Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Longo, Leonardo Henrique da Costa
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/238421
Resumo: Neste trabalho é apresentada uma proposta para investigar combinações de descritores handcrafted e deep learned, bem como possíveis padrões de associações em diferentes tipos de imagens histológicas. Os descritores handcrafted foram definidos da categoria de técnicas fractais aplicadas às imagens originais, bem como às representações obtidas por meio de técnicas de inteligência artificial explicável. Os descritores deep learned foram obtidos de diferentes arquiteturas de redes neurais convolucionais. Os descritores mais relevantes de cada combinação, definidos a partir de um algoritmo de ranqueamento, foram analisados em um ensemble composto pelos classificadores SVM, Naive Bayes, Random Forest e K-Nearest Neighbors. A metodologia proposta foi aplicada em imagens H&E representativas do câncer de mama, colorretal, displasia oral e tecido hepático. Os melhores resultados em cada conjunto foram taxas de acurácias de 94,83% a 100%, além de: conhecer padrões de combinações de técnicas para diferentes tipos de imagens H&E; indicar que o ensemble de descritores permite aumentar as taxas conquistadas em diferentes contextos, sobretudo quando combinadas com deep features obtidas via transfer learning; definir que combinação de ensembles (descritores e classificadores) pode fornecer desempenhos competitivos em relação aos disponíveis na Literatura, explorando um número reduzido de características.
id UNSP_d33a9eac61c86b3e41175b5282b1fa65
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/238421
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&EExploring deep features via transfer learning with fractal techniques for the classification of H&E imagesProcessamento de imagensAprendizado do computadorRedes neurais (Computação)FractaisDeep featuresFractal techniquesFeature ensembleEnsemble of classifiersH&E histological imagesNeste trabalho é apresentada uma proposta para investigar combinações de descritores handcrafted e deep learned, bem como possíveis padrões de associações em diferentes tipos de imagens histológicas. Os descritores handcrafted foram definidos da categoria de técnicas fractais aplicadas às imagens originais, bem como às representações obtidas por meio de técnicas de inteligência artificial explicável. Os descritores deep learned foram obtidos de diferentes arquiteturas de redes neurais convolucionais. Os descritores mais relevantes de cada combinação, definidos a partir de um algoritmo de ranqueamento, foram analisados em um ensemble composto pelos classificadores SVM, Naive Bayes, Random Forest e K-Nearest Neighbors. A metodologia proposta foi aplicada em imagens H&E representativas do câncer de mama, colorretal, displasia oral e tecido hepático. Os melhores resultados em cada conjunto foram taxas de acurácias de 94,83% a 100%, além de: conhecer padrões de combinações de técnicas para diferentes tipos de imagens H&E; indicar que o ensemble de descritores permite aumentar as taxas conquistadas em diferentes contextos, sobretudo quando combinadas com deep features obtidas via transfer learning; definir que combinação de ensembles (descritores e classificadores) pode fornecer desempenhos competitivos em relação aos disponíveis na Literatura, explorando um número reduzido de características.In this project it is proposed a methodology to investigate the ensemble of handcrafted and deep learned features, as well as to find possible patterns in multiple associations on images from different histological origins. The handcrafted features were selected from fractal techniques, applied to the original images as well to their respective explanations obtained with explainable artificial inteligence approaches. On the other hand, the deep learned features were extracted from several convolutional neural networks. The most relevant features from each ensemble, according to a ranking algorithm, were fed to and ensemble composed by the classifiers SVM, Naive Bayes, Random Forest and K-Nearest Neighbors. Our proposed method was performed with H&E images representing breast cancer, colorrectal cancer, oral displasia and liver tissue. The best results from each context achieved accuracies ranging from 94.83% to 100%, besides that we also: found a pattern for ensemble techniques considering multiple types of H&E images; demonstrated that the ensemble of features allows to improve accuracy on several scenarios, specially with deep learned features acquired with transfer learning; defined which ensemble combination (features and classifiers) could provide competitive results agains other proposed methods on the literatures while using a small number os features.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Neves, Leandro Alves [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Longo, Leonardo Henrique da Costa2022-12-22T13:03:30Z2022-12-22T13:03:30Z2022-12-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/23842133004153073P2porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-11-05T13:25:45Zoai:repositorio.unesp.br:11449/238421Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462024-11-05T13:25:45Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
Exploring deep features via transfer learning with fractal techniques for the classification of H&E images
title Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
spellingShingle Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
Longo, Leonardo Henrique da Costa
Processamento de imagens
Aprendizado do computador
Redes neurais (Computação)
Fractais
Deep features
Fractal techniques
Feature ensemble
Ensemble of classifiers
H&E histological images
title_short Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
title_full Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
title_fullStr Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
title_full_unstemmed Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
title_sort Exploração de deep features via transfer learning com técnicas fractais para classificar imagens H&E
author Longo, Leonardo Henrique da Costa
author_facet Longo, Leonardo Henrique da Costa
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Neves, Leandro Alves [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Longo, Leonardo Henrique da Costa
dc.subject.por.fl_str_mv Processamento de imagens
Aprendizado do computador
Redes neurais (Computação)
Fractais
Deep features
Fractal techniques
Feature ensemble
Ensemble of classifiers
H&E histological images
topic Processamento de imagens
Aprendizado do computador
Redes neurais (Computação)
Fractais
Deep features
Fractal techniques
Feature ensemble
Ensemble of classifiers
H&E histological images
description Neste trabalho é apresentada uma proposta para investigar combinações de descritores handcrafted e deep learned, bem como possíveis padrões de associações em diferentes tipos de imagens histológicas. Os descritores handcrafted foram definidos da categoria de técnicas fractais aplicadas às imagens originais, bem como às representações obtidas por meio de técnicas de inteligência artificial explicável. Os descritores deep learned foram obtidos de diferentes arquiteturas de redes neurais convolucionais. Os descritores mais relevantes de cada combinação, definidos a partir de um algoritmo de ranqueamento, foram analisados em um ensemble composto pelos classificadores SVM, Naive Bayes, Random Forest e K-Nearest Neighbors. A metodologia proposta foi aplicada em imagens H&E representativas do câncer de mama, colorretal, displasia oral e tecido hepático. Os melhores resultados em cada conjunto foram taxas de acurácias de 94,83% a 100%, além de: conhecer padrões de combinações de técnicas para diferentes tipos de imagens H&E; indicar que o ensemble de descritores permite aumentar as taxas conquistadas em diferentes contextos, sobretudo quando combinadas com deep features obtidas via transfer learning; definir que combinação de ensembles (descritores e classificadores) pode fornecer desempenhos competitivos em relação aos disponíveis na Literatura, explorando um número reduzido de características.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-12-22T13:03:30Z
2022-12-22T13:03:30Z
2022-12-12
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/238421
33004153073P2
url http://hdl.handle.net/11449/238421
identifier_str_mv 33004153073P2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854954618544455680