images

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji

https://doi.org/10.29109/gujsc.1601385