Research Article

Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması

Volume: 9 Number: 6 December 31, 2021
TR EN

Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması

Abstract

Solunum sistemine etki eden ve ileri vakalarda ölüme neden olan korona virüs salgını yaklaşık iki yıldır devam etmektedir. Her ülkenin salgın ile mücadele yöntemi farklı olmasına rağmen ortak izlenen metot ise hastalığın tespiti ve izolasyonudur. Tespit ve izolasyon için en kritik adım ise COVID-19 tanısının doğru ve hızlı konulmasıdır. Akciğer X-Ray görüntülerinde virüse özgü bulgulara rastlanılması, bu verilerin hastalık teşhisinde kullanılabileceğini göstermektedir. İlgili çalışmanın amacı, makine öğrenmesi yöntemleri ile COVID-19 ve diğer akciğer hastalıklarına ait X-Ray görüntülerini işleyerek çoklu sınıflandırma yapmaktır. Bu sayede kriz anında tanı koyma ve izolasyon için yardım alınacak alanında uzman olmayan personele mobil cihazlar vasıtasıyla karar aşamasında destek sağlanması hedeflenmektedir. Bu amaçla: COVID-19, Normal, Akciğer Opasitesi, Diğer Pnömoni etiketlerine ait 11,293 X-Ray görüntüsünden oluşan veri seti MobileNetV2, NASNetMobile, Xception ve DenseNet121 CNN ağları kullanılarak sınıflandırılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. En başarılı sonuçlar DenseNet121 ve MobileNet ağları ile elde edilmiş olup sırası ile %92,16 ve %91,78 doğruluk oranıyla sınıflandırma gerçekleştirilmiştir.

Keywords

Evrişimsel sinir ağları, Koronavirüs, COVID-19, Transfer öğrenimi, X-Ray

References

  1. [1] J.-M. Qu, B. Cao, and R.-C. Chen, COVID-19: The Essentials of Prevention and Treatment, 1st ed., Amsterdam, Holland: Elsevier Science, 2020, ch. 1, pp 1-6.
  2. [2] Z. Allam, Surveying the Covid-19 Pandemic and Its Implications, 1st ed., Amsterdam, Holland: Elsevier Science 2020, ch. 1, pp. 1–7.
  3. [3] T.-M. Chen, J. Rui, Q.-P. Wang, Z.-Y. Zhao, J.-A. Cui, and L. Yin, “A mathematical model for simulating the phase-based transmissibility of a novel coronavirus,” Infectious Diseases of Poverty, vol. 9, no. 1, pp. 24, 2020.
  4. [4] World Health Organization. (2021, November 4). Naming the coronavirus disease (COVID-19) and the virus that causes it [Online]. Available: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/technical-guidance/naming-the-coronavirus-disease-(covid-2019)-and-the-virus-that-causes-it.
  5. [5] J. Zheng, “Sars-cov-2: an emerging coronavirus that causes a global threat,” International Journal of Biological Sciences, vol. 16, no. 10, pp. 1678, 2020.
  6. [6] Karthik, R. Menaka, and H. M, “Learning distinctive filters for COVID-19 detection from chest X-ray using shuffled residual CNN,” Applied Soft Computing, vol. 99, pp. 106744, 2021.
  7. [7] M. M. A. Monshi, J. Poon, V. Chung, and F. M. Monshi, “CovidXrayNet: Optimizing data augmentation and CNN hyperparameters for improved COVID-19 detection from CXR,” Computers in Biology and Medicine, vol. 133, pp. 104375, 2021.
  8. [8] World Health Orginazation. (2021, August 28). Coronavirus(COVID-19) Dashboard [Online]. Available: http://covid19.who.int.
  9. [9] L. Wang, Z. Q. Lin, and A. Wong, “COVID-Net: a tailored deep convolutional neural network design for detection of COVID-19 cases from chest X-ray images,” Scientific Reports, vol. 10, no. 1, pp. 19549, 2020.
  10. [10] Y. Bouchareb et al., “Artificial intelligence-driven assessment of radiological images for COVID-19,” Computers in Biology and Medicine, vol. 136, pp. 104665, 2021.
APA
Eryılmaz, F., & Karacan, H. (2021). Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması. Duzce University Journal of Science and Technology, 9(6), 26-39. https://doi.org/10.29130/dubited.1011829
AMA
1.Eryılmaz F, Karacan H. Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması. DUBİTED. 2021;9(6):26-39. doi:10.29130/dubited.1011829
Chicago
Eryılmaz, Furkan, and Hacer Karacan. 2021. “Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif Ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology 9 (6): 26-39. https://doi.org/10.29130/dubited.1011829.
EndNote
Eryılmaz F, Karacan H (December 1, 2021) Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması. Duzce University Journal of Science and Technology 9 6 26–39.
IEEE
[1]F. Eryılmaz and H. Karacan, “Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması”, DUBİTED, vol. 9, no. 6, pp. 26–39, Dec. 2021, doi: 10.29130/dubited.1011829.
ISNAD
Eryılmaz, Furkan - Karacan, Hacer. “Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif Ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology 9/6 (December 1, 2021): 26-39. https://doi.org/10.29130/dubited.1011829.
JAMA
1.Eryılmaz F, Karacan H. Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması. DUBİTED. 2021;9:26–39.
MLA
Eryılmaz, Furkan, and Hacer Karacan. “Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif Ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 9, no. 6, Dec. 2021, pp. 26-39, doi:10.29130/dubited.1011829.
Vancouver
1.Furkan Eryılmaz, Hacer Karacan. Akciğer X-Ray Görüntülerinden COVID-19 Tespitinde Hafif ve Geleneksel Evrişimsel Sinir Ağ Mimarilerinin Karşılaştırılması. DUBİTED. 2021 Dec. 1;9(6):26-39. doi:10.29130/dubited.1011829