Deep convolutional network for tumor bud detection
Tümör tomurcuklanma tespiti için derin evrişimsel ağ
- Tez No: 544269
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİĞDEM GÜNDÜZ DEMİR, DOÇ. DR. SELİM AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tümör tomurcuklanmasının gözlenmesi, kolorektal karsinomların evrelenmesinde ümit veren bir biyobelirteç olarak kabul edilmektedir. Mevcut tıp uygulamalarında, bu tümör tomurcukları, immünohistokimyasal (IHK) olarak boyanmış doku örneğinin mikroskop altında manuel olarak incelenmesi ile tespit edilmektedir. Öte yandan bu manuel inceleme zaman kaybına ve aynı zamanda gözlemciler arası değişkenliğe yol açabilmektedir. Hızlı ve tekrarlanabilir incelemeler için, bilgisayar destekli çözümler geliştirmek giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Bu motivasyon ile, bu tez, otomatik tümör tomurcuklanma tespiti amacıyla ilk defa bir tam evrişimsel ağ tasarımı sunmaktadır. Bu ağ tasarımı, güncel öğrenme mekanizmaları dikkate alınarak U-net mimarisi üzerine geliştirilmiştir. Bu mekanizmalar, kodlayıcı evresinde veri besleme bağlantılarının kullanılmasını, hem ELU hem de ReLU aktivasyon fonksiyonlarının ağın farklı katmanlarında kullanılmasını, ağın Tversky hata hesaplama fonksiyonuyla eğitilmesini ve son bölütleme haritasının geri çatılması için geri kodlayıcının farklı katmanlarında elde edilen çıktıların birleştirilmesini içerir. IHK ile boyanmış kolorektal karsinom örneklerinin 23 tam biyopsi slayt görüntüsünden alınan 3295 görüntü üzerinde yaptığımız deneyler, bu genişletilmiş versiyonun gradyan sıfırlanması problemini ve çok büyük sınıf dengesizliği durumuna sahip veri setindeki olumsuzlukları hafifletmeye yardımcı olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, bu ağ tasarımının, yaygın kullanılan iki başka ağa kıyasla daha iyi bölütleme sonuçları verdiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The existence of tumor buds is accepted as a promising biomarker for staging colorectal carcinomas. In the current practice of medicine, these tumor buds are detected by the manual examination of a immunohistochemically (IHC) stained tissue sample under a microscope. This manual examination is time-consuming as well as it may lead to inter-observer variability. In order to obtain fast and reproducible examinations, developing computational solutions has been becoming more and more important. With this motivation, this thesis presents a fully convolutional network design for the purpose of automatic tumor bud detection, for the first time. This network design extends the U-net architecture by considering up-to-date learning mechanisms. These mechanisms include using residual connections in the encoder path, employing both ELU and ReLU activation functions in different layers of the network, training the network with a Tversky loss function, and combining outputs of different layers of the decoder path to reconstruct the final segmentation map. Our experiments on 3295 image tiles taken from 23 whole slide images of IHC stained colorectal carcinomatous samples show that this extended version helps alleviate the vanishing gradient problem and those related with having a high class-imbalance dataset. And as a result, this network design yields better segmentation results compared with those of the two state-of-the-art networks.
Benzer Tezler
- Prediction of COVID 19 disease using chest X-ray images based on deep learning
Derin öğrenmeye dayalı göğüs röntgen görüntüleri kullanarak COVID 19 hastalığının tahmini
ISMAEL ABDULLAH MOHAMMED AL-RAWE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKEREK
- Farklı derin öğrenme modelleri kullanarak histopatalojik görüntülerden meme tümörlerinin sınıflandırılmasında yeni yaklaşımlar
New approaches in classification of breast tumors from histopathological images using different deep learning models
SEMA NIZAM ABDULGHANI
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN
- Derin evrişimsel sinir ağlarında kısıtlı ağırlık başlatımı için sezgisel optimizasyon tabanlı yeni ağ mimarilerinin sınıflandırma başarımlarının incelenmesi
An investigation of classification performance of heuristic optimization based novel network architectures for constrained weight initialization in deep convolutional neural networks
UĞUR TALAŞ
Doktora
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR YÜZGEÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAKHAN ÇUBUKÇU
- A new framework deep convolutional neural network for brain tumor detection
Beyin tümörü tespiti için yeni bir çerçeve derin konvolusyonel sinir ağı
KARAM MUNIB ABDULMAJEED BAKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ UÇAN
- Comparative analysis of deep convolutional neural network models for classification of brain tumors
Beyin tümörlerinin sınıflandırılmasında derin evrişimli sinir ağı modellerinin karşılaştırmalı analizi.
OZAN AKHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstinye ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENOL PİŞKİN