Araştırma Makalesi

Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu

Cilt: 30 Sayı: 7 28 Aralık 2024
PDF İndir
EN TR

Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu

Öz

Panoramik diş röntgeni, diş problemlerinin teşhisi için kullanılan yaygın bir görüntüleme yöntemidir. Ancak, bu görüntüleme ile elde edilen panoramik diş röntgen görüntülerinin çözünürlüğü nispeten düşüktür. Bu nedenle, dişte oluşan problemler gözden kaçabilmektedir. Bu amaçla, bu çalışmada panoramik diş röntgen görüntülerinden bilgisayar destekli klinik karar destek sistemlerinde diş segmentasyonu için görüntü önişlem yöntemi ve evrişimsel sinir ağı (ESA) içeren bir yöntem önerilmiş ve bu önerilen yöntemin performans değerlendirmesi için Güneybatı Bahia Eyalet Üniversitesi (UESB) veri seti kullanılmıştır. İlk olarak, U-Net, SegNet ve DeepLabv3+ mimarileri UESB veri seti üzerinde eğitilmiş ve ardından test edilmiştir. Sonrasında, UESB veri setine sırasıyla Histogram Eşitleme (HE), Kontrast Germe (KG) ve Kontrast Sınırlı Uyarlanabilir Histogram Eşitleme (KSUHE) görüntü önişlemleri uygulanmıştır. Görüntü önişlem yöntemlerinin performansa etkisini ölçmek için, elde edilen önişlemli veri setleri U-Net, SegNet ve DeepLabv3+ mimarileri üzerinde tekrar eğitilmiş ve test edilmiştir. Elde edilen test sonuçlarına göre KG, bu çalışmada kullanılan diğer önişlemlere kıyasla DeepLabv3+ ve SegNet mimarilerinde en fazla performansı iyileştiren önişlem yöntemi olmuştur. En yüksek performansı ise, KG önişlemli veri seti ile eğitilmiş SegNet mimarisi elde etmiş ve diş segmentasyonu için önerilmiştir. Karşılaştırmalı performans analizinde KG hem panoramik diş görüntülerinin iyileştirilmesinde hem de ESA mimarileri üzerinde performans artırıcı yönde etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca, önerilen yöntemden elde edilen bulgular, UESB veri setinde yapılan önceki çalışmalarla karşılaştırılmış ve bu yöntem, literatürdeki benzer geliştirilen en son teknoloji yöntemlere göre kayda değer bir performans gösteren yöntemlerden birisi olmuştur. Sonuç olarak, önerilen yöntemin diş segmentasyonu için geliştirilecek bilgisayar destekli karar destek sistemlerinde güçlü bir araç olarak kullanılabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Mendonça EA. “Clinical decision support systems: perspectives in dentistry”. Journal of dental education, 68(6), 589-597, 2004.
  2. [2] Terlemez A, Tassoker M, Kizilcakaya M, Gulec M. “Comparison of cone-beam computed tomography and panoramic radiography in the evaluation of maxillary sinus pathology related to maxillary posterior teeth: Do apical lesions increase the risk of maxillary sinus pathology?”. Imaging Science in Dentistry, 49(2), 115-122, 2019.
  3. [3] Muresan MP, Barbura AR, Nedevschi S. “Teeth detection and dental problem classification in panoramic X-ray images using deep learning and image processing techniques”. In 2020 IEEE 16th International Conference on Intelligent Computer Communication and Processing (ICCP), Cluj-Napoca, Romania, 03-05 September 2020.
  4. [4] Ward IR, Laga H, Bennamoun M. RGB-D Image-Based Object Detection: From Traditional Methods to Deep Learning Techniques. Editors: Rosin P, Lai YK, Shao L, Liu Y. RGB-D Image Analysis and Processing, 169-201, Springer Cham, 2019.
  5. [5] Ongsulee P. “Artificial intelligence, machine learning and deep learning”. In 2017 15th international conference on ICT and knowledge engineering (ICT&KE), Bangkok, Thailand, 22-24 November 2017.
  6. [6] LeCun Y, Bengio Y, Hinton G. “Deep learning”. Nature, 521(7553), 436-444, 2015.
  7. [7] Uysal E, Güraksin GE. “Computer-aided retinal vessel segmentation in retinal images: convolutional neural networks”. Multimedia Tools and Applications, 80, 3505-3528, 2021.
  8. [8] Kayadibi I, Güraksın GE. “An early retinal disease diagnosis system using OCT images via CNN-based stacking ensemble learning”. International Journal for Multiscale Computational Engineering, 21(1), 1-15, 2023.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bilgisayar Görüşü ve Çoklu Ortam Hesaplama (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

28 Aralık 2024

Gönderilme Tarihi

28 Ağustos 2023

Kabul Tarihi

22 Ocak 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 30 Sayı: 7

Kaynak Göster

APA
Kayadibi, İ., Köse, U., & Güraksın, G. E. (2024). Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(7), 924-933. https://izlik.org/JA76JT94JS
AMA
1.Kayadibi İ, Köse U, Güraksın GE. Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30(7):924-933. https://izlik.org/JA76JT94JS
Chicago
Kayadibi, İsmail, Utku Köse, ve Gür Emre Güraksın. 2024. “Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 (7): 924-33. https://izlik.org/JA76JT94JS.
EndNote
Kayadibi İ, Köse U, Güraksın GE (01 Aralık 2024) Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 7 924–933.
IEEE
[1]İ. Kayadibi, U. Köse, ve G. E. Güraksın, “Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 30, sy 7, ss. 924–933, Ara. 2024, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA76JT94JS
ISNAD
Kayadibi, İsmail - Köse, Utku - Güraksın, Gür Emre. “Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30/7 (01 Aralık 2024): 924-933. https://izlik.org/JA76JT94JS.
JAMA
1.Kayadibi İ, Köse U, Güraksın GE. Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30:924–933.
MLA
Kayadibi, İsmail, vd. “Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 30, sy 7, Aralık 2024, ss. 924-33, https://izlik.org/JA76JT94JS.
Vancouver
1.İsmail Kayadibi, Utku Köse, Gür Emre Güraksın. Görüntü işleme teknikleri ve evrişimsel sinir ağı kullanılarak bilgisayar destekli diş segmentasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Aralık 2024;30(7):924-33. Erişim adresi: https://izlik.org/JA76JT94JS